TEFLÓN

ANTECEDENTES

Roy j. Plunkett Fue contratado en 1936 (año de su doctorado) por la empresa DuPont, en la que permaneció toda su vida laboral. Fue en 1938, mientras trabajaba en el desarrollo de sustancias refrigerantes, cuando realizó el hallazgo. Estaba buscando la manera de producir cantidades de tetrafluoroetileno (TFE) suficientes como para poder utilizarlas industrialmente. Tras obtener las cantidades necesarias pasó a realizar distintas pruebas con el TFE obtenido Colocaba el TFE en cilindros refrigerados con CO2 sólido (nieve carbónica). Con la colaboración de su ayudante, Jack Rebok, estaba un día vaporizando el contenido de un cilindro de TFE que contenía unas dos libras de gas. Según se vaporizaba el gas pasaba por unos medidores de flujo y entraba en una cámara donde el TFE reaccionaba con otros productos químicos. . Aquel día, poco después de comenzar el experimento, Jack Rebok avisó a Plunkett de que algo no funcionaba bien.

El flujo de TFE se había detenido, pero el cilindro seguía conteniendo masa. Al desmontar la válvula y abrir el cilindro encontraron en su interior una sustancia blanca en forma de polvo. Parecía que el TFE se había polimerizado dando lugar a este polvo.

El polímero politetraflouroetileno, mejor conocido en el mundo por el nombre de Teflon®, fue desarrollado en el año de 1938 por Roy Plunkett en Nueva Jersey, Estados Unidos, mientras este realizaba trabajos para crear un nuevo refrigerante CFC. Un día en el laboratorio, Plunkett estaba vaporizando un cilindro que contenía dos libras de gas, poco después de haber comenzado, Plunkett se percató que el flujo de gas en el cilindro se había detenido. Al desmontar y abrir el cilindro se encontró en su interior una sustancia blanca en forma de polvo, el cual resultó ser tetrafluoroetileno polimerizado. Al caracterizarlo, Plunkett descubrió que era inerte a todos los disolventes, ácidos y bases disponibles.

El coeficiente de fricción de esta sustancia, la cual se nombró Teflon® es el tercer más bajo en lo que se refiere a materiales sólidos, el cual es de .05 a .10. Tal es su resistencia a las fuerzas de Van der Waals que lo convierte en el único tipo de superficie a la que un gueco no puede adherirse. Gracias a esta propiedad, Teflon® es uno de los polímeros más versátiles, permitiendo su uso en una gran variedad de aplicaciones.

OBTENCIÒN

Más conocido como TEFLON es un producto blanco que se obtiene por extrusión o por moldeo,

sinterizando posteriormente el producto en hornos de convección.El fabricado por moldeo es siempre superior en calidad y características al extruÍdo.

PROPIEDADES QUIMICAS

 1.   Resistencia a agentes químicos: es  prácticamente inerte contra casi todos los elementos y compuestos conocidos. Solamente es atacado       por metales alcalinos en estado elemental, por trifloruro de cloro y por flúor elemental aaltas temperaturas y presiones.  

2.    Resistencia a solventes: es insoluble en casi todos los solventes hasta temperaturas de 300 º C. Hidrocarburos fluorados causan cierto hinchazón, el cual es reversible. 

3.    Resistencia a agentes atmosféricos y luz: piezas dePTFE expuestas durante más de 20 años        a condiciones climáticas extremas, no han demostrado alteraciones en sus propiedades características.

4.    Resistencia a las radiaciones: radiaciones de alta energía tienden a romper la molécula de PTFE, o sea que la resistencia a este tipo de radiaciones es muy limitada.

5.    Permeabilidad a los gases: la permeabilidad      a los gases es similar a la de otros materiales      plásticos.

PROPIEDADES FISICAS

-Propiedades de tensión y compresión

-Flexibilidad

-Resistencia al impacto

-Dureza

-Fricción

-Desgaste

-Es capaz de resistir temperaturas de unos 300º C

durante largos periodos sin apenas sufrir modificaciones.

-Bajo coeficiente de friccion inferior  a 0.1

-No humectante

-Antiadherencia

-Resistencia térmica

-Propiedades eléctricas

-Resistencia quimica

-Tiene el gran inconveniente de su bajísima resistencia

  a la comprensión,que en muchos casos lo

  hace inservible por el excesivo

  tamaño de los casquillos y soportes.

