Что такое тефлон

Тефлон. Общая информация

Что такое тефлон (ПТФЭ, PTFE, Фторопласт)

Чтобы ответить на этот вопрос и почему материал так называется, давайте посмотрим на химическую формулу тефлона:

Впервые материал был изобретен в 1938 году в США химиком, работавшим в компании DuPont. Как это часто бывает, изобретение было сделано случайно. Но, в ходе исследований выяснилось, что материал обладает уникальными, экстраординарными свойствами. Поэтому в 1941 году компания запатентовала ПТФЭ под названием «Тефлон». Материал оказался настолько популярным, что и сейчас мы его знаем под этим названием, хотя, формально «тефлоном» может называться только та продукция, которую выпустила компания DuPont.

В СССР материал был известен под названием «Фторопласт – 4», поэтому иногда в запросах и в литературе вы можете встретить его под таким названием.

Уникальные свойства тефлона

Тефлон выбирают из-за следующих свойств:

— Устойчивость к воздействию самых агрессивных химикатов. Он не вступает в реакцию с кислотами и щелочами, устойчив к действию эфира, бензина, фреона, а также не подвержен влиянию грибка и плесени

— Безопасность. Поскольку тефлон химически нейтрален, он безопасен для здоровья. Допускается прямой контакт с продуктами питания или полуфабрикатами.

— Не липкая поверхность. С очередным важным свойством мы все знакомы благодаря сковородкам Tefal – тефлон обладает очень низким поверхностным натяжением и адгезией. Говоря проще, к нему ничего не прилипает. Поэтому ПТФЭ так востребован в пищевой промышленности

— Очень скользкий. Следующее свойство связано с предыдущим, но востребовано в других областях применения: у тефлона самый низкий коэффициент поверхностного трения среди всех материалов и веществ в природе. Тефлон даже более скользкий чем кусочек тающего льда! Поэтому тефлон используют там, где требуется обеспечить свободное скольжение частей друг относительно друг без использования смазок.

Принципы классификации изделий из тефлона

Нужно сразу оговориться, что здесь речь пойдет только о применении ПТФЭ на разных производствах с учетом специфики нашей компании. Мы не будем говорить о применении тефлоновых тканей в одежде, тефлоновых материалов в строительстве или использовании ПТФЭ в инженерном оборудовании

Итак, в общем виде можно говорить о изделиях из чистого тефлона и об армировании тефлона материалом, придающим ему большую стойкость к физическим воздействиям. Сам по тебе ПТФЭ является порошком белого цвета. Если его спрессовать, полученное изделие будет пластичным и его будет легко деформировать. Поэтому возникла идея соединить уникальные свойства ПТФЭ с прочностью стеклоткани или даже кевлара. О механизме создания такого материала мы поговорим чуть позже, а сейчас просто взглянем на получающуюся классификацию. Она описывает все виды материалов, которые предлагает наша компания:

Пленка из чистого тефлона. Получается путем срезания чрезвычайно тонкого слоя от цельнолитого вала ПТФЭ. Регулируя положение ножа, мы можем получить пленку практически любой нужной нам толщины. При этом максимальная ширина пленки ограничена высотой колонны, в которой производится тефлоновый «вал». Тефлоновые пленки могут быть как с клеящим слоем, так и без него. Пленки с клеящим слоем имеют очевидное преимущество – их не нужно усиливать, потому что механическую нагрузку возьмет на себя материал, к которому пленку приклеят. Наша компания предлагает пленку с клеящим слоем двух линеек: CHR 2045 и CS SPSA. Вторая линейка отличается наличием «подложки», обеспечивающим дополнительную защиту клеящего слоя во время транспортировки и хранения

Лист из ПТФЭ. Фактически, это тоже «пленка», но с гораздо большей толщиной. Поэтому, мы не можем его согнуть в рулон.

Формовое изделие. Тефлон может поставляться в виде готовых формовых изделий, таких как стержни, прокладки, шары и т.д. В данном тексте я не буду подробно останавливаться на изделиях из чистого тефлона, потому что наша компания в настоящий момент их не поставляет

Армированный ПТФЭ. Технологию нанесения тефлона на ткань мы обсудим позже. В этом разделе достаточно понять принципы деления материалов. Армирующим материалом чаще всего выступает стеклоткань или арамид (он же кевлар). Кевлар обеспечивает большую прочность, но его цена намного выше, чем у стеклоткани. Оба материала могут поставляться в виде сплошной ленты или в виде сетки с разным размером ячейки (1х1 мм, 2х2 мм, 4х4 мм, 8х8мм). Наибольшей популярностью пользуется ячейка 2х2 и 4х4 мм. В свою очередь, лента может поставляться как с клеящим слоем так и без него. Обратите внимание, что мы не поставляем самоклеящуюся ленту на арамидной основе. Причина очень проста – когда мы наклеиваем ленту на несущую поверхность, механические нагрузки также принимает на себя эта поверхность. Например, металлический вал. Наклеивать на него арамид бессмысленно и приведет к лишним расходам.

