Descrição
PTFE
Também conhecido como: politetrafluoretileno ou TeflonŸ.
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Formatos disponĂveis: chapas, tarugos, tubos, buchas, pelĂculas, lençóis, fitas, monofilamentos, gaxetas, revestimentos, etc.
O PTFE Ă© amplamente utilizado em todos os segmentos da indĂșstria devido Ă s suas inigualĂĄveis propriedades de:
- InĂ©rcia quĂmica;
- Excelente resistĂȘncia tĂ©rmica, com temperatura de serviço de 260ÂșC;
- Baixo coeficiente de atrito;
- Excelentes propriedades elétricas.
Mas, a crescente exigĂȘncia de performance mecĂąnica pela indĂșstria, criou a necessidade de combinar as propriedades do PTFE Ă s de cargas minerais e metĂĄlicas, visando elevar as propriedades mecĂąnicas deste notĂĄvel polĂmero; surgindo assim os materiais carregados em PTFE. Em geral, o uso de material carregado melhora a resistĂȘncia do desgaste, reduz a taxa de fluĂȘncia e deformação inicial, aumentando a dureza e a condutividade tĂ©rmica, e diminui o coeficiente de expansĂŁo tĂ©rmica.
Apesar de inĂșmeras cargas poderem ser incorporadas ao PTFE, a quase totalidade das exigĂȘncias das aplicaçÔes sĂŁo alcançadas em sete tipos de carga:
- Fibra de vidro
- Carbono
- Grafite
- Bronze
- MoS2
- CerĂąmica
- CaF2
As propriedades dos compostos estĂŁo extremamente relacionadas com a quantidade de carga incorporada. Em geral, a escolha de uma determinada carga Ă© guiada por:
| Fibra de vidro | Pequenas fibras de sĂlica (SiO2) com 13 micra de diĂąmetro, que melhoram a resistĂȘncia Ă fluĂȘncia (“creep resistance”) tanto em altas quanto em baixas temperaturas, aliadas a uma boa resistĂȘncia ao desgaste e a resistĂȘncia quĂmica notĂĄvel, excetuando-se bases fortes e HF, boa estabilidade dimensional. As propriedades elĂ©tricas do PTFE sĂŁo pouco afetadas. |
| Carbono | O carbono amorfo (croque de petrĂłleo ou croque parcialmente grafitado) Ă© uma das cargas mais inertes, excetuando-se ambientes oxidantes onde a fibra de vidro possui melhor performance. Aumenta a resistĂȘncia ao desgaste na presença de ĂĄgua. Quando em combinação com grafite, constitui a melhor opção para anĂ©is de pistĂŁo nĂŁo-lubrificados. |
| Fibra de carbono | A fibra de carbono em geral traz os mesmos benefĂcios que a fibra de vidro, ou seja, possui menos deformação Ă carga, maiores mĂłdulos de flexĂŁo e compressĂŁo, e uma maior dureza. Em geral uma quantidade menor de fibra de carbono irĂĄ produzir o mesmo efeito produzido por uma quantidade maior de fibra de vidro. Pode ser usado com bases fortes e HF, onde a fibra de vidro nĂŁo Ă© recomendada. Quando utilizados na mesma proporção, compostos de fibras de carbono terĂŁo melhor e menor expansĂŁo tĂ©rmica que compostos de fibras de vidro, alĂ©m de serem mais leves. Ă amplamente utilizada como assento deslizante ou anel de vedação, como, por exemplo, em bombas de ĂĄgua e amortecedores, respectivamente. |
| Grafite | Ă uma modificação cristalina do carbono com alta pureza, sintĂ©tico e de formato irregular. Os carregados de grafite possuem um dos menores coeficientes de fricção, aliados a uma excelente resistĂȘncia ao desgaste, principalmente contra metais nobres. Alia altas cargas Ă altas velocidades de contato, sendo ainda inerte quimicamente. Geralmente estĂĄ combinando com outras cargas. |
| Bronze | Liga de Cu/Sn: 9/1 que, quando incorporada ao PTFE, forma um composto com condutividade tĂ©rmica e resistĂȘncia Ă fluĂȘncias superiores Ă maioria dos outros compostos. Muito utilizado em sistemas hidrĂĄulicos bem como em pistas deslizantes de mĂĄquinas operatrizes. NĂŁo Ă© indicado em aplicaçÔes elĂ©tricas. Alguma descoloração nas peças em bronze ocorre nos processos de sinterização sem nenhum impacto na qualidade da peça. |
| MoS2 | Aumenta a dureza e rigidez do PTFE, aliado a uma redução da fricção, muito bom para aplicaçÔes elĂ©tricas, visto que pouco afeta as propriedades elĂ©tricas do PTFE. Boa inĂ©rcia quĂmica, dissolvendo-se apenas em ĂĄcidos fortes e oxidantes. Esta carga Ă© excelente para aplicaçÔes do tipo intermitente e suporta altas pressĂ”es, sendo o mais indicado para desgaste a seco. Geralmente Ă© incorporado com outras cargas e sua concentração nĂŁo ultrapassa 5%. |
