Embalagem de PTFEé um material de vedação robusto em bombas, válvulas e agitadores nas indústrias química, farmacêutica, alimentícia e de água. Os compradores geralmente veem duas famílias de produtos na mesma prateleira do fornecedor: gaxeta de PTFE puro e gaxeta de PTFE expandido. Os dois parecem semelhantes, são brancos e são descritos como quimicamente inertes. Mas sua estrutura de material é fundamentalmente diferente, e essa diferença determina como eles vedam, como se desgastam, como lidam com a excentricidade do eixo e como funcionam em temperatura. Um comprador que as trate como intercambiáveis selecionará uma embalagem que seja superespecificada para a aplicação ou, mais perigosamente, subespecificada para as condições de serviço.
Este guia foi escrito para equipes de compras que adquirem embalagens de PTFE e precisam compreender a diferença estrutural entre as formas pura e expandida. Explica a diferença molecular e morfológica, como o processo de fabricação cria essa diferença, como a estrutura se traduz no desempenho da vedação, quais características estruturais os compradores devem verificar nos dados do produto do fornecedor e como as duas estruturas se comparam em termos de resistência química e térmica. O conteúdo é organizado em torno das perguntas que um comprador deve fazer e inclui os parâmetros do produto e a documentação que um fornecedor confiável deve fornecer. Nossa fábrica emMateriais de vedação Co. de Ningbo Kaxite, Ltd.produz gaxetas de PTFE puro e expandido, e a orientação abaixo reflete a ciência de materiais e os padrões de aquisição que aplicamos aos produtos que fornecemos.
O PTFE puro e o PTFE expandido são feitos do mesmo polímero, o politetrafluoroetileno. A unidade de repetição química, a estrutura carbono-flúor e a alta cristalinidade são comuns a ambos. A diferença não está na química. Está na morfologia, no arranjo físico das cadeias poliméricas e nos vazios entre elas. A gaxeta de PTFE puro é produzida a partir de filme de PTFE raspado ou de resina de PTFE que é moldada e depois cortada ou moldada em uma gaxeta. O material é denso, com baixo teor de vazios, e as cadeias poliméricas são orientadas na direção do filme ou do fluxo de moldagem. A gaxeta de PTFE expandido é produzida por um processo que estica o PTFE sob condições controladas para criar uma estrutura microporosa e fibrilada. As cadeias poliméricas são transformadas em fibrilas finas e os espaços entre as fibrilas formam uma rede de poros microscópicos.
A tabela abaixo resume a diferença estrutural em nível molecular e morfológico.
| Característica Estrutural | Embalagem de PTFE puro | Embalagem de PTFE expandida |
| Composição química | Homopolímero de PTFE | Homopolímero de PTFE |
| Morfologia | Filme denso e orientado ou formato moldado | Rede microporosa e fibrilada |
| Conteúdo vazio | Baixo, normalmente menos de 5% | Alto, normalmente 50% a 80% |
| Arranjo de cadeia de polímero | Orientação paralela do filme ou fluxo | Fibrilas com nós e poros interligados |
| Densidade | Aproximadamente 2,1 a 2,2 g/cm³ | Aproximadamente 0,6 a 1,0 g/cm³ |
| Superfície | Suave e não poroso | Texturizado, poroso, compressível |
A diferença estrutural é a razão pela qual as duas gaxetas se comportam de maneira diferente em serviço. A gaxeta de PTFE puro é densa e dimensionalmente estável. Resiste à extrusão e à fluência, mas é relativamente rígido e tem compressibilidade limitada. A gaxeta de PTFE expandido é macia, compressível e adaptável porque a rede porosa permite que o material se deforme e preencha as irregularidades da caixa de empanque e do eixo. Esta conformabilidade é alcançada sem sacrificar a resistência química, porque o polímero base é o mesmo. A decisão do comprador depende, portanto, das exigências mecânicas da aplicação e não da resistência química do polímero.
Nossa fábrica em Kaxite produz gaxetas de PTFE puro e expandido e mantém os dados de materiais que distinguem as duas estruturas. Fornecemos a densidade, o conteúdo de vazios e a descrição da morfologia de cada produto para que os compradores possam combinar a embalagem com a aplicação. O objetivo é tornar a diferença estrutural visível nos dados de aquisição, e não apenas na descrição de marketing.