ВАЖНО: Максимальная температура в рабочей зоне для кевлара составляет только 220 С!

Технические характеристики ПТФЭ материалов

Теперь, давайте обсудим изменение каких характеристик вам доступно при подборе материала. Что вам нужно уточнить у клиента, когда вы обсуждаете его запрос

Армированные ленты. Тут параметров чуть больше, но все они максимально простые:

1. Геометрические характеристики – это очевидно.

2. Механические характеристики. Раз тефлон нужно армировать, то на него предполагаются нагрузки. Чтобы правильно подобрать материал, нужно понимать требуемую прочность на разрыв. Фактически, это сила, с которой нужно потянуть материал в разные стороны, чтобы он разорвался. Измеряется в Ньютонах на сантиметр. Если вы видите, что даны 2 цифры (например 250х180), то значит прочность на разрыв дана как в продольном направлении, так и в поперечном. Если число одно, то это прочность в продольном направлении. ВАЖНО! Некоторые наши конкуренты используют размерность Ньютон на 5 сантиметров. Поэтому, если вы видите большие значения, их нужно разделить на 5, чтобы получить эквивалентное значение в наших каталогах.

3. Содержание тефлона. Измеряется в процентах. Очевидно, что чем более агрессивная среда, тем больше должно быть содержание тефлона. Но тогда материал становится дороже. Поэтому грамотный подбор заключается в нахождении разумного компромисса между ценой и свойствами материала.

Армированные сетки. Для них справедливы все рассуждения касающиеся лент, и добавляется один простой параметр – размер ячейки.

Хорошая новость! Полученной вами информации достаточно, чтобы осуществить подбор в 90% случаев. Причем, независимо от производителя – достаточно воспользоваться табличными данными. Дальше идет информация, которая позволит лучше понимать, как устроен материал, а также как делать подбор быстрее и точнее.

Процесс нанесения тефлона на ткань

Прежде всего, давайте разберемся как можно нанести тефлон на ткань. Ведь тефлон материал очень скользкий, ни к чему не прилипает и ни с чем не реагирует. И действительно, долгое время эту задачу решить не удавалось, что сильно ограничивало возможности по использованию ПТФЭ в промышленности. Решением стал процесс пропускания армирующей основы через дисперсный раствор тефлона в воде. Порошок ПТФЭ размешивают в воде, доводят до нужной консистенции и температуры, следят чтобы не было образования комочков и через этот раствор пропускают ткань.

Затем, важно обеспечить правильный температурный и влажностный режим. А также удалить из активной зоны все газы, иначе они могут образовывать пузырьки, которые в дальнейшем, в процессе эксплуатации могут лопнуть и стать зоной разрушения тефлона на ткани. При необходимости, процедура повторяется. Так мы можем нанести в ткань больше ПТФЭ. В случае с материалами с максимальным содержанием тефлона, ткань может пройти до 14 циклов. Процесс этот сложный и требует высококачественного и высокоточного оборудования. Это одна из причин, почему различается качество продукции у разных производителей.

Не менее важна ткань, лежащая в основе готового материала. Существует много видов плетений, каждое из которых обеспечивает дополнительные свойства и прочность в том или ином направлении.

Важно знать, что в ряде случае Сен-Гобен в тканях использует усиливающую нить. Если требуются максимальные значения прочности материала, усиленная нить может быть не одинарной, а скрученной из нескольких нитей.

ВОПРОС ИЗ ПРАКТИКИ: «В процессе длительной эксплуатации ленты, ткань растягивается. Почему это не приводит к растрескиванию тефлона и его разрушению?»

ОТВЕТ: Действительно, ткань растягивается. Это нормальный процесс, который неизбежно происходит. В то же время, если ткань подобрана верно, удлинение не превысит 1%. Это означает, что через полгода эксплуатации есть смысл проверить натяжение ленты и подрегулировать его. Однако речь не идет о сильной деформации, способной повредить ленту. Касательно разрушения тефлона, важно понимать, что он не наносится на поверхность ткани как отдельный слой. Он пропитывает ткань внедряясь в ее структуру. Поэтому незначительные изменения в геометрии ткани не приводят к расслаиванию или разрушению.

Изнашивание тефлоновой ленты

Возникает закономерный вопрос: почему появляется необходимость в замене тефлоновой ленты? Что с ней происходит?

