TEFLON

FIBRA DE TEFLON

Es un polímero similar al polietileno, en el que los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por átomos flúor. La fórmula química del monómero, tetrafluoroeteno, es CF2=CF2.

Bajo el nombre de teflón, también llamado teflon en algunas regiones, la multinacional DuPont comercializa este y otros cuatro polímeros de semejante estructura molecular y propiedades. Entre ellos están la resina PFA (perfluoroalcóxido) y el copolímero FEP (propileno etileno flurionado), llamados teflon-PFA y teflon-FEP respectivamente.

Historia

El creador fue Roy J. Plunkett (1910-1994), nacido en Ohio, graduado y doctor en química. 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. Plunket estaba buscando la manera de producir cantidades de tetrafluoroetileno (TFE) suficientes como para poder utilizarlas industrialmente. Tras construir una planta piloto y 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 unasdos 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. Al caracterizarlo, Plunkett descubrió que era inerte a todos los disolventes, ácidos y bases disponibles. La DuPont se interesó por el descubrimiento de su científico e incluyó el PTFE dentro de su sección de polímeros. Hoy,la marca Teflon® es registrada por E.I. du Pont de Nemours and Company y conocida mundialmente.

VISTA TRANSVERSAL

PROPIEDADES

La virtud principal de este material es que es prácticamente inerte, no reacciona con otras sustancias químicas excepto en situaciones muy especiales. Esto se debe básicamente a la protección de los átomos de flúor sobre la cadena carbonada. Esta carencia de reactividad hace que su toxicidad sea prácticamente nula; además, tiene un muy bajo coeficiente de rozamiento.

Otra cualidad característica es su impermeabilidad, manteniendo además sus cualidades en ambientes húmedos. No obstante, un subproducto presente en el teflón, el ácido perfluorooctanoico, resulta, además de contaminante (no es biodegradable), potencialmente cancerígeno para el ser humano. Incluso, ha sido relacionado con la infertilidad, los trastornos inmunitarios y problemas de crecimiento prenatal.

Es también un gran aislante eléctrico y sumamente flexible, no se altera por la acción de la luz y es capaz de soportar temperaturas desde -270°C (3,15 K) hasta 270 °C (543,15 K), momento en que puede empezar a agrietarse y producir vapores tóxicos. Su cualidad más conocida es la antiadherencia.

Estabilidad térmica: Es uno de los materiales plásticos térmicamente más estables. A 260 ºC no existe descomposición apreciable.A 327 ºC el P.T.F.E. Toma un aspecto amorfo gelatinoso, sin fundir, conservando todavía sus formas geométricas.

* Dilatación: El coeficiente de dilatación es lineal, y varía con la temperatura.

* Conductividad térmica: El coeficiente de conductividad térmica es relativamente bajo, por lo que puede considerarse al P.T.F.E. un buen aislante. El agregado de cargas aumenta la conductividad térmica.

* Resistencia a los agentes químicos: Absolutamente inerte. No hay agente químico que lo ataque.

* Resistencia a los solventes: Es insoluble en cualquier solvente hasta los 300 ºC

* Resistencia a los agentes atmosféricos y a la luz: Absolutamente inerte

* Resistencia a las radiaciones: Las radiaciones tienden a provocar la rotura de la molécula de P.T.F.E., especialmente en presencia del oxígeno.

 (PROPIEDADES FISICAS)

* Resistencia a la tracción y compresión Conserva: sus valores en un amplio rango de temperaturas, y puede ser usado en servicio continuo hasta los 260 ºC, mientras que a -270 ºC conserva todavía una cierta plasticidad a la compresión.

* Resistencia a la flexión: El P.T.F.E. es relativamente flexible y no se rompe.

* Memoria plástica: Si a un trozo de P.T.F.E. Se lo somete a deformaciones de tracción y compresión por debajo del límite de rotura,parte de estas deformaciones permanece, creando tensiones que se pueden eliminar por calentamiento. Esta propiedad se denomina “memoria plástica”.

* Fricción: Posee el coeficiente de fricción más bajo conocido entre todos los materiales sólidos. Se puede ubicar entre 0,04 y 0,15, dependiendo del agregado de cargas.

* Desgaste: Depende de las condiciones de la otra superficie de rozamiento, y está en función de las velocidades y las cargas.

Usos

Debido a las múltiples características físicas y químicas que posee el teflón, con el transcurso de los años se ha convertido en un material de amplias aplicaciones domésticas, industriales y aeroespaciales.

Entre las más conocidas, como ya se mencionó anteriormente, se encuentran la fabricación de cacerolas, sartenes, moldes para hornear y otros utensilios de cocina. La industria mecánica lo emplea en la producción de engranajes y diferentes mecanismos autolubricados. La industria automotriz, por su parte, lo utiliza para fabricar diferentes tipos de mangueras, sistemas de airbag, frenos, filtros de aceite, así como en las escobillas de los limpiaparabrisas para eliminar el molesto chirrido que producen sobre el cristal cuando cae una llovizna.

El teflón tiene también amplia aplicación en la industria eléctrica y electrónica por su gran resistencia dieléctrica a las altas frecuencias de la corriente alterna, su bajo factor de disipación de calor y su alta resistencia superficial.

En medicina se emplea en la fabricación de diferentes tipos de prótesis y vasos sanguíneos, pues al ser un material inerte el organismo no lo rechaza. En óptica se utiliza en el tratamiento de las lentes para proporcionarle cualidades antiestáticas que evitan la atracción del polvo y las suciedades, minimizando así la necesidad de limpiarlas constantemente.

Además, entre otros usos del teflón se encuentra: la fabricación de alfombras, telas para tapizar muebles, manteles y cortinas de baño que repelen los líquidos que salpican o se derraman sobre su superficie sin dejar manchas ni huellas; recubrimiento de bombillas de iluminación para protegerlas de roturas; rollos de cinta para sellar juntas de unión de tuberías y llaves de paso en fontanería (plomería) y evitar posibles fugas de agua; fabricación de productos farmacéuticos y de biotecnología; producción de pinturas, grasas y aceites lubricantes; fabricación de ropas de protección, etc.