Síntesis de Ptfe
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
Tetrafluoroetileno
El politetrafluoroetileno (PTFE) es un fluoropolímero sintético de tetrafluoroetileno que tiene numerosas aplicaciones. La marca más conocida de la composición a base de PTFE es Teflon de Chemours,[2] una empresa derivada de DuPont, que descubrió originalmente el compuesto en 1938[2].
El politetrafluoroetileno es un fluorocarbono sólido, ya que se trata de un polímero de alto peso molecular compuesto íntegramente por carbono y flúor. El PTFE es hidrofóbico: ni el agua ni las sustancias que contienen agua mojan el PTFE, ya que los fluorocarbonos presentan fuerzas de dispersión de Londres atenuadas debido a la alta electronegatividad del flúor. El PTFE tiene uno de los coeficientes de fricción más bajos de todos los sólidos.
El politetrafluoroetileno se utiliza como revestimiento antiadherente para sartenes y otros utensilios de cocina. No es reactivo, en parte debido a la fuerza de los enlaces carbono-flúor, por lo que suele utilizarse en contenedores y tuberías para productos químicos reactivos y corrosivos. Cuando se utiliza como lubricante, el PTFE reduce la fricción, el desgaste y el consumo de energía de la maquinaria. Se suele utilizar como material de injerto en intervenciones quirúrgicas. También se emplea con frecuencia como revestimiento de catéteres; esto interfiere con la capacidad de las bacterias y otros agentes infecciosos de adherirse a los catéteres y causar infecciones hospitalarias.
Propiedades de la Ptfe
Se divulgan disolventes de cicloalcanos perfluorados para disolver polímeros de alta fusión que contienen tetrafluoroetileno. Estos disolventes disuelven dichos polímeros más rápidamente, y/o son más estables, que los disolventes previamente conocidos. También se divulga un proceso para la disolución de los polímeros y sus soluciones resultantes. Las soluciones son útiles para hacer películas de polímeros, revestimientos y para encapsular objetos.
Se divulgan nuevos disolventes cicloalifáticos perfluorados para disolver con relativa rapidez polímeros de tetrafluoroetileno de alta fusión. También se divulgan soluciones de los polímeros en los disolventes, un proceso para formar la solución de polímero, y procesos para encapsular y formar películas a partir de las soluciones. Las soluciones de los polímeros son útiles para preparar películas de polímeros, que a su vez son útiles en piezas electrónicas y en aplicaciones donde se requiere resistencia química y/o a altas temperaturas.
Esta invención se refiere a nuevos disolventes para disolver polímeros que contienen tetrafluoroetileno (particularmente el homopolímero, PTFE) que tienen un punto de fusión relativamente alto. Los disolventes disuelven dichos polímeros más rápidamente, y/o las soluciones son más estables, que los disolventes previamente divulgados, lo que supone ventajas en la utilización del equipo y otros costes de fabricación, y/o la pureza de la solución resultante y de cualquier producto hecho a partir de ella. Por ejemplo, los disolventes instantáneos disuelven los polímeros de TFE más rápidamente que los compuestos alifáticos perfluorados, y no se decoloran (a las elevadas temperaturas requeridas) como pueden hacerlo las soluciones de disolventes aromáticos perfluorados.
Disolventes perfluorados
El politetrafluoroetileno se descubrió por accidente. Ahora es un material importante en la industria, principalmente por su altísima energía de enlace, que evita la corrosión, detiene la reacción y reduce la fricción (¡sí, enlaces carbono-flúor!).
Y la gente lo ha puesto definitivamente a prueba, haciendo que contenga algunas de las sustancias más viciosas y químicamente diabólicas jamás creadas. Hay toda una serie de elementos que puede contener que algunos químicos han llegado a decir que eran “malignos”:
Con este tipo de hiperresistencia a casi todo lo químicamente destructivo, ¿hay algo que pueda destruir el teflón sólo por medios químicos? Un producto químico que reaccione exotérmicamente para liberar calor, que derrita el PTFE no cuenta. Ya se entiende.
Además, tengo mucha curiosidad por saber si hay algo más resistente que el teflón. El politetrafluoroetileno está formado por muchos enlaces de carbono-flúor en serie. Sin embargo, el carbono-flúor es el segundo en importancia después del enlace Si-F. ¿Existe un teflón “superado” hecho de enlaces silicio-flúor que sea aún más resistente?