POLITETRAFLOUROETILENO

(TEFLÓN)

Gabriela Ahumada Miranda

Humberto Negrete Ibarria

El politetrafluoroetileno, o PTFE, está compuesto por una cadena

carbonada, donde cada carbono está unido a dos átomos de flúor. Se

lo representa generalmente como en la siguiente:

OBTENCIÓN

El PTFE es un polímero vinílico, y su estructura, si no su

comportamiento, es similar al polietileno. Se forma a partir del

monómero tetrafluoroetileno por polimerización vinílica de radicales

libres.

El teflón está constituido por unidades de monómero de tetrafuoroetileno

CF2=CF2, es una molécula lineal que se obtiene por polimerización radicalaria.

A pesar de que los compuestos fluorados no suelen ser tóxicos, el teflón es tóxico

al someterlo a altas temperaturas (T>300ºC) y se emiten contaminantes a la

atmósfera.

¿Cómo se obtiene el Teflón?

(U.V. a 450ºC)

CH4 + Cl2 → CHCl3

(termólisis a 800ºC)

CHCl3 + HF → 2HClF2 → F2C=CF2 + 2HCl

Para la obtención del teflón partimos de un agente clorante en este caso cloro

gaseoso y se hace reaccionar con metano a una temperatura de 450ºC, mediante

la acción de la luz UV 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.

Cuando el flúor 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.

CARACTERÍSTICAS

Soporta temperaturas hasta 260°C

El plástico más resistente a la fricción

El plástico de mayor resistencia química conocido

Excelente aislante eléctrico

Apto para contactar con alimentos

Apto para uso dentro del cuerpo humano

Anti-stick: no se le pegotean productos

RESISTENCIA QUIMICA

Resistencia a Hidrocarburos Excelente

Resistencia a ácidos débiles a

temperatura ambienteExcelente

Resistencia a álcalis débiles a

temperatura ambienteExcelente

Resistencia a productos

químicos definidosResiste prácticamente a todos

Efecto de los rayos solares: No lo afectan

Ensayo Método Unidades Valores

Densidad ASTM D792 g/cm³ 2,14-2,18

Absorción de humedad:

-24 horasASTM D570 % <0,01

Límite elástico

Resistencia a la tracción ASTM D4745 N/mm² 25

Alargamiento a la rotura ASTM D4745 % >200

Dureza shore ASTM D2240 shoreD 51-60

Resistencia a la compresión a 1%

deformaciónASTM D695 N/mm² 4-5

Deformación bajo carga a temperatura

ambiente durante 24 hs. a 13,7 N/mm²ASTM D621 % 14-17

Punto de fusión ASTM D3418 °C 327

Coeficiente de dilatación lineal térmica

entre :25° y 100°CASTM D696 10-5/°C 12-13

Temperaturas de utilización admisibles:

en le aire , en contínuo

en frio

°C

°C+260

-200

Resistencia a la llama-según ASTM

("índice de oxigeno")ASTM D2863 % >95

Rigidez dieléctrica sobre muestra de espesor

0,5 mmASTM D149 kV/mm 20-40

Constante dieléctrica ASTM D150 1 MHz 2,1

Resistencia superficial ASTM D257 ohm sq >1018

Identificación a la llama

NO arde

No produce olor

Color de llama: NO quema , se deforma

No gotea

ANTECEDENTES

El teflón lo descubrió por accidente en 1939 el químico norteamericano Roy

Plunkett siendo científico investigador de Kinetic Chemicals, empresa subsidiaria

de DuPont, mientras trabajaba en la búsqueda de un nuevo gas refrigerante del

tipo CFC (clorofluorocarbono o gas freón). El experimento salió mal y en lugar

de un gas para uso en refrigeración lo que obtuvo fue un material blanco baboso

que no se adhería a ninguna otra superficie. Un posterior análisis químico

determinó que se trataba de politetrafluoretileno

Al principio Plunkett no supo qué hacer con aquel material obtenido por

casualidad, tal como ha sucedido con muchos otros inventos y

descubrimientos a lo largo de la historia de la humanidad y que han sido

después de gran utilidad para todos. En 1941 la empresa DuPont patentó

el producto y en 1945 lo registró con el nombre comercial de Teflón. En

1946 la propia empresa DuPont comenzó a emplear el teflón en la

fabricación de engranajes y otros elementos mecánicos autolubricados.

APLICACIONES

Materiales Arquitectónicos

Automóvil

Cableado

Utensilios de cocina (Recubrimientos sartenes)

Industrias farmacéuticas y Biotecnología

Válvulas de presión

PROCESOS DE

TRANSFORMACIÓN

MOLDE ADO Y PR E SE NTACIONE S

DE L PT FE

En la industria el PTFE es moldeado mediante extrusión ram. Lo que

permite obtener diferentes piezas (barras cuadradas y redondas, perfiles y

tubos) para su posterior mecanizado (frezado, torneado, limado, etc.).

A continuación diferentes presentaciones del PTFE:

BARRAS REDONDAS

Se presenta en barras de longitud standard 300 mm, y 500 mm.

