A la hora de seleccionar materiales para aplicaciones industriales o de ingeniería, especialmente cuando la durabilidad, la baja fricción y la resistencia química son fundamentales, suelen destacar dos plásticos: el PTFE (politetrafluoroetileno) y el UHMW (polietileno de peso molecular ultraalto).
Ambos ofrecen propiedades excepcionales, pero sus diferencias los hacen adecuados para tareas diferentes.
En este artículo se analiza en detalle el PTFE frente al UHMW, destacando su composición, características, ventajas, limitaciones y aplicaciones.
¿Qué es el PTFE?
El PTFE (politetrafluoroetileno) es un fluoropolímero sintético derivado del tetrafluoroetileno. Conocido comúnmente por la marca Teflon, el PTFE destaca por su excepcional resistencia química y su coeficiente de fricción extremadamente bajo.
Propiedades clave:
- Punto de fusión: ~327 °C (620 °F)
- Coeficiente de fricción: ~0,05-0,10 (muy bajo)
- Densidad: ~2,2 g/cm³
- Rango de temperatura: -200 °C a +260 °C
- Resistencia química: excelente, incluso frente a ácidos y bases agresivos
- Absorción de agua: prácticamente nula
- Color: normalmente blanco o blanquecino
Ventajas del PTFE
- Resistencia química superior: el PTFE es prácticamente inerte y compatible con la mayoría de productos químicos, ácidos y disolventes.
- Baja fricción: su superficie antiadherente lo hace ideal para aplicaciones deslizantes.
- Tolerancia a altas temperaturas: conserva sus propiedades en un amplio rango de temperaturas.
- Excelente aislamiento eléctrico: ideal para componentes eléctricos y electrónicos.
- Superficie no adhesiva: lo hace autolimpiante e ideal para su uso en el procesamiento de alimentos o en recubrimientos antiadherentes.
Desventajas del PTFE
- Blando y deformable: susceptible a la fluencia bajo carga (flujo en frío).
- Caro: más costoso que el UHMW y muchos otros plásticos.
- Difícil de unir: debido a su naturaleza antiadherente, requiere tratamientos superficiales especiales para que los adhesivos funcionen.
- Baja resistencia al desgaste: no es ideal para aplicaciones con abrasión continua.
Aplicaciones típicas del PTFE
- Juntas y sellos en entornos corrosivos
- Recubrimientos antiadherentes para utensilios de cocina
- Aislamiento en la industria aeroespacial y electrónica
- Cojinetes y bujes donde no es posible la lubricación
- Revestimientos de tanques de almacenamiento de productos químicos
¿Qué es el UHMW?
El UHMW (polietileno de peso molecular ultra alto) es un subconjunto del polietileno termoplástico con cadenas extremadamente largas. Es conocido por su excelente resistencia a la abrasión y su alta resistencia al impacto.
Propiedades clave:
- Punto de fusión: ~130 °C (266 °F)
- Coeficiente de fricción: ~0,10-0,22 (bajo)
- Densidad: ~0,93-0,94 g/cm³
- Rango de temperatura: -200 °C a +80 °C (hasta 120 °C durante periodos cortos)
- Resistencia química: Excelente frente a la mayoría de los productos químicos (inferior a la del PTFE)
- Absorción de agua: Muy baja
- Color: A menudo blanco, negro o verde
Ventajas del UHMW
- Excepcional resistencia al desgaste y a la abrasión: ideal para entornos con alto impacto y desgaste.
- Baja absorción de humedad: mantiene la estabilidad dimensional en condiciones de humedad.
- Alta resistencia al impacto: supera a la mayoría de los plásticos en cuanto a dureza.
- Rentable: más asequible que el PTFE en la mayoría de los casos.
- Cumple con la normativa de la FDA: las variantes de grado alimentario se utilizan ampliamente en sistemas de transporte y embalaje.
Desventajas del UHMW
- Menor resistencia a la temperatura: limitada a unos 80-120 °C.
- Menor resistencia química: no puede soportar ácidos oxidantes fuertes como el PTFE.
- Difícil de pegar o soldar: al igual que el PTFE, tiene una baja energía superficial.
- Tolerancia dimensional: la alta expansión térmica puede afectar a las piezas de precisión.
PTFE vs UHMW: comparación directa
| Propiedad | PTFE | UHMW |
|---|---|---|
| Resistencia a la temperatura | Hasta 260 °C | Hasta 80-120 °C |
| Fricción | Más bajo (~0,05-0,10) | Bajo (~0,10-0,22) |
| Resistencia química | Excelente (casi universal) | Muy bueno, pero no contra oxidantes fuertes |
| Resistencia al desgaste | Moderado | Excelente |
| Resistencia al impacto | Moderado | Extremadamente alto |
| Densidad | Superior (~2,2 g/cm³) | Inferior (~0,93 g/cm³) |
| Maquinabilidad | Buena (blanda y fácil de cortar) | Excelente (duro y resistente a los impactos) |
| Coste | Más alto | Más económico |
Aplicaciones típicas del UHMW
- Guías para cintas transportadoras y bandas de desgaste
- Revestimientos para tolvas y conductos en minería o agricultura
- Defensas marinas
- Piezas para máquinas de procesamiento de alimentos
- Engranajes, ruedas dentadas y rodamientos en equipos de embalaje
¿Qué material debe elegir?
Elija PTFE si:
- La aplicación implica altas temperaturas (por encima de 120 °C).
- Necesita inercia química en entornos altamente corrosivos.
- Se requiere aislamiento eléctrico.
- Es esencial una superficie antiadherente.
Elija UHMW si:
- La pieza estará sometida a impactos y abrasión constantes.
- Necesita una resistencia al desgaste superior para el deslizamiento o el contacto mecánico.
- El presupuesto es un factor importante: el UHMW es más rentable.
- Las temperaturas de funcionamiento se mantienen por debajo de 80-120 °C.