- Su densidad 2,4 es muy elevada lo que unido a su precio,  también elevado, lo hacen un producto caro por volumen utilizado.

PRUEBA DE COMBUSTION

Ni las fibras ni los productos de composicion que se acercan a la llama son inflamables.

Al encender una vela, la cera comienza a derretirse a causa del calor proporcionado por la llama. Despues de que la llama se apaga, la cera se enfria y solidifica.

PUNTO DE FUSION

Es el paso del estado solido a liquido, la temperatura a la que las materias inician su fusion se denomina temperatura de fusion; la temperatura a la que se solidifican se les denomina temperatura de solidificacion. La temperatura de fusion y la de solidificacion son iguales para una misma materia.

Punto de fusión es de 600k

(327ºc; 620 ºF)

SOLUBILIDAD

Excelente solides. Poseen una resistencia elevada a los productos quimicos, tales como disolventes, aceites y grasas ademas de una alta estabilidad termica.

Como un polímero totalmente insoluble, se le han encontrado disolventes a temperaturasno muy por debajo del punto de fusión cristalino,  esto indica que es soluble en algunos de los pocos líquidos que

existen por encima de 300ºc. Las únicas sustancias químicas que se sabe afectan estos bonos de carbono-flúor son ciertos metales alcalinos y mas altamente reactivas agentes de floración.

NOMBRES COMERCIALES

DuPont teflón, Halon, Hostaflon, Fluon, Algoflon Y Fluoroplast.

USOS Y APLICACIONES

•   En el Proyecto Manhattan como recubrimiento

     de válvulas y como sellador en tubos

     que contenían hexafluoruro de uranio.

•    En revestimientos de aviones, cohetes y naves

     espaciales.

•    En la industria se emplea en elementos articulados,

     ya que su capacidad antifricción permite eliminar

     el uso de lubricantes como el Krytox.

•    En medicina, aprovechando que no reacciona

     con sustancias o tejidos y es flexible y antiadherente

     se utiliza para prótesis, creación de tejidos artificiales

     y vasos sanguíneos, en incluso

     operaciones estéticas (body piercing).

•    En electrónica, como revestimiento de cables o

     dieléctrico de condensadores.

•    En utensilios de cocina, como sartenes y ollas por su capacidad

     de rozamiento baja, así son fáciles de limpiar y

     mantiene un grado menor de toxicidad.

•    En pinturas y barnices.

•    En estructuras y elementos sometidos a

     ambientes corrosivos, así como en mangueras y

     conductos por los que circulan productos químicos.

•    Como recubrimiento de balas perforantes.

•    Como hilo para coser productos expuestos

     continuamente a los agentes atmosféricos o químicos.

•    En Odontología como aislante.

•    Distintas mallas y telas con distintas características

     de resistencia tanto mecánica como química.

•    De prendas de vestir para tapicería, tejido protector teflón,

•    En prendas de vestir y textiles para

     entender las necesidades de protección de los

     bomberos, obreros, policías.

El PTFE es un polímero de alto peso molecular. Es considerado uno de los más versátiles dentro de los materiales plásticos conocidos y su utilidad se extiende a un gran rango de productos, para aplicaciones en las cuales otros materiales no pueden ser utilizados.

OBTENCIÓN Y COMPOSICIÓN

El politetrafluoretileno (PTFE) es un polímero similar al polietileno, en el que los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos flúor. La fórmula química del monómero, tetrafluoretileno, es CF2=CF2.Bajo el nombre de Teflon,

Para la obtención del teflón partimos de un agente clorante en este caso cloro gaseoso y lo hacemos reaccionar con metano a una temperatura de 450ºC , mediante la acción de la luz se van a formar radicales de Cl que se unirán al metano para formar triclorometano.

En un segundo paso el triclorometano se hace reaccionar con fluoruro de hidrógeno para dar HClF2 y bajo un calentamiento a 800ºC , reacción por lo tanto endotérmica (todas las anteriores son exotérmicas) , obtenemos el monómero de tetrafluoroetileno y ácido clorhídrico.

El último paso seria la polimerización radicalaria del monómero de tetrafluoroetileno hasta obtener el PTFE o Teflón.

