PTFE VIRGIN (Politetrafluoroetilene)

Caratteristiche tecniche del PTFE.

Come accennato in precedenza, il PTFE vanta delle caratteristiche tecniche estremamente elevate, fattore che lo posiziona tra i materiali plastici ad alte prestazioni. Ottima resistenza chimica, eccellenti proprietà di frizione, totale anti-adesività, resistenza ad un elevato range di temperature, queste sono solamente alcune delle proprietà principali del Politetrafluoroetilene. Vediamole quindi nel dettaglio.

Proprietà termiche

La resistenza termica del Politetrafluoroetilene va da -260° C fino a +260°C, con picchi a breve termine sino a 300°C. Sono pochi i materiali plastici che raggiungono questo range di temperature. È bene sapersi che le temperature di servizio sono influenzate direttamente da fattori di carico e stress. È inoltre importante considerare, nella progettazione e nell’utilizzo di componenti in PTFE, la dilatazione termica, anch’essa presente in misura considerevole, soprattutto qualora i componenti subiscano delle variazioni di temperatura considerevoli dovuti alle applicazioni.

Assorbimento acqua

L’assorbimento dell’acqua da parte di questo materiale è pressoché nullo – anche successivamente ad uno stoccaggio in immersione secondo la DIN 53472/8,2 non è stato riscontrato nessun assorbimento di acqua.

Proprietà di scorrimento

Un’altra incredibile caratteristica di questo materiale è il bassissimo coefficiente di frizione, il più basso all’interno del range dei materiali solidi. Inoltre i coefficienti di frizione statico e dinamico sono teoricamente identici, fattore il quale permette di azzerare l’effetto stick-slip.

Tali proprietà di scorrimento rimangono inalterate anche al di sotto degli 0°C, mentre si cominciano a notare degli aumenti al di sopra di 20°C.

Le proprietà di scorrimento rimangono inalterate anche con l’aggiunta di additivi.

Comportamento all’usura

La resistenza all’usura del Politetrafluoroetilene è decisamente bassa. La ragione di questa caratteristica è dovuta dal fatto che le molecole di PTFE non sono in grado di sviluppare connessioni intermolecolari forti e questo è dovuto all’involucro totale degli atomi di fluoro.

Per migliorare la resistenza all’usura è possibile aggiungere additivi a base di carbone, grafite, vetro, fibre di carbonio, bronzo o agenti organici.

Proprietà meccaniche

Il Politetrafluoroetilene non vanta eccellenti proprietà meccaniche, comparato ad altri polimeri. Il politetrafluoroetilene vergine può tuttavia essere migliorato, soprattutto come resistenza alla compressione, grazie all’aggiunta di fibra di vetro, carbonio o bronzo.

Resistenza chimica, fisica ed al fuoco.

Il PTFE risulta essere inerte alla quasi totalità degli acidi conosciuti, esso viene attaccato solamente dai metalli alcalini allo stato elementare, dal clorotrifluoruro e dal fluoro elementare ad alte temperature e pressioni. Possiamo inoltre affermare che:

• Né i solventi a base di alcol, esteri e chetoni e nemmeno acidi aggressivi modificano le proprietà del PTFE;
• Se a stretto contatto con refrigeranti (es. Freon) potrebbe subire un aumento del peso del 4-10%;
• Si possono notare reazioni chimiche del materiale (ingiallimento) quando si fondono e dissolvono metalli alcalini;
• Monomeri come lo stirene, butadiene o acrilonitrile possono penetrare il PTFE in quantità minime e causarne deformazione.

Risulta inoltre essere resistente a luce ed agenti atmosferici, nonché al vapore.

Specifichiamo tuttavia che il PTFE non è resistente alle radiazioni; un’esposizione prolungata potrebbe portare ad una decomposizione del materiale.

Fattore positivo è invece la resistenza al fuoco. Si è infatti notato che pressoché tutti i fluoropolimeri sono tra i più complessi da bruciare. Viene infatti classificato come UL94 V0.

I principali additivi del PTFE.