| Cerùmica ou alumina (Al2O3) | Geralmente utilizado para aplicaçÔes elétricas, pois é um excelente isolador elétrico. à um material bem duro, e a usinagem da peça acabada deve ser evitada. Peças de formato complicado devem ser feitas por moldagem isoståtica. |
| Fluoreto de Cålcio (CaF2) | à uma carga usada como alternativa a meios corrosivos que atacam a fibra de vidro como HF e bases fortes. Fluoreto de cålcio de alta pureza é também utilizado para aplicaçÔes elétricas. |
| Pigmentos | Ă possĂvel pigmentar o PTFE com pigmentos inorgĂąnicos que suportam temperaturas de 400ÂșC. Os pigmentos nĂŁo trazem mudanças significativas nas propriedades do PTFE. |
| Carga | Vastagens | Desvantagens |
|---|---|---|
| Fibra de vidro | Resiste à oxidação, bom para meios åcidos, boas propriedades elétricas e estabilidade dimensional. Resina de uso geral | Atacada por bases fortes. |
| Carbono | Inerte, boa resistĂȘncia ao desgaste a seco e com ĂĄgua. Boa condutividade tĂ©rmica. | Ruim para meios oxidantes, baixa propriedades de tensĂŁo e alongamento. |
| Grafite | Baixa fricção, inerte, melhora a resistĂȘncia ao desgaste e fluĂȘncia, melhor para contato com metais moles, geralmente incorporado com outras cargas. | Alto desgaste com metais duros. |
| Bronze | ResistĂȘncia Ă compressĂŁo e dureza melhoradas, menor fluĂȘncia, baixo desgaste e fricção, alta condutividade tĂ©rmica e fĂĄcil de usinar. | Baixa resistĂȘncia quĂmica e condutor elĂ©trico. |
| MoS2 | SuperfĂcie dura, lubricidade, melhora desgaste a fricção, suporta altas pressĂ”es, excelente em aplicaçÔes a vĂĄcuo, intermitentes e desgaste a seco. | DifĂcil de processar. |
| CerĂąmica | Excelentes propriedades mecĂąnicas e elĂ©tricas. | DifĂcil de ser usinado. |
| CaF2 | Alternativa à fibra de vidro em ambientes alcalinos e HF. Bom para aplicaçÔes elétricas. | Checar se absorve umidade. |
Os dados abaixo devem ser utilizados somente como referĂȘncia de consulta. Para cada aplicação especĂfica sĂŁo necessĂĄrios testes individuais para a determinação de suas efetivas caracterĂsticas e propriedades.
| Propriedades MecĂąnicas | Normas | Valores |
|---|---|---|
| Densidade | ASTM D792 | 2,13 a 2,21 g/cmÂł |
| Alongamento (ruptura) | DIN EN ISO 527 | 220% |
| TensĂŁo de Ruptura | ASTM D4894 | 70 a 210 Kgf/cmÂČ |
| ResistĂȘncia Ă compressĂŁo (1% de deformação) | ASTM D695 | 5 MPa |
| ResistĂȘncia Ă compressĂŁo | ASTM D695 | 44 a 100 Kgf/cmÂČ |
| Tensão de deformação para 1% de alongamento depois de 1000h | 1,58 | |
| Coeficiente de fricção (em aço retificado – p = 0,05 N/mmÂČ, v = 0,6 m/s) | 0,08-0,10 | |
| Desgaste (em aço retificado – p = 0,015 N/mmÂČ, v = 0,6 m/s) | 21 ”m/Km | |
| Coeficiente de atrito estĂĄtico | ASTM D1894 | 0,06 a 0,09 |
| Coeficiente de atrito dinĂąmico | ASTM D1894 | 0,13 |
| ResistĂȘncia ao impacto (Charpy – 23°C) | DIN EN ISO 179 | not broken KJ/mÂČ |
| Dureza Shore D | ASTM D2240 | 50 a 55 Shore D |
| Propriedades TĂ©rmicas | Normas | Valores |
| Temperatura de uso contĂnuo | -260 a 260ÂșC | |
| Temperatura de transição vĂtrea | DIN 53765 | -20ÂșC |
| Temperatura de distorção por calor (HDT) – mĂ©todo A | ISO R75 / DIN 53461 | 55ÂșC |
| Temperatura de distorção por calor (HDT) – mĂ©todo B | ISO R75 / DIN 53461 | 121ÂșC |
| Coeficiente de condutividade térmica (23°C) | 0,25 W/(K.m) | |
| Calor especĂfico (23°C) | 1 J/g.K | |
| Coeficiente de expansão térmica (23°C-55°C) | DIN 53752 | 12 10^-5/k |
| Propriedades Elétricas | Normas | Valores |
|---|---|---|
| Constante Dielétrica (10^6 Hz) | DIN 53483 / IEC 250 | 2,1 |
| Fator de perda dielétrica (10^6 Hz) | DIN 53483 / IEC 250 | 0,0002 KV/mm |
| Volume especĂfico de resistĂȘncia | DIN IEC 60093 | 10^16 Ω*cm |
| ResistĂȘncia superficial | DIN IEC 60093 | 10^16 Ω |
| Rigidez dielétrica | DIN 53481 / IEC 243 / VDE 0303 | 48 KV/mm |
| ResistĂȘncia Ă s correntes de fuga | DIN 53481, vde 0303 | KA3c KB>600 |
| Propriedades FĂsicas | Normas | Valores |
| Teor de absorção de ågua (23°C/50%) | DIN EN ISO 62 | <0,05% |
| Inflamabilidade | V0 |
| Propriedades QuĂmicas |
|---|
| O PTFE Ă© quase totalmente inerte. Somente Ă© atacado por metais alcalinos lĂquidos, como tambĂ©m por algumas ligaçÔes de fluor sob pressĂŁo e temperaturas elevadas. Suporta temperaturas de -200ÂșC atĂ© +260ÂșC |