В ходе пропитки материала тефлоном, насколько бы совершенным ни был процесс, невозможно сделать тефлоновую поверхность идеально гладкой и ровной. На ней все равно будут микротрещины, поры, микродефекты. Посмотрите на фотографию справа, сделанную под электронным микроскопом.

В процессе эксплуатации ленты в эти микродефекты попадают продукты транспортировки (например, сахар при изготовлении печенья). Со временем заполняется все больше пор. Это приводит к тому, что лента становится липкой, ведь теперь на поверхности не только тефлон. Также, лишние примеси приводят к дальнейшему увеличению количества и размеров микроповреждений. И чем больше примесей и чем более агрессивная среда, тем процесс разрушения происходит быстрее. В ряде случаев, даже качественная лента производства Saint-Gobain может требовать замены уже через месяц.

Для увеличения срока службы нужно правильно обслуживать ленту. Внимательно прочитайте инструкцию

Инструкция по обслуживанию ПТФЭ лент и сеток

Последующие рекомендации по увеличению срока службы лент и сеток из ПТФЭ предоставлены компанией Saint-Gobain

Регулярная очистка конвейерной ленты

Настройка оборудования и натяжения ленты

Ламинированная лента

Одним из способов предотвращения процесса разрушения и значительного увеличения срока службы, является использование ламинированной ленты. Когда на поверхность армированной ткани сверху наносится слой из чистой ПТФЭ пленки. Это решает две задачи: во-первых, теперь поверхность ленты на 100% состоит из ПТФЭ, во-вторых, пленка имеет идеальную структуру поверхности (на фотографии выше изображение слева), а значит вредным примесям просто негде внедриться. Натурные испытания на производствах клиентов показали увеличение продолжительности эксплуатации ламинированной ленты по сравнению с обычной в среднем до 3-5 раз.

Ленты с клеящим слоем

Мы не будем вдаваться в особенности производства лент с клеящим слоем. Думаю, вам сейчас уже очевидны технические сложности. Необходимо как-то нанести клей на тефлон и обеспечить хорошую адгезию, ведь отрыв может произойти от тефлона, а не от поверхности, к которой ленту нужно приклеить.

Кратко коснемся используемых клеев и их особенностей. В ПТФЭ лентах используется два вида клея: силиконовый и акриловый.

Источник

Тефлоновые покрытия: особенности и область применения

Химическая формула тефлона: (−C2F4−)n

Пространственная формула тефлона

История открытия

Впервые был открыт в 1938 году, когда 27 летний химик Рой Планкетт случайным образом обнаружил, что закачанный им в баллоны газообразный тетрафторэтилен спонтанно полимеризовался и становился белым парафиновым порошком.

Физические свойства

Химические свойства

Область применения

Спрос на тефлоновые покрытия очень высок, он обусловлен его уникальными свойствами данного материала. Такими как: негорючесть, стойкость к коррозии и ультрафиолетовому излучению, высоким температурам.

В пищевой промышленности тефлоновые покрытия применяются при производстве сковородок, кастрюль, сотейников и т.п.

На производстве химических материалов тефлоном покрывают трубопроводы для перекачки агрессивных, опасных жидкостей.

В тяжелой промышленности – тефлон наносится на подшипники, узлы, работающие под нагрузками.

В строительной сфере пластины из фторопласта используются при возведении мостов, путепроводов, эстакад.

В текстильной промышленности жидким тефлоном покрывают ткани. Данное покрытие придает материалам дополнительную прочность, грязеотталкивающие свойства, стойкость к моющими составам. Из них изготавливают влаго- и ветрозащитную одежду.

В медицине тефлон применяется в протезировании и имплантации. Он является составным компонентом для сердечных клапанов, искусственных сосудов.

Кроме того тефлон – это самое скользкое в мире вещество, поэтому его применяют для изготовления смазочных материалов. Он присутствует в составе автомобильных масел, паст, полиролей. Тех средств, которые снижают износ и трение между поверхностей.

Тефлоновые смазки – это уникальные материалы. Они обеспечивают отличное скольжение, кроме того, обладают антиаварийными свойствами. Это означает, что после того, как базовый слой масла истерся, тефлон еще некоторое время обеспечивает смазывания рабочих узлов.

Получение

Производство включает в себе три основные стадии.

Внимание опасность! На протяжении многих лет влияние тефлона на здоровье человека является объектом множества споров среди ученых и простых обывателей. Сам по себе полимер устойчив и инертен, не вступает в реакцию с пищей, водой, едой. При попадании в организм также не влияют на организм человека. То есть с этой стороны он полностью безопасен. О чем ж тогда спор?

Но опасность может возникнуть в двух случаях:

Если производство протекает со соблюдением всех этапов технологического процесса, материал получают из хорошего сырья, то продукт полностью безопасен, но, если есть нарушения, упущения в тех процессе. Если используется дешевое низкокачественное сырье, тов конечном продукте будут содержаться канцерогенные примеси. То такое вещество может принести вред.