Puede obtenerse en otras longitudes con facilidad. Color blanco.

Admite distintos tipos de cargas: Bronce, Grafito, Etc.

Espesores desde 8 mm hasta 140 mm. Pueden obtenerse mayores

espesores.

PLANCHAS

Se presentan en placas de color blanco de espesores de 1 mm a 10

mm pudiendo obtenerse en espesores mayores sobre pedido.

Las medidas standard son:

300mm x 300mm

500mm x 500mm

1000mm x 1000mm

Al igual que las barras, pueden adicionarse cargas especiales.

PELICULA DE PTFE

Se puede obtener mediante afeitado película de PTFE. De color

blanco, se provee en un ancho de 300 mm y longitud hasta 15

metros, en espesores:

0,5 mm

1 mm

1,5 mm

2 mm

CINTA DE PTFE PARA

ROSCAS

Se presenta en rollos de color blanco de 30 metros de longitud y

anchos:

12,7 mm.

19 mm.

25,4 mm.

TELA DE VIDRIO

IMPREGNADA EN PTFE

Consiste en un tejido de hilado de vidrio impregnado con politetrafluoroetileno.

El producto obtenido reúne las sobresalientes características de ambos

componentes; la excepcional resistencia mecánica y térmica del hilado de vidrio y

las propiedades del PTFE (resistencia térmica, a los agentes químicos, y a la

fricción, antipegado).

Este material tiene amplias aplicaciones en máquinas envasadoras de varios

tipos, mordazas de sellado, túneles de termocontracción, selladoras por

vacío, horneados de alimentos, artículos deportivos, soldadores de máquinas de

termosellado, entre otras.

LAMINA

En Rollos de 950 mm de ancho, de color beige brillante y longitud

máxima 33 metros, en espesores: 76 a 90 micrones, 127

micrones 152 micrones. Se pueden obtener de “simple

impregnación” y “PREMIUM o doble impregnación”. Estas últimas

tienen la particularidad de poseer en ambas caras un tratamiento extra

de PTFE, y por lo tanto mejores prestaciones.

T E LA DE VIDR IO IMPR E GNADA

E N PT FE AUTOADHE SIVA

Esta variedad posee adhesivo en una de sus caras, que puede ser acrílico o siliconado.

Las telas siliconadas son especialmente recomendadas para cortinas de túneles de

termocontracción. Se proveen en rollos de 950 mm de ancho y 33 metros de longitud,

en espesores de 76/90 micrones y 127 micrones. También pueden obtenerse en forma

de cintas de vidrio impregnada en PTFE autoadhesivas. Se proveen en rollos de 33

metros de longitud y espesor 127 micrones, en los siguientes anchos:

12,7 mm

15,9 mm

19 mm

22,2 mm

25,4 mm

30 mm

35 mm

40 mm

45 mm

50 mm

COMO SE ADHIE R E E L PT FE A

OT ROS MAT E R IALE S .

Para cubrir ollas y sartenes con teflón se usan dos técnicas diferentes. El método de sintetización

y el de bombardeo.

El de sistetización consiste en elevar la temperatura del teflón hasta unos 400 grados, para a

continuación imprimirlo en la superficie que queramos. Este método presenta un inconveniente

cuando el teflón se enfría cabe la posibilidad de que se separe de la sartén con el tiempo.

El de bombardeo es más complejo y seguro, pues se modifica químicamente el lado del teflón que

queremos pegar a la sartén bombardeándolo con iones en un campo eléctrico y en el vacío, a fin de

desprender átomos de flúor de la parte que queremos adherir a la sartén.

Lo que provoca que el teflón no sea adherente son estas moléculas de flúor, de modo que sin ellas

ahora podemos añadir a esa cara sin flúor cualquier otro material que favorezca la adición, como

por ejemplo el oxígeno.

VENTAJAS Y

DESVENTAJAS DEL

TEFLÓN EN UTENSILIOS

DE COCINA

VENTAJAS

L a m a y o r v e n t a j a d e l a s c a z u e l a s , s a r t e n e s y o t r o s u t e n s i l i o s d e t e f l ó n e s q u e n o

r e q u i e r e n , n e c e s a r i a m e n t e , d e n i n g ú n t i p o d e g r a s a p a r a f r e í r o c o c i n a r l o s a l i m e n t o s , a s í

c o m o l o f á c i l q u e r e s u l t a l i m p i a r a s a l f i n a l i z a r l a f a e n a .

DESVENTAJAS

Por otra parte, la mayor desventaja del uso de utensilios de teflón es que no se

debe superar nunca los 260 ºC de temperatura al utilizarlos para cocinar. Al freír

carne en una sartén o cocinar en una cazuela por ningún motivo se debe

descuidar que sobrepase esa temperatura. Lo más aconsejable entonces es

cocinar o freír siempre los alimentos a fuego medio o a fuego lento y NUNCA

PRECALENTAR VACÍOS esos utensilios, pues en cualquier descuido en uno o

dos minutos pueden llegar a alcanzar o sobrepasar los 342 ºC de

temperatura, punto de fusión medio donde el teflón comienza a liberar gases

altamente nocivos para la salud.