EFECTO DEL FLUOR

El flúor es un elemento muy extraño. Cuando forma parte de una molécula, no le agrada estar alrededor de otras moléculas, incluso cuando éstas contengan átomos de flúor. Menos aún cuando se trata de otras clases de moléculas. De modo que una molécula de PTFE, estando tan repleta de átomos de flúor como está, quisiera estar lo más alejada posible de otras moléculas. Por esta razón, las moléculas en la superficie de un trozo de PTFE rechazarán cualquier cosa que intente acercárseles. Esta es la razón por la cual nada se pega al PTFE.

PROPIEDADES

Antiadherente: Muy pocas sustancias sólidas se le pegarán permanentemente alPTFE. Aunque las sustancias pegajosas pueden mostrar cierta adhesión al PTFE, las mismas se despegarán fácilmente.

Bajo Coeficiente de Fricción: El coeficiente de fricción del PTFE es en promedio de 0.05, dependiendo de la magnitud de la carga soportada y la velocidad de deslizamiento.

Impermeable: Debido a que las superficies cubiertas con PTFE son óleo e hidrofóbicas, las mismas no son fácilmente humedecidas. Su limpieza es mas fácil y mas completa – en muchos casos, las superficies son autolimpiables.

Resistente a la Temperatura: El PTFE puede operar continuamente a temperaturas hasta 260°C/500°F y pueden trabajar de manera intermitente en servicio hasta 316°C/600°F con ventilación adecuada.

Excelentes Propiedades Eléctricas: Sus propiedades dieléctricas son esencialmente constantes a todas las frecuencias y a todo el rango de temperaturas de servicio del PTFE. El PTFE es totalmente no flamable en todas las pruebas normales.

Estabilidad a Temperaturas Criogénicas: El PTFE puede resistir extremos severos de temperatura. El PTFE industrial puede ser utilizado a temperaturas tan bajas como-270°C/-454°F (servicio con helio líquido).

Resistencia Química El PTFE normalmente no es afectado por los ambientes químicos. Las únicas sustancias químicas y solventes comerciales capaces de afectar al PTFE son los metales alcalinos derretidos y los agentes fluorados altamente reactivos.

No es tóxico

Punto de fusión y Densidad

Densidad de 2.2 g/cm.

Su punto de fusión es el °C 327 (el 620.6°F) , solamente sus características degrada sobre el °C 260 (500°F)

USOS

Ofrece numerosas aplicaciones en todo tipo de industria, especialmente en la industria papelera, quimica, petrolera, electrica, nuclear, metalurgica, farmaceutica, alimenticia, plastica, textil, etc. presentaciones: LAMINA, BARRA, TUBO, JUNTAS , CINTA, ANILLOS, CHUMACERAS, PIEZAS ESPECIALES.

En la industria se emplea en elementos articulados, ya que su capacidad antifricción permite eliminar el uso de lubricantes como el Krytox.

En medicina, aprovechando que no reacciona con sustancias o tejidos y es flexible y antiadherente se utiliza para prótesis, creación de tejidos artificiales y vasos sanguíneos, en incluso operaciones estéticas (body piercing).

En electrónica, como revestimiento de cables o dieléctrico de condensadores por su gran capacidad aislante y resistencia a la temperatura. Los capacitores o condensadores con dieléctrico de teflón se utilizan en equipos amplificadores de sonido de alta calidad.

En pinturas y barnices.

En estructuras y elementos sometidos a ambientes corrosivos.

Cinta de teflon con y sin adhesivo para máquinas selladoras y bolseadoras.

Sellos y empaques para altas temperaturas

Teflon hoja desmontable

Aislante eléctrico

Revestimientos deslizantes para toboganes o resbaladillas, mesas, etc..

Recubrimiento en superficie de mesas de trabajo. 

USOS TEXTILES

En revestimientos de aviones, cohetes

 y naves espaciales debido a las grandes

diferencias de temperatura que es capaz de soportar

Tela de Teflon para recubrimiento de rodillos y tamboras textiles

Recubrimiento de tamboras con Tela de Teflon en máquina engomadora textil Aplicación de calcomanías "HotStamping"

Máquinas fusionadoras y de serigrafía

NOMBRES  COMERCIALES

SEALON – SEPCO - GORE-TEX