А также даже при однократном перегреве, происходит разложение с выделением канцерогена.

Поэтому при домашнем использовании тефлоновых сковородок следует выбирать товар только проверенных производителей, хорошего качества и использовать следуя инструкциям.

Что касается утилизации, то при попадании в окружающую среду под действием ультрафиолетового излучения и других природных факторов фторопласт медленно разлагается в с выделением ядовитых фторуглеродистых веществ. Но в настоящее время данным аспектам уделяется мало внимания.

Уникальные свойства полимера характеризуются его термостабильностью, высокими противозадирными свойства, полной инертность к химическому воздействию.

Но как отмечалось ранее, инертный и безопасный тефлон безопасен только в «качественном»исполнении, потому используя данные материалы, убедитесь в их безопасности и не стоит забывать про правильную утилизацию. Наше здоровье только в наших руках.

Источник

Технические характеристики

Помимо распространенного определения тефлон, он еще именуется как политетрафторэтилен и фторопласт-4. Его формула выглядит так: (−C2F4−)n. Данный продукт сокращенно принято называть PTFE (ПТФЭ). Внешне этот вид похож на парафин или полиэтилен, так как его материя может содержать тонкие прозрачные пленки белого цвета. Несмотря на сферы использования, тефлон может быть в виде:

Россия и другие страны тефлон называют фторопластом. Это можно легко объяснить тем, что политетрафторэтилен входит в группу пластмасс.

Политетрафторэтилен может использоваться при любой погоде, сохранив свои необычные свойства.

Стоит еще отметить, что благодаря фторуглеродному соединению и прочности атомов F, тефлон обладает повышенной устойчивостью. Подробнее об этом в нижеприведенной таблице.

на его характеристики не влияют: спирты, эфиры, кетоны и некоторые кислоты

если поместить изделие в холодильный агент, то можно проследить как на 5-8 % увеличится вес материала

невысокие химические реакции происходят при взаимодействии тефлона и щелочных металлов

если будет высокая температура и давление, то продукт вступит в реакцию с фтор и хлор-флюоритами

Где используется

Тефлон имеет очень широкую область распространения. Так, этот прокладочный материал нашел свое применение в таких сферах как:

Приступим к анализу сфер использования тефлона.

Промышленность и техника

На некоторых производственных предприятиях тефлон применяется как мешочный фильтр, как тип теплостойкой прокладки и как нить для текстильной ткани.

Пищевая промышленность

Благодаря низкому уровню адгезии, а также имея, такие признаки как несмачиваемость теплостойкость, тефлон используется в быту в основном в виде покрытия. Его применяют для кухонных предметов и выпечки.

Для производства одежды

Для изготовления современной одежды используется мембранный материал, в основе которого политетрафторэтилен. Если физически деформировать тефлон, то получится тонкая и пористая пленка. Мембранные изделия обладают ветрозащитными и изоляционными свойствами.

Медицина

У политетрафторэтилена имеется биологическая совместимость с организмом человека, где данное изделие используется для производства имплантов для кардиореспираторной системы, стоматологии, офтальмологии. Благодаря тефлону, врачи могут искусственно создавать кровеносные сосуды и кардиостимуляторы.

Возникновение тефлона

После этого открытия он нацелился на детальное изучение фреонов. А это означает соединение CH4 (метан) и C2H5 (этан), где вместо Н2 (водород) в них выступает F (фтор) и Cl (хлор).

Таким образом, тефлон представляет собой уникальный элемент, который был открыт сравнительно недавно. Его история создания богата многими успешными химическими экспериментами. У политетрафторэтилена имеются необычные свойства, разные температурные режимы, а также большой список применения в различных сферах.

Источник

Политетрафторэтилен

Политетрафторэтиле́н, тефло́н или фторопла́ст-4 (-C₂F₄-)_n — полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая редкими физическими и химическими свойствами и широко применяемая в технике и в быту.

Слово «Тефлон» является зарегистрированной торговой маркой корпорации DuPont. Непатентованное название вещества — «политетрафторэтилен» или «фторополимер». В СССР и России традиционное техническое название этого материала — фторопласт.

Содержание

Свойства

Физические

Фторопласт мягкий и текучий материал, имеет ограниченное применение в нагруженных конструкциях.

DuPont указывает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С. [5]

Химические

По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.

