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Materiale polimerico: differenza tra teflon e ptfe

Quando si parla di teflon e di ptfe si fa riferimento in realtà allo stesso materiale polimerico. Quindi i termini teflon ptfe possono essere interscambiati senza problemi: molto semplicemente ptfe è la sigla di abbreviazione di politetrafluoroetilene, un polimero; e teflon è il nome commerciale che viene usato per indicare il ptfe. Ma quali sono le caratteristiche del ptfe? Stiamo parlando di un polimero davvero speciale che è contraddistinto da alcune proprietà significative che non possono essere riscontrate in altri polimeri organici. Le proprietà in questione riguardano, fra l’altro, un livello decisamente alto di resistività chimica, ma anche una stabilità termica molto alta e un livello ridotto di energia superficiale.

Le caratteristiche del ptfe

Quasi tutte queste proprietà si spiegano con la presenza nel ptfe di C-F. Mentre in numerosi altri polimeri ci sono i legami C-H, nel ptfe c’è – appunto – questo tipo di legame, che ha la duplice caratteristica di essere altamente polarizzato e più forte. In effetti si tratta di uno dei legami singoli più forti, visto che vanta una energia di legame pari a 485 kJ per mol.

La struttura in ptfe

Quella del ptfe è una struttura non molto diversa da quella del polietilene lineare, materiale che viene indicato con la sigla pe. La principale differenza va individuata nel fatto che nel pe gli atomi di idrogeno sono meno grandi e caratterizzata da una ridotta elettronegatività, il che si traduce in una ridotta densità di elettroni in corrispondenza dell’atomo di H. Nel ptfe l’atomo di F è più grande rispetto all’idrogeno, il quale è la spina dorsale della molecola. Per di più la dimensione dell’atomo F è tale da consentire la creazione intorno alla struttura in carbonio portante di una guaina di protezione. Ecco spiegato il motivo per il quale il ptfe è più forte di quasi tutti gli altri polimeri.

Alla scoperta del ptfe

Il ptfe può essere definito come un polimero termoplastico semplice che è formato appena da due elementi: il fluoro e il carbonio. Si tratta di un polimero idrofobo, i cui coefficienti di attrito sono molto bassi, inferiori a quelli di qualunque altro solido. La resistenza alla trazione è bassa, così come quella al creep; è alta, invece, la resistenza all’usura. Si tratta di un materiale non reattivo, ed è proprio per questa ragione che viene impiegato per i rivestimenti delle padelle antiaderenti.

Va notato, poi, che il ptfe vanta notevoli proprietà chimiche di resistenza alla corrosione, il che lo rende adatto ai rivestimenti per le tubazioni e più in generale per i contenitori che sono destinati a entrare in contatto con sostanze corrosive e reattive. Sono tante anche le applicazioni informatiche in cui può essere adoperato il ptfe, quali i cavi coassiali e i cavi di collegamento. Ancora, non ci si può dimenticare delle proprietà dielettriche, in virtù delle quali il ptfe viene sfruttato per incrementare la resistenza all’usura e per diminuire l’attrito come lubrificante.

La natura cristallina del ptfe

Il ptfe ha un punto di fusione attorno a 327 gradi centigradi ed è un polimero cristallino. Proprio la natura cristallina del materiale di solito non gli permette di mostrare una elevata temperatura di transizione. Il ptfe viene sintetizzato per mezzo di un processo di polimerizzazione radicalica, ma non è un materiale facile da lavorare, a causa della sua resistenza termica e alla corrosione. Per il trattamento delle polveri di formatura si ricorre ai sistemi di stampa e di sinterizzazione che vengono impiegati nella metallurgia delle polveri. Per la produzione di resine in ptfe, invece, si fa affidamento sulla tecnica di polimerizzazione delle emulsioni; si tratta di resine che vengono impiegate per realizzare delle membrane espanse. Riassumendo, il teflon e il ptfe sono la stessa cosa, perché il primo è il nome commerciale del secondo.

La scoperta del teflon

La scoperta del teflon risale al 1938 e avvenne in maniera accidentale: il protagonista fu un chimico di DuPont di nome Roy J. Plunket. Bisogna aspettare fino al 1960, però, perché il materiale venga presentato al pubblico: in quell’anno, infatti, vennero messe in vendita le prime padelle antiaderenti con un rivestimento in teflon. Adesso questo materiale è destinato a una grande varietà di utilizzi, e si impiega anche per gli scudi termici nei veicoli spaziali, per le valvole cardiache in ambito sanitario e per i serbatoi dei mezzi di trasporto.