O processo de fabricação é o que cria a diferença estrutural. A gaxeta de PTFE puro começa com uma resina de PTFE que é moldada em um tarugo ou folha. O tarugo é sinterizado, resfriado e depois cortado em uma película fina. O filme é cortado em uma fita e a fita é trançada ou torcida em uma embalagem. As etapas de sinterização e desbaste produzem um material denso e orientado com baixo teor de vazios. As cadeias de polímero se alinham na direção do desbaste e o recheio resultante tem uma superfície lisa e alta resistência à tração na direção da máquina. O processo é essencialmente um processo de densificação: o objetivo é remover vazios e produzir uma estrutura uniforme e não porosa.
A gaxeta de PTFE expandido começa com uma resina de PTFE semelhante, mas o processo inclui uma etapa de alongamento. A resina é misturada com um lubrificante, pré-formada e depois esticada sob temperatura e taxa de deformação controladas. O alongamento transforma as cadeias poliméricas em fibrilas e cria uma rede microporosa. O lubrificante é removido e a fita expandida é cortada e trançada formando uma gaxeta. O processo é um processo de texturização: o objetivo é criar uma estrutura de vazios controlada que dê à embalagem sua compressibilidade e conformabilidade. A tabela abaixo compara as etapas do processo e seus efeitos na estrutura.
| Etapa do processo | Embalagem de PTFE puro | Embalagem de PTFE expandida |
| Preparação de resina | Resina PTFE, sem lubrificante | Resina PTFE misturada com lubrificante |
| Pré-formando | Boleto ou folha moldada | Boleto pré-formado para alongamento |
| Alongamento | Não aplicado | O alongamento controlado cria fibrilas e poros |
| Sinterização | Sinterização em alta temperatura | Sinterização após estiramento para travar a estrutura |
| Formando | Descascando e cortando em fita | Cortando a fita expandida |
| Trança | Trançado ou torcido em embalagem | Trançado ou torcido em embalagem |
| Estrutura resultante | Denso, orientado, não poroso | Microporoso, fibrilado, compressível |
A diferença do processo não é uma variação menor. É a razão pela qual os dois produtos têm conjuntos de compressão diferentes, recuperação diferente e comportamento de vazamento diferente. Uma gaxeta de PTFE puro trançada a partir de um filme denso resistirá à extrusão, mas pode não se adaptar a um eixo desgastado. Uma gaxeta de PTFE expandido trançada com uma fita microporosa se adaptará ao eixo e à caixa de empanque, mas poderá ter menor resistência à tração e exigir uma técnica de instalação diferente. O comprador deve pedir ao fornecedor que descreva o processo e a estrutura resultante, e não apenas a composição química.
Nossa fábrica em Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. controla a taxa de alongamento, a temperatura de sinterização e a tensão de trança para produzir embalagem de PTFE expandido com uma estrutura de poros consistente. Também controlamos a espessura do desbaste e a orientação da nossa gaxeta de PTFE puro. O objetivo é tornar a estrutura reproduzível, para que a embalagem tenha um desempenho consistente de lote para lote.
A diferença estrutural afeta o desempenho da vedação porque o mecanismo de vedação depende de como a gaxeta se deforma sob compressão e como ela se recupera quando a compressão é liberada. Uma gaxeta de PTFE puro é densa e relativamente rígida. Quando comprimido na caixa de empanque, resiste à deformação e gera uma alta tensão de vedação contra o eixo. Possui boa resistência à fluência e baixa permeabilidade, o que o torna adequado para serviços de alta pressão e alta temperatura. Mas tem conformabilidade limitada, portanto pode não vedar bem em um eixo desgastado ou em uma caixa de empanque desalinhada. Uma gaxeta de PTFE expandido é macia e compressível. Quando é comprimida, a rede porosa entra em colapso e o material se adapta ao eixo e à caixa de empanque. Possui excelente conformabilidade e baixo atrito, o que o torna adequado para aplicações de serviço geral de baixa velocidade e para eixos que não são perfeitamente lisos.
As diferenças de desempenho estão resumidas na tabela abaixo.
| Característica de desempenho | Embalagem de PTFE puro | Embalagem de PTFE expandida |
| Compressibilidade | Baixo a moderado | Alto |
| Conformabilidade ao eixo | Moderado | Excelente |
| Resistência à fluência | Bom | Moderado |
| Resistência à extrusão | Bom | Moderado |
| Atrito | Moderado | Baixo |
| Capacidade de velocidade do eixo | Moderado a alto | Baixo a moderado |
| Melhor aplicação | Alta pressão, alta temperatura, quimicamente agressivo | Serviços gerais, eixos desgastados, baixa velocidade, alimentos e produtos farmacêuticos |
A consequência prática é que as duas embalagens não são intercambiáveis. Uma gaxeta de PTFE puro pode vazar em um eixo desgastado porque não pode se adaptar à superfície. Uma gaxeta de PTFE expandido pode sofrer extrusão ou deformação em aplicações de alta pressão porque sua estrutura porosa é menos resistente à deformação. O comprador deve combinar a estrutura com as condições da aplicação e o fornecedor deve fornecer os dados de compactação, recuperação e fluência que apoiam a seleção. Nossa fábrica em Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. fornece dados de desempenho para ambas as famílias de produtos e pode aconselhar sobre a seleção de uma bomba ou válvula específica.