Производство

Производство политетрафторэтилена в России включает в себя три стадии: на первой стадии получают хлордифторметан заменой атомов галогена на фтор в присутствии соединений сурьмы (реакция Свартса) между трихлорметаном (хлороформом) и безводным фтористым водородом; на второй стадии получают тетрафторэтилен пиролизом хлордифторметана; на третьей стадии осуществляют полимеризацию тетрафторэтилена. [6] [7]

Выпускается нескольких марок политетрафторэтилена. Они маркируются в зависимости от среднего размера частиц, например, ф-4, ф-4ПН-90, ф-4ПН-40, ф-4ПН-20 со средними размерами частиц (мкм): 100-180, 46-135, 21-45; 6-20, соответственно. Изделия из ф-4 производятся методом холодного прессования с последующим запеканием при температуре 365±5° C. [8]

Применение

Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине, в транспортных средствах, в военных целях, в основном в качестве покрытий. Наибольшую известность тефлон получил благодаря широкому применению в производстве посуды с антипригарным покрытием. [9]

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень слабо меняющийся с температурой коэффициент диэлектрической проницаемости, высокое напряжение пробоя, а также крайне низкие диэлектрические потери. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обусловливает его широкое применение в качестве изоляции проводов, особенно высоковольтных, всевозможных электротехнических деталей, при изготовлении высококачественных конденсаторов, печатных плат.

В электронной технике специального назначения широко используется проводка с изоляцией из фторопласта, стойкая к агрессивным средам и высокой температуре — провода марки МГТФ, МС и ряд других. Провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Недостатком фторопласта является высокая холодная текучесть: если держать провод во фторопластовой изоляции под механической нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.

Промышленность и техника

В авиации, например, из фторопласта изготавливают гибкие металлопластиковые трубопроводы гидросистем, работающие под высоким давлением (более 200 кг/см 2 ) и с высокой температурой рабочей жидкости.

Из ф-4 можно изготовить: аппараты, ректификационные колонны, насосы, трубы, клапаны, сильфоны, облицовочные плитки, сальниковые набивки. Как диэлектрик, политетрафторэтилен успешно применяется в технике высоких и ультравысоких частот. Прокатанная фторопластовая плёнка используется при изготовлении высококачественных кабелей, проводов, конденсаторов, для изоляции катушек, пазов электрических машин. В качестве конструкционного материала политетрафторэтилен применяется при изготовлении различных деталей машин и аппаратов. Особенно широкое применение политетрафторэтилен находит при изготовлении подшипников, работающих без смазки, с ограниченной смазкой и при наличии коррозионной среды. [8]

Благодаря химической инертности, гидрофобности и текучести материал получил широкое распространение для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений (лента ФУМ).

Медицина

Смазка

Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта.

Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.

Пищевая промышленность и быт

Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль.

Тефлон также используется в производстве других бытовых приборов. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёнки наносят на лезвия бритв, что значительно продлевает срок их службы и облегчает бритьё.

Уход за посудой с тефлоновым покрытием

Тефлоновое покрытие не обладает большой прочностью, поэтому при приготовлении пищи в такой посуде следует использовать только мягкие — деревянные, пластиковые или покрытые слоем пластика — принадлежности (лопатки, половники и т.п). Посуду с тефлоновым покрытием нужно мыть в тёплой воде мягкой губкой, с добавлением жидкого моющего средства, без использования абразивных губок или чистящих паст.

Одежда

В производстве современной высокотехнологичной одежды применяются мембранные материалы на основе экспандированного политетрафторэтилена.

Путем физической деформации тефлона получается тонкая пористая пленка, которая наносится на ткани и используется при пошиве одежды. Мембранные материалы, в зависимости от особенностей изготовления, могут обладать как ветрозащитными так и водоизоляционными свойствами, при этом, нормированный размер пор мембраны из политетрафторэтилена позволяет материалу эффективно пропускать испарения тела человека.

Ви́ндсто́ппер (англ. windstopper — ветронепроницаемый) — сленговое название материала из политетрафторэтилена на тканевой основе. Представляет собой мембранный материал, который пропускает воздух, но не пропускает ветер.

Другие изделия

Изделия, в производстве которых используется тефлон:

Опасность политетрафторэтилена

Фторопласт потенциально биологически опасен в двух случаях: производство и перегрев готового полимера. Производство полимера использует токсичные и канцерогенные вещества, которые могут попадать в окружающую среду как при утечках так и в виде производственного загрязнения готового продукта. Продукты термического разложения фторопласта токсичны.

