Nel mondo della scienza dei materiali esistono componenti che hanno rivoluzionato settori come l’industria, la medicina e la tecnologia.
Tra questi spiccano i fluoropolimeri, polimeri contenenti atomi di fluoro che, grazie alle loro proprietà eccellenti, sono definiti “speciality”.
Ma cosa sono esattamente i fluoropolimeri e perché sono così speciali?
Scopriamolo insieme in questo articolo.
Che cosa sono i fluoropolimeri?
I fluoropolimeri sono polimeri in cui una parte significativa delle catene polimeriche contiene atomi di fluoro.
Questi ultimi conferiscono a tali polimeri proprietà particolari che li distinguono dagli altri.
Innanzitutto, la natura chimica del fluoro, essendo uno degli elementi più elettronegativi, determina un forte legame covalente con il carbonio.
Questa caratteristica consente ai fluoropolimeri di essere estremamente stabili e resistenti a una vasta gamma di sostanze chimiche.
Essi possono essere totalmente fluorati o parzialmente fluorati.
Nel primo caso, tutti gli atomi di idrogeno sono stati sostituiti da atomi di fluoro.
Nel secondo caso, invece, soltanto alcuni atomi di idrogeno sono stati sostituiti da atomi di fluoro.
Caratteristiche dei fluoropolimeri: perché sono così resistenti?
I fluoropolimeri rappresentano la frontiera dei materiali “high tech” e garantiscono prestazioni a dir poco eccellenti.
Vediamo di seguito le principali caratteristiche che li rendono così unici e ricercati in molti settori.
1 Impermeabilità
Grazie alla loro bassissima energia superficiale, i fluoropolimeri sono praticamente inattaccabili da sostanze estranee, garantendo prestazioni antiaderenti di alto livello.
Ciò vuol dire che le sostanze come liquidi e altri materiali hanno difficoltà a bagnare o aderire alla loro superficie.
2 Resistenza all’ossidazione
Questi polimeri sono molto resistenti agli agenti esterni.
Presentano una forte resistenza all’ossidazione, anche a temperature estremamente basse, mantenendo intatte le loro proprietà.
Inoltre, resistono all’attacco dei microrganismi e, dato il loro carattere non biodegradabile, rimangono inalterati nel tempo.
3 Trasmissione della luce
Caratteristica meno nota ma altrettanto importante è la loro capacità di trasmettere la luce con un alto grado di efficienza, avendo al contempo un indice di rifrazione molto basso.
4 Purezza
I fluoropolimeri sono materiali di elevata purezza, pertanto non sono fonte di contaminazione chimica.
Ecco perché garantiscono un alto livello di sicurezza in molteplici applicazioni.
5 Elevata stabilità termica
Tra i vari tipi di fluoropolimeri, alcuni possono operare in condizioni continuative a temperature fino a 260°C, con la capacità di sopportare punte di temperatura ancora superiori per brevi periodi.
6 Resistenza al fuoco
Alcuni gradi di fluoropolimeri possiedono un LOI (Limited Oxygen Index) superiore a 95, segno della loro elevata resistenza al fuoco.
Inoltre, durante la combustione, emettono fumi a bassa densità ottica, riducendo potenziali rischi in situazioni di incendio.
7 Resistenza all’usura
Il loro basso coefficiente di attrito garantisce una lunga durata anche in condizioni di elevato stress meccanico.
8 Prestazioni elettriche superiori
Con un complesso di proprietà come basso fattore di perdita, resistenza superiore all’arco ed elevata resistenza alla perforazione, i fluoropolimeri si distinguono anche per le loro eccellenti caratteristiche elettriche, che persistono in vari contesti ambientali.
9 Durata e resistenza nel tempo
Essendo resistenti all’invecchiamento, anche quando esposti a temperature elevate o a sostanze chimiche aggressive, offrono una lunga durata di servizio.
Questa resistenza si estende anche a sollecitazioni dinamiche, come vibrazioni o flessioni.
In sintesi, le qualità dei fluoropolimeri sono un connubio di resistenza, versatilità e purezza, che li rendono indispensabili in numerosi settori high-tech.
In quali settori vengono utilizzati i fluoropolimeri ?
Grazie alle loro proprietà uniche, i fluoropolimeri hanno trovato applicazione in una vasta gamma di settori.
- Industria aerospaziale: vista la loro resistenza alle alte temperature e ai fluidi corrosivi, i fluoropolimeri sono spesso utilizzati in componenti aeronautici
- Settore elettronico: sono usati come isolanti nei cavi, in particolare dove sono richieste proprietà di resistenza al fuoco e alle alte temperature
- Settore medico: grazie alla loro biocompatibilità e resistenza chimica, i fluoropolimeri sono impiegati in dispositivi medici come cateteri e tubi
- Cucina: il rivestimento antiaderente delle padelle è spesso fatto di fluoropolimeri, in particolare il famoso Teflon
- Industria chimica: data la loro resistenza a molti reagenti chimici, vengono utilizzati in reattori e tubazioni
- Settore automobilistico: grazie alla loro resistenza alle sostanze chimiche e alle alte temperature, trovano largo impiego in numerose parti delle automobili, dai tubi del carburante alle guarnizioni
In conclusione, i fluoropolimeri sono materiali davvero versatili e vengono applicati nei settori più disparati.
La loro resistenza unica a sostanze chimiche, calore e attrito li ha resi una scelta prediletta in molti ambiti, dimostrando ancora una volta come la chimica possa avere un impatto profondo e positivo sulla nostra vita quotidiana.
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