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Cos’è il polimero PTFE o politetrafluoroetilene? Una guida completa 

Cos'è il polimero PTFE: caratteristiche e vantaggi

Casualmente scoperto dal chimico statunitense Roy J. Plunkett sul finire degli anni ’30 del secolo scorso, il politetrafluoroetilene (PTFE) è un polimero fluorurato rinomato per le sue eccezionali proprietà fisiche e chimiche. Utilizzato in una vasta gamma di settori industriali, PTFE ha rivoluzionato il modo in cui affrontare le sfide legate alla corrosione, alla temperatura e alla resistenza chimica. 

Composizione e struttura molecolare del PTFE

Il Teflon® PTFE appartiene alla famiglia dei polimeri fluorurati, caratterizzati dalla sostituzione degli atomi di idrogeno con atomi di fluoro. Come il Teflon® PFA (con cui condivide l’appartenenza alla famiglia dei rivestimenti polimerici termoplastici) anche il PTFE si presenta comunemente in forma di polvere fine e cristallina. La sua struttura molecolare è costituita da unità ripetitive polimeriche in cui gli atomi di carbonio sono completamente sostituiti con atomi di fluoro. La sintesi del politetrafluoroetilene tramite polimerizzazione a catena avviene attraverso un processo radicalico in cui è presente un iniziatore adeguato, spesso rappresentato da sostanze ossidanti come l’acqua ossigenata, persolfati o perossidi organici. Le condizioni di temperatura e pressione necessarie dipendono dal tipo di catalizzatore utilizzato. Ampiamente utilizzato in ambito meccanico, pneumatico, chimico e per applicazioni farmaceutiche, al PTFE vengono aggiunti stabilizzanti e fluidificanti per migliorarne le possibilità applicative, oppure cariche a base di silice, carbone, bronzo, inox e solfato di bario per incrementare le prestazioni. È inoltre il materiale con il più basso coefficiente di attrito conosciuto: il valore dell’attrito dinamico PTFE-Acciaio è pari a 0,04, mentre quello del suo attrito statico 0,07 / 0,14.

Proprietà fisiche del PTFE

Il rivestimento in Teflon® PTFE viene applicato tramite dispersione dopo un pretrattamento meccanico e/o chimico e infine sottoposto a trattamento termico. Le proprietà fisiche del PTFE lo rendono un materiale estremamente versatile e affidabile per una vasta gamma di applicazioni industriali. Vanta infatti eccellenti proprietà di: 

  • Resistenza chimica: il rivestimento PTFE è noto per la sua straordinaria resistenza chimica, che lo rende immune alla maggior parte degli agenti chimici corrosivi. Questa resistenza lo rende ideale per applicazioni in cui è necessaria una protezione affidabile contro la corrosione.
  • Resistenza termica: i rivestimenti a base di Teflon® PTFE possono sopportare temperature estreme senza compromettere le proprietà fisiche e chimiche. Il polimero può operare in modo sicuro a temperature continue fino a 260°C e intermittenti fino a 310°C. 
  • Antiaderenza: la superficie del PTFE è altamente antiaderente e ideale per applicazioni in cui è necessaria una bassa aderenza dei materiali. Questa caratteristica lo rende prezioso in settori come l’industria alimentare e per la produzione di guarnizioni e guaine, nonché nelle applicazioni particolarmente soggette a sollecitazioni meccaniche. Si tratta di situazioni che richiedono proprietà antiadesive e a basso coefficiente di come nel caso di perni, boccole, trasmissioni, ingranaggi, e così via.
  • Scorrimento: Il Teflon® PTFE è appositamente progettato per fornire una lubrificazione efficace ed è utilizzato nei rivestimenti TempCoat® su componenti che richiedono elevate capacità di scorrimento. Queste applicazioni includono tramogge, guide scorrevoli, barre di saldatura, impastatrici e lame da taglio per l’industria alimentare.

Applicazioni del polimero PTFE

Grazie alle proprietà elencate, il PTFE trova impiego in una vasta gamma di settori industriali, tra cui:

  • Industria chimica: il PTFE è utilizzato per rivestimenti protettivi in ​​contatto con sostanze chimiche aggressive, garantendo una protezione affidabile contro la corrosione.
  • Ingegneria dei materiali: il polimero è utilizzato per la produzione di guarnizioni, guaine e componenti in ambienti ad alta temperatura ed estremamente corrosivi.
  • Industria alimentare: grazie alla sua superficie antiaderente e alla sua inerzia chimica, il PTFE è impiegato nella produzione di utensili da cucina e nell’industria alimentare per garantire una manipolazione igienica e una facile pulizia.