Come accennato, il PTFE può essere facilmente migliorato con l’aggiunta di additivi ben specifici. I più comuni sono:

• Fibra di vetro. Aumenta esponenzialmente la resistenza alla compressione, la resistenza all’usura ed anche la conducibilità termica. Rimangono ottime le proprietà chimiche e dielettriche (materiale da noi abbreviato con la sigla PTFE GF25);
• Carbografite. Aumenta il grado di lubrificazione intrinseca, rimane estremamente basso il coefficiente di frizione ed aumenta, seppur di poco, la resistenza all’usura. Rimangono ottime la resistenza chimica, la conducibilità termica e si ha un buon effetto anti statico (materiale da noi abbreviato con la sigla PTFE CG25)
• Bronzo. Migliora esponenzialmente la resistenza all’usura ed il carico a compressione, lasciando comunque un ottimo coefficiente di frizione e quindi ottime proprietà di scorrimento. Restano ottime la conducibilità termica e la resistenza chimica (materiale da noi abbreviato con la sigla PTFE BR60);
• Carbone. Aggiunto principalmente per rendere ELETTROCONDUTTIVO il PTFE. Aumentano inoltre la resistenza a compressione, durezza, proprietà di scorrimento, resistenza all’usura e diminuiscono appunto resistività superficiale e di volume (materiale da noi abbreviato con la sigla PTFE ELS).

PTFE modificato (PTFE TFM).

Appartenente alla famiglia dei fluoropolimeri, il PTFE MODIFICATO, da noi abbreviato con la sigla PTFE TFM, rappresenta la seconda generazione di PTFE, garantendo le medesime caratteristiche di partenza ma apportando miglioramenti significativi. Tra le principali migliorie apportate dal PTFE TFM segnaliamo:

• Una minor deformazione al carico;
• Struttura polimerica più densa;
• Ridotta permeabilità ai gas ed agenti chimici;
• Maggior resistenza a trazione e allungamento a rottura;
• Superficie più liscia sui particolari lavorati;
• Saldabile.

PTFE: nominativi commerciali più conosciuti.

Il Politetrafluoroetilene è disponibile in una numerosissima tipologia di formati – le nostre lavorazioni si limitano tuttavia a trattare piastre, tondi e tubi. Il materiale viene acquistato dai principali produttori Italiani.

Informazioni generiche.

Il PTFE VERGINE è fisiologicamente inerte e per questo può essere certificato EU10/2011 ed FDA. Non solo, tale materiale può anche essere prodotto e fornito con la certificazione USP Class VI, necessaria in ambienti medicali.

PTFE in sintesi.

Proprietà specifiche:

• Temperatura di servizio tra -200 °C e +260 °C (fino a +300 °C per brevi periodi);
• Resistenza chimica quasi universale;
• Resistenza agli UV e agli agenti atmosferici;
• Comportamento antiadesivo;
• Proprietà di scorrimento e di attrito;
• Buone proprietà elettriche e dielettriche;
• Ignifugo secondo UL 94 V-0;
• Fisiologicamente innocuo;
• Adatto ai materiali a contatto con gli alimenti.

Settori di applicazione:

• Industria chimica;
• Oil & Gas;
• Pumps & Valves;
• Pharma & Medical.

Applicazioni:

• Protezione anticorrosione nell’industria chimica;
• Materiali isolanti per l’elettronica e l’ingegneria elettrica;
• Guarnizioni nei sistemi di iniezione del carburante dei veicoli;
• Componenti dei sensori dei gas di scarico delle automobili;
• Elementi di tenuta e di scorrimento negli aerei;
• Rivestimenti per pistoni, elementi riscaldanti e rulli, ecc.;
• Costruzione di apparecchiature mediche;
• Componenti funzionali igienicamente sicuri nell’industria alimentare;
• Tubi per l’industria chimica, farmaceutica e automobilistica;
• Sigillature di grande diametro per l’estrazione di petrolio e gas;
• Sigillature ed elementi scorrevoli nelle turbine eoliche;
• Diaframmi nelle valvole e nelle pompe.