Os compradores devem verificar as características estruturais que determinam se a embalagem funcionará no serviço pretendido. A verificação deve incluir a densidade, o conteúdo de vazios, a resistência à tração, a deformação por compressão, a recuperação e a morfologia da superfície. A tabela abaixo fornece uma lista de verificação de verificação de aquisição para gaxetas de PTFE.
| Característica | Embalagem de PTFE puro | Embalagem de PTFE expandida | Por que é importante |
| Densidade | 2,1 a 2,2 g/cm³ | 0,6 a 1,0 g/cm³ | Indica o conteúdo vazio e a compressibilidade |
| Conteúdo vazio | Baixo, menos de 5% | Alto, 50% a 80% | Determina conformabilidade e permeabilidade |
| Resistência à tracção | Alto | Moderado | Afeta a instalação e a resistência à extrusão |
| Conjunto de compressão | Baixo | Moderado | Afeta a retenção de tensão de vedação |
| Recuperação | Moderado | Alto | Afeta a capacidade de seguir o movimento do eixo |
| Morfologia da superfície | Suave e não poroso | Texturizado, poroso | Afeta o atrito e a conformabilidade |
A verificação deve ser apoiada pelos dados de teste do fornecedor. Um fornecedor que fornece apenas um certificado de composição química não fornece os dados estruturais que o comprador necessita. Um fornecedor que fornece dados de densidade, conteúdo de vazios, conjunto de compactação e recuperação está fornecendo a evidência de que a embalagem funcionará conforme especificado. Nossa fábrica em Kaxite fornece esses dados para embalagens de PTFE puro e expandido, e aceitamos auditorias de clientes para verificar o processo de fabricação.
Para um comprador, a verificação estrutural deve ser combinada com uma análise da candidatura. A gaxeta estruturalmente correta para uma aplicação pode ser incorreta para outra. O comprador deve confirmar a velocidade do eixo, a pressão, a temperatura, o fluido e a condição do eixo antes de selecionar a estrutura. A equipe técnica do fornecedor pode ajudar nessa análise caso o comprador forneça os dados da aplicação.
A resistência química e térmica do PTFE puro e da gaxeta de PTFE expandido é essencialmente a mesma, porque ambos são feitos do mesmo polímero de PTFE. Ambos resistem ao ataque de quase todos os produtos químicos, com exceção de metais alcalinos fundidos e certos agentes de fluoração. Ambos têm uma faixa de temperatura de serviço contínua de aproximadamente -200°C a +260°C, com o limite exato dependendo do grau e da aplicação. A diferença estrutural não altera a resistência química, mas altera a forma como a gaxeta responde aos ciclos térmicos e à exposição química. Uma gaxeta densa de PTFE puro tem menor permeabilidade, portanto é menos suscetível a ataques químicos através da maior parte do material. Uma gaxeta de PTFE expandido tem uma área superficial maior e uma estrutura porosa, portanto pode absorver mais fluido do processo, mas o próprio PTFE permanece inerte. A tabela abaixo compara as duas estruturas em termos químicos e térmicos.
| Propriedade | Embalagem de PTFE puro | Embalagem de PTFE expandida |
| Resistência química | Excelente, inerte à maioria dos produtos químicos | Excelente, inerte à maioria dos produtos químicos |
| Permeabilidade | Baixo | Maior devido à porosidade |
| Condutividade térmica | Moderado | Menor devido a vazios |
| Resposta do ciclo térmico | Dimensionalmente estável | Compressível, segue o movimento |
| Temperatura de serviço contínua | -200°C a +260°C | -200°C a +260°C |
| Melhor aplicação química | Serviço de alta pressão e baixa permeabilidade | Serviços químicos gerais, alimentícios e farmacêuticos |
O desempenho térmico é influenciado pela estrutura de forma sutil. A gaxeta de PTFE puro tem maior condutividade térmica e menor conteúdo de vazios, portanto dissipa o calor friccional de maneira mais eficaz e é menos propensa à degradação térmica no contato do eixo. A gaxeta de PTFE expandido tem menor condutividade térmica e maior conteúdo de vazios, portanto pode esquentar mais no contato do eixo se o atrito não for controlado. É por isso que a gaxeta de PTFE expandido é frequentemente usada em velocidades de eixo mais baixas e com instalação cuidadosa para evitar compressão excessiva. Nossa fábrica em Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. fornece dados de resistência térmica e química para ambas as estruturas e pode aconselhar sobre a seleção de um fluido de processo e temperatura específicos.