Производственные загрязнения

В России нет нормативных документов позволяющих контролировать производственные загрязнения фторопластов, что может негативно сказываться на качестве продукции с содержанием фторопластов. [25]

Термическое разложение политетрафторэтилена

Стандарт ГОСТ 10007-80 [26] нормирует рабочий диапазон температур фторопласта до +260°С и прямо указывает на опасность выделения токсичных газов выше этой температуры. DuPont не указывает характеристик эмиссии токсичных веществ но дает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С. [5]

Скорость пиролиза тефлона зависит от степени полимеризации. Признаки разложения обнаруживаются при температуре 200°C. Процесс протекает относительно медленно до 420°C. При температурах от 500°C до 550°C потеря веса достигает 5..10% в час в инертных средах, резко ускоряясь в присутствии кислорода воздуха. При температурах от 300 до 360°C продукты разложения преимущественно гексафторэтан и октафторциклобутан. Свыше 380°С появляется перфторизобутилен и другие продукты пиролиза. [27] [28] [29]

Среди продуктов термического разложения политетрафторэтилена самым опасным считается перфторизобутилен — крайне ядовитый газ, который примерно в 10 раз токсичнее фосгена.

Поскольку массовое выделение токсичных веществ тефлоном начинается при температурах свыше 450°C, то посуда с антипригарными покрытиями считается безопасной так как при нормальной эксплуатации такие температуры достичь невозможно. [17] Следует учитывать что производители считают нормой только нагрев с водой или водосодержащим маслом в сковороде. Вода препятствует перегреву тефлона. Нагрев на плите сухой посуды считается нештатным и в этом случае температуры пиролиза тефлона легко достижимы.

Опасность продуктов разложения тефлона для птиц

Особое строение дыхательной системы птиц делает их сверхчувствительными к токсичным веществам, содержащимся в окружающей среде. Установлено, что даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает её дыхательную систему, приводя к смерти через некоторое время (от нескольких минут до десятков часов). [30] [31]

Существует очень много сведений о гибели домашних птиц (например, попугаев) от испарений тефлоновых сковородок, оставленных без присмотра и перегретых выше безопасной температуры. [36] [32] [37] [35] [38] [39] [40]

Опасность попадания тефлона в пищевые продукты

Источник

Безопасно ли пользоваться тефлоновыми сковородками?

Недавно я прочитала, что один юрист борется с химической компанией DuPont, которая использует в производстве тефлон. Этот тефлон попадает в почву и воду, люди пьют эту воду и болеют, например, раком почек, болезнями щитовидной железы и другими. Суды с этой компанией, насколько я понимаю, все еще идут.

Отсюда вопрос: безопасно ли пользоваться тефлоновыми сковородками и другой посудой с тефлоновым покрытием? Есть ли какие-то научные исследования по этому поводу?

Тефлон — очень стабильное вещество, которое не вступает в химические реакции в нашем организме. Если изделия с тефлоновым покрытием не перегревать, то их можно считать безопасными для здоровья. А вот перфтороктановая кислота, или ПФОК, — материал, из которого производят тефлон, — и более современное соединение GenX, которым компания DuPont попыталась заменить ПФОК, в высоких концентрациях могут быть потенциально опасны для здоровья людей, животных и растений.

Но ПФОК используют не только при производстве сковородок. То же самое вещество образуется, например, в установках по очистке сточных вод. Поэтому обвинять в загрязнении окружающей среды только DuPont не совсем справедливо.

Что такое тефлон и опасен ли он для здоровья

Тефлон — торговое название химического соединения тетрафторэтилена, которое состоит из углерода и фтора. Это прочное вещество отталкивает воду и выдерживает нагревание до высоких температур. А поскольку покрытая тефлоном поверхность становится еще и очень скользкой, его не только используют как антипригарное покрытие для сковородок и противней, но и покрывают им медицинские катетеры и сосудистые трансплантаты. На гладкой тефлоновой поверхности не в силах удержаться ни одна бактерия.

Тетрафторэтилен — международная база химических веществ PubChem

Тефлон биологически инертен, то есть не вступает в химические реакции с другими соединениями в организме. Это значит, что он не может навредить клеткам и тканям, даже если его проглотить. Так что бояться мельчайших кусочков тефлона, которые могут попасть в еду со сковородки, не стоит.

Хотя тефлон прочен, он все-таки не вечен: если пользоваться сковородой каждый день, тефлоновое покрытие разрушается через 2,3 года. Если пользоваться сковородой дольше, к ней начнет пригорать пища.

Разрушение тефлона можно невольно ускорить, если нагреть тефлоновую сковородку до температуры выше 260 °C. При этом покрытие начинает выделять токсичные вещества. К счастью, мы редко доводим сковороды до такой температуры, потому что при ней большинство пищевых масел начинают дымиться. Но если оставить пустую сковороду без присмотра, то всего за 8 минут она может нагреться до 399 °C. При этой температуре тефлон быстро разлагается и выделяет много ядовитых паров.

Если вдыхать пары перегретого тефлона 4—10 часов подряд, как это бывает при работе на кухне в большом ресторане, может развиться полимерная лихорадка. Она очень похожа на грипп. Жертвы тефлоновых паров жалуются на озноб, высокую температуру, головную боль и ломоту в мышцах. Но в отличие от настоящего гриппа у большинства людей на свежем воздухе полимерная лихорадка проходит за 1—2 дня. Отек легких, связанный с тефлоновыми парами, встречается очень редко: пока это состояние описано всего у нескольких человек.

