Teflon

TEFLON Tworzywo śliskie jak lód

Teflon, którym pokrywa się w środku nowoczesne garnki, jest najbardziej śliskim tworzywem znanym technologii. Ma współczynnik tarcia prawie taki jak lód. Gdyby zatem pokryć ulice i drogi teflonem, nie dałoby się po nich chodzić ani jeździć.
Dzięki warstwie teflonu, zwanego także PTFF , do patelni nie przywiera jajecznica ani domowe krówki. PTRE używa się do pokrywania różnych powierzchni, np. części maszyn, których ruch wymaga minimalnego tarcia.
PTFE to jeden z najciekawszych materiałów stworzonych przez człowieka. Jego śliskość nie jest jedyną niezwykłą cechą. Jest odporny na ekstremalne temperatury, bardzo wysokie i bardzo niskie, w zasadzie jest obojętny chemicznie ,jest tez izolatorem.
PTFEE to skrót od politetrafluoroetylenu. Odkrył go właściwie przypadkowo amerykański inżynier dr Roy Plunkett, gdy w 1938 r prowadził badania dla firmy Du Pont nad substancjami do chłodzenia lodówek. Du Pont nadał nowo odkrytemu związkowi chemicznemu handlową nazwę Teflon.
Teflon jest trudny w obróbce i początkowo znalazł zastosowanie w tak zwanej produkcji specjalnej, czyli w przemyśle zbrojeniowym. Natomiast nie był powszechnie stosowany do czasu, aż francuski inżynier Mark Gregoire wykazał jego przydatność w gospodarstwie domowym. Pierwsze patelnie teflonowe , które wyprodukował w połowie lat pięćdziesiątych nazwano Tefal. W ślad za nimi inni zaczęli masowo produkować naczynia kuchenne do gotowania i pieczenia pokryte warstwa PTFE.
Jednakże już w latach czterdziestych teflon znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle. Ze względu na jego śliskość pokrywano nim trzpienie utrzymujące walce obrotowe. Trzpienie te są samosmarujące ,gdyż śliskość zastępuje smar. Teflon wzmacniany jest innym tworzywem, np. włóknem szklanym lub grafitem. Związków takich używa się, gdy w obiegu mamy substancje chemiczne ,które wchodzą w reakcję z metalami i wywołują korozje- np. pompy do przetłaczania kwasu.

Obojętność na kwasy:

Teflon jest obojętny na działanie substancji chemicznych włącznie z wrzącymi kwasami i zasadami. Nawet rozpuszczalnik złota i srebra- woda królewska nie działa na teflon. Wchodzi on w reakcje chemiczne jedynie z ciekłym sodem, ciekłym wapieniem, a także bardzo gorącym fluorem.
Obojętność chemiczna teflonu sprawia, że nie zanieczyszcza gotowanego na nim jedzenia. Właściwie nie ma żadnego wpływu na substancje organiczne, włączając tkanki ludzie. Dlatego znalazł zastosowanie w transplantacjach i chirurgii odtwórczej. Wykorzystywany jest także w formie splątanych włókien nasączanych węglem do rekonstruowania kości twarzy.
Ponieważ nie przewodzi prądu ,jest wspaniałym izolatorem kabli. Dodatkową zaletą teflonu jest zachowanie plastyczności w temperaturach –270*C do 260*C.
Izolację z PTFE wykorzystuje się w przewodach statków kosmicznych, na które działają ekstremalne temperatury. Na orbicie okołoziemskiej raz jest on poddawany wysokiej temperaturze, gdy znajdzie się w promieniach słońca ,potem znowu temperaturom znacznie poniżej zera, gdy wejdzie w strefę Ziemi .

Jak wytwarza się teflon:

Unikalne właściwości chemiczne teflonu wynikają z budowy chemicznej. Każda cząsteczka PTFE składa się z długiego „kośćca” –łańcucha atomów węgla , z których każdy związany jst z dwoma atomami fluoru. Wiązania chemiczne między atomami węgla i fluoru są wyjątkowo silne , dlatego tez teflon nie wchodzi w reakcje z innymi związkami.
Sąsiadujące ze sobą cząsteczki są również połączone wiązaniami węglowo-fluorowymi. Związek atomów w tym wiązaniu jest mocniejszy niż w jakichkolwiek innych związkach chemicznych. Właśnie dlatego nic nie przywiera do teflonu. Mocne wiązania między cząsteczkami gwarantują ,że PTFE nie topi się nawet w wysokich temperaturach.
PTFE wyrabiany jest z chlorodifluorometanu, popularnego czynnika chłodzącego do lodówek freonu 22. Amerykański inżynier odkrył, że podgrzewany freon 22 wydziela gaz- tetrafluoroetan.
Gdy tetrafluoroetan ,pod ciśnieniem 40-59 atmosfer przy obecności nadtlenku jako katalizatora, zmienia strukturę chemiczną, by przeobrazić się w sypki proszek PTFE.
Ponieważ teflon nie topi się normalnie, dodaje się do niego specjalne spoiwo i wkłada do formy. Proszek, poddany wysokiemu ciśnieniu i wysokiej temperaturze ,stapia się w jednolitą masę. Do produkcji naczyń teflonowych zawiesinę sproszkowanego PTFE w wodzie rozpyla się na powierzchni garnka , a następnie wypala.