Mais conhecido pelo nome comercial Teflon, o PTFE é encontrado em produtos acabados, peças e componentes de máquinas dos mais diversos segmentos industriais.

Isto em razão de suas muitas propriedades, como poder antiaderente e resistência a atrito e a altas temperaturas. Ele é o tema de mais um conteúdo da série Raio X dos Materiais.

O que é o PTFE?

PTFE é a sigla para poli-tetra-flúor-etileno, um plástico de alto desempenho, sintético, atóxico, não combustível nem solúvel em água e que garante bom isolamento elétrico.

Seu uso mais conhecido pelos consumidores é no revestimento de panelas e outros utensílios de cozinha antiaderentes.

Como é produzido?

O tetrafluoretileno é um gás inodoro, incolor e altamente reativo. Ao ser polimerizado por meio de adição de um iniciador e calor, resulta num composto branco e viscoso.

Esta alta viscosidade interfere diretamente na transformação, sendo necessária sua utilização na forma de pó.

Assim, processos comumente utilizados em outros termoplásticos, como injeção e extrusão simples, não se aplicam ao PTFE.

Como o PTFE é transformado?

Como explica Baltus Cornelius Bonse, professor de Engenharia de Materiais da FEI (Fundação Educacional Inaciana Pe. Sabóia de Medeiros), o PTFE na forma de pó fino ou grânulos é submetido à moldagem por compressão.

Ou seja, a resina é compactada em um molde usando calor e pressão. Depois, é feita a sinterização, que envolve o aquecimento do material pré-moldado a uma temperatura ligeiramente abaixo do ponto de fusão de PTFE, que é cerca de 327°C.

“As partículas amolecem, se fundem e se ligam, formando um material sólido e homogêneo. A sinterização pode durar de vários minutos a algumas horas, dependendo do produto e de sua espessura”, completa.

É possível aplicar pressão também para ajudar na fusão das partículas e eliminar quaisquer vazios ou lacunas, garantindo a forma e estabilidade dimensional do produto.

Dependendo da aplicação, podem ser realizadas etapas adicionais, como usinagem, corte ou tratamentos de superfície.

Bonse cita outro processo, a extrusão de pasta de PTFE, usada para fabricar produtos como hastes, tubos, chapas e perfis mais complexos.

“Neste processo o material fica num estado de pasta ou semilíquido, diferentemente da extrusão tradicional, em que os materiais estão no estado sólido ou fundido.”

A pasta é obtida a partir da mistura da resina de PTFE em pó com um lubrificante, geralmente um óleo hidrocarboneto, tais como nafta ou querosene. Isto reduz o atrito durante o processo de extrusão e auxilia na moldagem.

A mistura é carregada no barril da máquina de extrusão, que é aquecido a uma temperatura abaixo do ponto de fusão da resina e a deixa mais maleável.

A rosca rotativa empurra a pasta aquecida através de uma matriz ou bico, que confere a forma transversal desejada ao material de PTFE extrudado.

“À medida que o material é forçado através da matriz, ele assume a forma desejada, seja um bastão, um tubo, um perfil ou qualquer outra forma específica”, acrescenta Bonse.

Solidificado após o resfriamento, o material é cortado e, se necessário, passa por processos adicionais de acabamento (usinagem e tratamento de superfície).

Aplicações do PTFE (Teflon)

Como mencionado, as características do PTFE – alta resistência química e a temperaturas altas e baixas, antiaderente, autolubrificante, amortecimento de vibrações, não absorve umidade, baixo coeficiente de atrito, entre outras – permite que a resina seja aplicada em diferentes setores da indústria.

O professor Bonse cita algumas destas aplicações:

Rolamentos e buchas autolubrificantes: As propriedades de baixo atrito tornam o PTFE ideal para aplicações onde é necessária operação fácil e com baixo desgaste, como em componentes automotivos e máquinas industriais.

Vedações e juntas: Em aplicações que requerem resistência a altas temperaturas e exposição a produtos químicos. São comumente usadas pelas indústrias aeroespacial, automotiva e de processos químicos.

Tubos: Amplamente utilizados nas indústrias médica, farmacêutica e química devido à sua resistência a produtos químicos e à sua não reatividade com a maioria das substâncias. Também são usados em equipamentos de laboratório.

Filmes finos: Utilizados como embalagem na indústria de fios e cabos elétricos devido à sua extraordinária capacidade de isolamento.

Chapas: Usadas para revestimentos ou para usinar, cortar ou estampar juntas e diafragmas.

PTFE de grau médico: Determinados tipos de implantes cirúrgicos e dispositivos médicos, graças à sua biocompatibilidade e baixo atrito. Por exemplo: enxertos cardiovasculares, substituição de ligamentos, adesivos cardíacos.

Reciclagem do PTFE

As propriedades únicas do PTFE – alta resistência química, dificuldade de decomposição – e do próprio processo diferenciado de transformação tornam sua reciclagem bastante desafiadora.

Bonse esclarece que os dois métodos mais comuns de reciclagem deste material são a mecânica e a térmica.

“Na mecânica, a peça é moída ou triturada na forma de pó para ser usado na produção de novos materiais ou outros produtos de PTFE. Na reciclagem térmica, o PTFE é aquecido a temperaturas muito elevadas na ausência de oxigênio. Isso quebra o PTFE em moléculas menores, incluindo o gás tetrafluoretileno, que pode ser usado na produção de novo PTFE.”

Na prática, a reciclagem de PTFE pode não ser economicamente viável. “Neste caso, é importante seguir as regulamentações e diretrizes locais para o descarte correto de resíduos”, alerta o professor.

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