Большинство авторитетных исследователей считают, что если использовать посуду с антипригарным покрытием правильно, то ее можно считать безопасной для здоровья. Тем не менее вплоть до 2013 года опасения, связанные с тефлоновыми сковородками, можно было считать обоснованными. В то время в их состав еще входило токсичное вещество, из которого производят тефлон, — та самая ПФОК.

Как победить выгорание

Как производство тефлона влияет на нас и окружающую среду

Перфтороктановая кислота — водоотталкивающее химическое соединение, из которого делают многие промышленные полимеры, в том числе тефлон. В отличие от него ПФОК куда легче вступает в химические реакции, поэтому может вредить здоровью людей, животных и растений. Это очень устойчивое соединение, которое способно накапливаться в организме и практически не разлагается в окружающей среде.

Перфтороктановая кислота — международная база химических веществ PubChem

Новые загрязнители: ПФОК — бюллетень Американского агентства по охране окружающей среды

Прямой вред ПФОК для здоровья людей все еще не доказан. Однако исследования показали, что в организмах рабочих и жителей городов рядом с заводом DuPont, которые пили воду и ели пищу с выбросами завода, содержание частиц ПФОК было выше, чем у людей, которые жили в других местностях.

У людей с высоким содержанием ПФОК в организме увеличивается риск заболеваний печени, почек, щитовидной железы и астмы — всего около 72 неблагоприятных состояний здоровья. Правда, пока непонятно, виновата в этом ПФОК или другие загрязнители.

Влияние ПФОК на здоровье людей — подборка исследований из Базы данных сравнительной токсикогеномики

Программа управления выбросами ПФОК — бюллетень Американского агентства по охране окружающей среды

При этом ПФОК находили не только рядом с тефлоновыми заводами. Это вещество в меньших концентрациях обнаружилось в питьевой воде, организмах рыб и сельскохозяйственных животных и даже в фермерских овощах по всем США. В 2015 году восемь ведущих американских компаний — производителей тефлона и полимеров полностью отказались от использования этого вещества.

Даже компания DuPont, с которой все началось, была вынуждена заменить ПФОК на фторполимер GenX, в котором нет перфтороктановой кислоты. Хотя когда GenX проверили в исследованиях на крысах, выяснилось, что ему присущи многие недостатки ПФОК. Поэтому вполне возможно, что когда-нибудь он тоже попадет под запрет или ограничения.

Что такое GenX — бюллетень Американского Агентства по охране окружающей среды

К сожалению, полностью отказаться от ПФОК и GenX пока не получается: они необходимы для производства множества пластиков, без которых человечество обходиться еще не научилось. Тем не менее в Европе производство ПФОК из года в год стараются ограничивать.

В России пока нет нормативных документов, которые позволяют контролировать выбросы ПФОК на заводах. Так что остается только надеяться, что ученые со временем найдут способ заменить это химическое соединение на что-то потенциально менее вредное.

Что делать? Читатели спрашивают — эксперты отвечают

Посуды с антипригарным покрытием у меня нет. Пользуюсь посудой из нерж. стали и чугуна (сковорода-гриль).
После фильма «Тёмные воды», который основан на реальных событиях, заставить меня пользоваться посудой с тефлоном сложно. И дело не в том, что фильм вызывает сильные эмоции от увиденного (у всех разное восприятие); я провентилировал эту тему, почитал статьи и информацию об исследованиях, проанализировал нагрев сковороды и температуры.
Очевидно, что контакт с тефлоном исключить полностью невозможно, потому что он почти везде, где есть контакт технологий с водой, при приготовлении полуфабрикатов и т.д, но уменьшить взаимодействие хотя бы путём отказа от посуды дома вполне реально.

По поводу того, что тефлон «безопасный»:
— при температуре +200 градусов Цельсия появляются продукты разложения тефлона. Согласно исследованиям самой компании DuPont, продукты разложения находили при температурах 240 градусов Цельсия, а при температурах 360 гр.Ц. выделялось 6 ядовитых паров, один из которых вызывает летальный эффект у человека при низких концентрациях.
— есть различные исследования нагревания тефлоновых поверхностей, когда при более низких температурах(чем официально заявленные) выделяются ядовитые пары. Выходила статья о том, что умирают птицы от этих паров, ссылка на статью: https://www.ewg.org/research/canaries-kitchen ;
— пользователь никаким образом не может со 100% вероятностью проконтролировать, что его сковорода не нагрелась(в каких-то областях или полностью) до температур, при которых не происходит выделения ядовитых паров;
— у меня сковорода в области стенок(от середины и выше) нагревается сильнее чем на дне (за 2 минуты до 270 гр. Цельсия), но тут всё может быть индивидуально в зависимости от источника нагрева и конструкции посуды.
— в настоящий момент не известно о долгосрочном влиянии кухонных принадлежностей с тефлоном и его продуктов распада на организм человека.

