Nei datasheets sono riportati i valori tipici delle caratteristiche fisiche dei tipi di PTFE caricato. Anche questi valori, riferibili in generale a pezzi stampati, sono stati determinati secondo i metodi indicati e non possono pertanto essere considerati in assoluto; essi consentono tuttavia un confronto delle caratteristiche di ogni tipo rispetto all'altro.

Funzioni delle cariche

Fibre di vetro

Il PTFE viene caricato con fibre di vetro in percentuali in peso variabili fra il 5 ed il 40%. Il vetro migliora le caratteristiche di usura ed, in misura minore, quelle di deformazione sotto carico, lasciando sostanzialmente inalterate le caratteristiche elettriche e chimiche. Il vetro possiede scarsa resistenza chimica agli alcali e può essere attaccato dall'acido fluoridrico. Aumenta leggermente il coefficiente di attrito e, per questa ragione, viene talvolta aggiunta della grafite che ne compensa gli effetti.

Carbone

Il PTFE viene caricato con carbone in percentuale in peso compreso fra il 10 ed il 35% unitamente a piccole percentuali di grafite. Anche il carbone migliora notevolmente le caratteristiche di usura e di deformazione sotto carico, aumenta la conducibilità termica, lascia praticamente inalterate le caratteristiche di resistenza chimica mentre modifica sostanzialmente le caratteristiche elettriche.

Bronzo

Il PTFE viene caricato con bronzo in percentuale in peso compreso fra il 40 ed il 60%. I caricati bronzo possiedono le migliori caratteristiche di usura, notevoli caratteristiche di deformazione sotto carico, hanno una buona conducibilità termica mentre possiedono scarse caratteristiche elettriche e di resistenza agli agenti chimici.

Grafite

Il PTFE viene caricato con grafite in percentuali comprese fra il 5 ed il 15%. La grafite abbassa il coefficiente di attrito e per questo viene spesso aggiunta ad altri tipi di PTFE caricato per migliorare questa caratteristica; migliora le caratteristiche di deformazione sotto carico e, in misura minore, le caratteristiche di usura.

Altre cariche

Anche il solfuro di molibdeno diminuisce il coefficiente di attrito. Alcune polveri metalliche (acciaio inox, nichel, titanio), in considerazione della loro particolare resistenza chimica, vengono impiegate per caricare il PTFE anche se le loro prestazioni ad usura sono inferiori. Gli ossidi metallici, aggiunti ad altre cariche, conferiscono migliori caratteristiche di usura.

Usura

Il contatto tra due superfici striscianti, a causa dell'inevitabile attrito che si genera nella zona di contatto, comporta una certa usura la cui entità è tanto maggiore quanto maggiore è il carico, la velocità ed il tempo di strisciamento. Teoricamente, sussiste fra usura e questi parametri una relazione diretta del tipo

R = KPVT

dove, nelle unità di misura della tabella:

R = usura in mm
P = carico specifico in N/mm2 (riferito alla superficie proiettata - Ø x l - nel caso di bussole, boccole ecc.)
V = velocità di strisciamento in m/sec
T = tempo in ore
K = coefficiente di usura in mm3 sec/Nmh.

Il valore del fattore PV oltre il quale il coefficiente di usura perde il proprio comportamento lineare assumendo valori considerevoli, per cui il sistema passa da condizioni di usura debole a forte, è noto come "PV limite". Il PV limite ed il coefficiente di usura K sono pertanto caratteristici di ogni materiale. In pratica, però, coefficiente di usura e PV limite di uno stesso caricato variano con la natura, la durezza e la finitura superficiale del suo "partner" di contatto e con la presenza o meno di fluidi di raffreddamento e/o lubrificazione.

Deformazione sotto carico e resistenza alla compressione

Il PTFE, come del resto la maggioranza delle altre materie plastiche, non presenta una "zona elastica" dove il rapporto carico/deformazione (Modulo di Young) ha un valore costante. Il rapporto carico/deformazione dipende dal tempo di applicazione e dalle deformazioni che ne conseguono; questo fenomeno è noto come "scorrimento plastico", mentre al cessare del carico si ha solo un parziale ritorno delle deformazioni ("recupero elastico") per cui si è sempre in presenza di una "deformazione permanente".

Lo scorrimento plastico non è una funzione lineare del tempo, è tale per cui dopo poco più di 24 ore si hanno deformazioni che, nella maggioranza delle applicazioni, non vengono considerate.

All'aumentare della temperatura, come facilmente intuibile, si ha un decadimento delle caratteristiche di deformazione sotto carico e conseguentemente di resistenza a compressione; già a 100°C esse sono pari a 1/2 di quelle a 23°C mentre a 200°C sono solo più circa 1/10; tuttavia il PTFE e in particolare il PTFE caricato, è una fra le materie plastiche che ad elevate temperature mantiene le migliori caratteristiche di deformazione sotto carico.

Per ultimo, il recupero elastico si può ritenere approssimativamente pari a circa il 50% delle deformazioni sotto carico. Ne deriva che, parimenti, le deformazioni permanenti sono pari al 50% delle deformazioni sotto carico. Queste considerazioni sono riferibili sia al PTFE non caricato che al PTFE caricato. Quest'ultimo però possiede caratteristiche decisamente superiori; esso infatti, ha una deformazione sotto carico che per i tipi più comuni è circa 1/4 di quella del PTFE non caricato, mentre la resistenza alla compressione è circa il doppio.

La dilatazione termica dei PTFE caricati è generalmente inferiore a quella del PTFE non caricato, pur essendo sempre maggiore nella direzione di stampaggio che non in senso trasversale. La conducibilità termica è superiore a quella del PTFE non caricato in particolare per caricati addizionati con additivi a conducibilità termica elevata. I PTFE caricati risultano pertanto possedere caratteristiche termiche migliori del PTFE non caricato.

Queste proprietà dipendono in larga misura dalla natura dell'additivo; solo i caricati con vetro mantengono ancora buone caratteristiche dielettriche anche se sostanzialmente differenti da quelle del PTFE non caricato; infatti, ad esempio, resistività di volume e di superficie, costante dielettrica e fattore di perdita variano sensibilmente al variare dell'umidità e della frequenza.

Le tolleranze riportate nelle tabelle relative ai semilavorati si riferiscono al PTFE vergine.
Per i PTFE caricati dovranno essere richieste.