Metode de Acoperire a Metalelor cu Politetraffluoretilenă și Polimeri Înrudiți

1. POLIMERII FLUOROOLEFINICI

Acoperirea materialelor metalice şi nemetalice cu polimeri constă în aplicarea pe suprafaţa lor a unui strat relativ subţire (sub 1mm) pentru a preveni coroziunea, a mări rezistenţa la uzură, pentru izolarea electrică sau în alte scopuri.

Acoperirea metalelor cu politetrafluoretilenă şi cu alţi polimeri fluoroolefinici prezintă o importanţă deosebită în special cu aplicaţiile tehnologice în care polimerii şi elastomerii pot fi supuşi unui proces de distrucţie. Toţi polimerii fluoruraţi au proprietăţi chimice, termice şi electrice remarcabile.

Politetrafluoretilena este primul polimer fluorurat descoperit în anul 1938 şi comercializat doi ani mai târziu. El continuă să deţină primul loc şi în prezent datorită proprietăţilor sale unice : inerţie chimică, rezistenţă termică şi la uzură excepţională, caracteristici electroizolante remarcabile, proprietăţi antiaderente şi de autolubrifiere.

Ulterior s-au obţinut şi alţi polimeri fluoroolefinici, mulţi fiind destinaţi unor utiliţări speciale, cum sunt : policlortrifluoretilena şi copolimerii acesteia, polifluorura de vinil, polifluorura de viniliden şi copolimerii tetrafluoretilenei cu etilena, hexafluoropropilena, perfluor alchil aril eteri şi cu alţi comonomeri. În tabelul 1 se prezintă formulele chimice, denumirile comerciale şi aplicaţiile politetrafluoretilenei şi ale polimerilor înrudiţi.

Politetrafluoretilena, PTFE, este un polimer cu catene liniare, foarte lungi, în care atomii de carbon sunt înconjuraţi simetric de atomii de fluor. Această structură conferă polimerului inerţia chimică aproape totală, rezistenţă termică mare şi proprietăţi electroizolante de excepţie.

Politetrafluoretilena nu este atacată decât de metalele alcaline topite, de fluor şi de ClF3. Polimerul nu se dizolvă în nici un solvent, nu se gonflează şi nu este udat de apă.

Temperatura maximă de utilizare în serviciu este de 260oC. La încălzire intermitentă politetrafluoretilena este stabilă pâna la 300oC. La temperaturi peste 400oC începe distrucţia polimerului prin depolimerizare. Sub temperatura de 400oC, PTFE este neinflamabilă. Expusă la flacără începe să ardă, dar când flacăra este îndepărtată arderea încetează. Tabelul 1

Denumirea polimerului fluorurat Formula chimică Denumirea comercială Temperatura, oC

Politetrafluoretilenă

Temperatura de topire a PTFE este de 325oC. Deoarece topitura este extrem de vâscoasă, prelucrarea polimerului nu se poate realiza cu metodele utilizate curent pentru termoplaste, prelucrarea realizându-se numai cu metode speciale.

Politetrafluoretilena are proprietăţi electroizolante unice. Constanta dielectrică (2,1) şi tangenta unghiului de pierderi în dielectric (0,0001) sunt extrem de mici şi nu se modifică într-un interval larg de temperaturi (de la – 100oC la 260oC) şi de frecvenţe de pâna la 109 Mz. PTFE are un coeficient de frecare mic în comparaţie cu alte materiale, proprietăţi antiaderente şi autolubrifiante foarte bune.

Politetrafluoretilena are cem mai mic coeficient de frecare (0,02) dintre lubrifianţii interni folosiţi în prezent. În contrast cu metalele, coeficientul static de frecare este mai mic decât coeficientul dinamic de frecare. De aceea PTFE este utilizată pentru îmbunătăţirea proprietăţilor de uzură abrazivă şi de frecare ale unei largi varietăţi de polimeri şi compozite cu matrice polimerice.

Materialul prezinta posibilitatile de acoperire a suprafetelor metalice ci polimeri in scopul protectiei impotriva coroziunii.

Prezentat in cadrul sesiunii stiintifice studentesti din luna mai 2006.