Fórmulas Clássicas de Mistura de PTFE Explicadas de Forma Simples

Conclusão: Não existe uma única "fórmula secreta ideal" de PTFE utilizada por toda a indústria.

De acordo com as informações públicas atuais da Chemours/Teflon, o PTFE carregado geralmente significa adicionar 5–40% em peso (wt%) de cargas inorgânicas ao pó de PTFE. O Teflon™ PTFE 7C X é claramente indicado como "recomendado para mistura com cargas", especialmente pós metálicos. Após verificação cruzada com os padrões publicados pela Daikin, com as faixas de cargas e tabelas comparativas da 3M Dyneon e com dados antigos da DuPont, as fórmulas que aparecem repetidamente na produção real de PTFE são as listadas abaixo.

Todos os percentuais são em peso final (wt%) .

(1) 85/15: PTFE + 15% Fibra de Vidro

Este é o grau reforçado de uso geral mais comum. A Daikin o lista abertamente como 15GL. A 3M também identifica a fibra de vidro como um dos enchimentos mais utilizados, normalmente até 25% em peso (wt%) e, em alguns casos, até 40% em peso (wt%). Ele oferece boa estabilidade dimensional, resiste ao escoamento a frio e suporta bem o calor. Desvantagem: desgasta mais a superfície acoplada, portanto não é adequado para uso com metais moles.

(2)75/25: PTFE + 25% Fibra de Vidro

Esta é a versão reforçada da mistura com 15% de fibra de vidro e uma das fórmulas-padrão mais antigas. A Daikin a lista como 25GL. As amostras comparativas da 3M também incluem 25% de fibra de vidro. É mais dura e apresenta maior resistência à fluência do que a versão com 15%, mas desgasta ainda mais a superfície acoplada.

(3)80/15/5: PTFE + 15% Fibra de Vidro + 5% Grafite

Uma das fórmulas clássicas mais tradicionais para vedação de baixo atrito. O gráfico de desgaste publicado pela 3M utiliza exatamente 15% de fibra de vidro / 5% de grafite como exemplo de baixo desgaste. Dados antigos da DuPont também situam a mistura de fibra de vidro com grafite na faixa de baixo desgaste para aço suave.

(4)80/15/5: PTFE + 15% Fibra de Vidro + 5% MoS 2 - 2

A Daikin lista a classe padrão 15GL5M. A 3M afirma que o dissulfeto de molibdênio (MoS₂) é normalmente adicionado como enchimento secundário até 5% em peso, sendo que o menor coeficiente de atrito geralmente resulta do uso isolado de grafite ou MoS₂, ou de sua mistura com fibra de vidro. Os dados da DuPont também posicionam a combinação fibra de vidro/MoS₂ na zona de baixo desgaste.

(5)85/15: PTFE + 15% Grafite

Uma fórmula antiga de baixo atrito, mais suave para superfícies de acoplamento macias. A Daikin a lista como 15GR. A 3M observa que o grafite é comumente utilizado em cerca de 5% em peso como enchimento lubrificante secundário, mas pode chegar a até 20% em peso para melhorar a condução térmica. As fórmulas à base de grafite normalmente apresentam o menor coeficiente de atrito.

(6)75/25: PTFE + 25% Carbono

Outra linha clássica de PTFE, dividida em carbono duro e carbono mole. A Daikin lista tanto o 25CAR (carbono duro) quanto o 25CAR/R (carbono mole). A faixa típica da 3M é de até 25% em peso de carbono mole e até 35% em peso de carbono duro. O carbono duro é empregado principalmente em aplicações de alta carga, resistência ao desgaste e anéis de pistão. O carbono mole é usado mais frequentemente em operação seca e buchas de vedação.

(7)90/10: PTFE + 10% Fibra de Carbono

Uma fórmula muito comum para vedações lubrificadas com água ou hidráulicas. A Daikin possui o 10CF. A 3M afirma que a fibra de carbono é comumente utilizada até 15% em peso e é claramente adequada para condições líquidas. O guia da DuPont para ambientes aquosos também classifica a fibra de carbono no lado de baixo desgaste.

(8)60/40: PTFE + 40% Bronze

Uma das famílias de PTFE mais antigas para hidráulica de alta pressão. A Daikin lista o 40BRR. A 3M afirma que o enchimento com pó de bronze pode atingir até 60% em peso, com foco em alta resistência ao desgaste, hidráulica de alta pressão e boa condutividade térmica. Os dados da DuPont também posicionam o bronze na faixa de baixo desgaste para aço suave. Desvantagem: desempenho químico e elétrico reduzido, além de não ser adequado para uso com água.

(9)60/30/10: PTFE + 30% Bronze + 10% Fibra de Carbono

Esta é mais uma versão 'clássica para cargas pesadas' do que um padrão universal. O gráfico de desgaste da 3M utiliza 30% bronze / 10% fibra de vidro e mostra que ele apresenta o menor fator de desgaste nesse gráfico — típico de aplicações de alto PV e desgaste pesado.

Se resumirmos todos os pontos acima em uma única lista concisa, a família de fórmulas de mistura de PTFE mais clássica é: 15% fibra de vidro, 25% fibra de vidro, 15% fibra de vidro + 5% grafite, 15% fibra de vidro + 5% MoS 2 - 2 , 25% carbono, 10% fibra de carbono, 40% bronze .

Esta não é a única resposta oficial de nenhuma empresa específica. Trata-se simplesmente de um resumo obtido a partir da comparação das orientações da Chemours/Teflon sobre cargas, das grades-padrão da Daikin, dos conteúdos e gráficos típicos da 3M e dos antigos registros da DuPont.

Duas breves lembranças no final. Primeiro, quase todos os catálogos públicos utilizam peso% , mas algumas antigas discussões da DuPont mencionam "cerca de 20% vol para o menor desgaste". Não é possível comparar diretamente % em peso (%wt) e % em volume (%vol), pois o bronze, a fibra de vidro e o carbono possuem densidades muito diferentes. Segundo, o atrito e o desgaste do PTFE são fortemente afetados por forma da carga, quantidade, carga aplicada, velocidade, material pareado e ambiente . A mesma "fórmula clássica" pode apresentar classificações muito distintas em condições de operação com aço seco versus condições lubrificadas com água.