Para um comprador, a comparação mostra que a resistência química e térmica não é o fator decisivo entre as duas estruturas. O fator decisivo é o comportamento mecânico: a gaxeta pura para serviços de alta pressão e alta estabilidade, e a gaxeta expandida para conformabilidade e serviços gerais de baixa velocidade. O comprador deve tomar a decisão sobre os requisitos mecânicos e utilizar os dados químicos e térmicos para confirmar se ambas as estruturas são compatíveis com o fluido do processo.
Pergunta 1: As gaxetas de PTFE puro e as gaxetas de PTFE expandido são feitas do mesmo polímero?
Answer: Sim, ambos são feitos de politetrafluoroetileno. A composição química é a mesma. A diferença está na estrutura física: o empacotamento de PTFE puro é denso e orientado, enquanto o empacotamento de PTFE expandido é microporoso e fibrilado. A diferença estrutural é criada pelo processo de fabricação e não por uma diferença na química do polímero.
Pergunta 2: Qual gaxeta é melhor para um eixo de bomba desgastado?
Resposta: A gaxeta de PTFE expandido geralmente é a melhor escolha para um eixo de bomba desgastado porque sua estrutura porosa e compressível se adapta à superfície do eixo e preenche as irregularidades. Uma gaxeta de PTFE puro é mais densa e rígida, por isso pode não vedar tão eficazmente em um eixo desgastado. Entretanto, se a pressão for alta, o empacotamento puro pode ser preferido por sua melhor resistência à extrusão.
Pergunta 3: A gaxeta de PTFE expandido pode ser usada em alta pressão?
Resposta: A gaxeta de PTFE expandido pode ser usada em pressões moderadas, mas sua estrutura porosa tem menor resistência à extrusão do que a gaxeta de PTFE puro. Para serviços de alta pressão, a gaxeta de PTFE puro geralmente é a melhor escolha. O limite exato de pressão depende do tamanho da gaxeta, da folga da caixa de empanque e da técnica de instalação. O fornecedor deve fornecer a classificação de pressão para o produto específico.
Pergunta 4: A estrutura porosa da gaxeta de PTFE expandido afeta sua resistência química?
Resposta: O próprio polímero PTFE permanece quimicamente inerte, portanto a resistência química não é comprometida. No entanto, a estrutura porosa tem uma área superficial maior e pode absorver mais fluido de processo do que uma gaxeta densa de PTFE puro. Isto pode afetar a capacidade de limpeza em aplicações alimentícias e farmacêuticas. O comprador deverá confirmar se a embalagem é adequada ao regime de limpeza do processo.
Questão 5: Que documentação devo solicitar para verificar a estrutura de uma gaxeta de PTFE?
Resposta: Solicite a densidade, o conteúdo de vazios, a resistência à tração, o conjunto de compressão e os dados de recuperação do produto. Para gaxetas de PTFE expandido, solicite a descrição da estrutura dos poros e os dados do processo de estiramento. Para gaxetas de PTFE puro, solicite a espessura do desbaste e os dados de orientação. Um fornecedor que fornece esses dados é um fornecedor que pode demonstrar a diferença estrutural e apoiar a seleção.
A gaxeta de PTFE puro e a gaxeta de PTFE expandido diferem na estrutura do material, não na composição química. A gaxeta de PTFE puro é densa e orientada, com baixo teor de vazios e alta resistência à extrusão. A gaxeta de PTFE expandido é microporosa e fibrilada, com alto teor de vazios e excelente conformabilidade. A diferença estrutural determina como cada gaxeta veda, como ela responde a eixos desgastados e ciclos térmicos e onde é melhor aplicada. Para as equipes de compras, o segredo é solicitar os dados estruturais, adequar a estrutura aos requisitos mecânicos da aplicação e confirmar a compatibilidade química e térmica. Nossa fábrica em Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. produz embalagens de PTFE puro e expandido e fornece densidade, conteúdo de vazios, conjunto de compressão e dados de recuperação que os compradores precisam para fazer a seleção. Se você estiver adquirindo gaxetas de PTFE para uma bomba, válvula ou agitador, entre em contato com nossa equipe para discutir sua aplicação e solicitar os dados estruturais dos produtos que você está considerando.
Entre em contato com a Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. hojepara discutir seus requisitos de gaxeta de PTFE e solicitar dados estruturais e de desempenho para gaxetas de PTFE puro e expandido.