Вывод: выбирать посуду из нерж. стали и чугуна.
(С керамическим покрытием ещё не разбирался)

Источник

Что такое тефлон? Свойства, особенности и применение тефлона. Тефлоновое покрытие

Овен по гороскопу. Если бы астрологические характеристики приписывали вещам, тефлон характеризовали бы, как стойкий, упорный, горячный. В этом есть доля правды.

«Родился» материал тефлон 6-го апреля 1938-го года в ходе опытов Роя Планкетта. В те поры он работал в лаборатории DuPont. К 21-му веку эта американская компания подошла со званием одной из крупнейших в мире в области химического производства.

На фото Рой Планкетт, учёный, открывший тефлон

Рой Планкетт взялся изучать свойства фреонов. Так именуют соединения метана с этаном, в которых на место водорода встают фтор или хлор. Тефлон из фреонов вышел случайно. Узнаем как.

Что такое тефлон?

По науке герой статьи именуется политетрафторэтиленом. Водород в его молекулах заменен фтором. Формула тефлона: — СF₄. Материал получен заморозкой под давлением тетрафторэтилена с формулой С₂F₄. Получился белый порошок, напоминающий измельченный воск. Его-то и нарекли тефлоном.

Фторопласт – второе имя тефлона, применимое и к прочим полимерам, в состав коих входит фтор. По сути, это пластмассы. Тефлону среди фторопластов присвоен порядковый номер 4. В Англии, материал кличут фуболом.

На фото тефлоновые детали

Итальянцы называют тефлон альгофлоном, а японцы полифлоном. Французы употребляют понятие сорефлон. Даже в США есть второе название материала – галлон. Лишь в России «прижилось» первоначальное название. Производить тефлон в промышленных масштабах, кстати, начали уже через 2 года после открытия Роя Планкетта.

Свойства, описание и особенности

Свойства тефлона, во многом объясняются его принадлежностью к пластмассам. Выделяется материал из них особо прочным соединением атомов углерода с фтором.

Последние как бы прикрывают первые, обеспечивая устойчивость политетрафторэтилена к спиртам, сложным эфирам, кислотам и кетонам. Под последними понимают органику, в которой к карбонильной связке присоединены 2 углеводородных радикала.

Теперь, о реакциях, в которые покрытие тефлон вступает. Под давлением и нагревом возможно взаимодействие с флюоритами. В ряд минералов группы входят фтор и хлор. С ними-то и запускается реакция.

Общая же формула флюорита может быть, к примеру, такой: — СаF₂. Набирать массу тефлон начинает лишь при обработке хладагентами. Взаимодействие с фреоном, к примеру, увеличивает вес героя статьи на 4-10%. Процесс обратим.

Взаимодействие тефлона возможно и с металлами щелочного ряда. Они располагаются в 1-ой группе таблицы Менделеева. Следовательно, разговор идет о унуненнии, литии, франции, цезии, калии, натрии и рубидии. Реакция тефлона с ними незначительна. Меняется цвет героя статьи. Из белого он становится коричневым.

Купить тефлон стремятся не только благодаря практически универсальной устойчивости к химии, но и такой же стойкости по отношению к погодным условиям, свету, воде. Так, гигроскопичность, то есть способность вбирать в себя влагу, у героя статьи равна нолю. Материал можно хранить в воде.

Многие производители сковород используют тефлоновое покрытие

Нейтральность тефлона касается и физиологических параметров. Полимер вводили в живые ткани. Импланты были приняты ими не хуже титановых. Значит, сковорода с тефлоновым покрытием не несет угрозы здоровью даже при отщеплении частиц напыления и их смешивании с пищей.

Документально безопасность героя статьи подтверждена допуском от Комитета пищевой и лекарственной промышленности Соединенных Штатов и Федерального союза оптовой и внешней торговли Германии. Последняя страна, как и США – лидер мирового производства тефлона.

Ряд независимых экспертов с заключениями FDA и BGA не согласен. Химики замечают, что на заводах DuPont персонал, работающий с тефлоном, обязывают носить защитные маски.

Это рассматривается как указание на токсичность материала. Особенно канцерогенны летучий или жидкий тефлон. Испаряться вещество должно при температуре от 270-ти градусов.

Однако, низкокачественный тефлон, замечают эксперты, разлагается и при 200-от по шкале Цельсия. Но, вернемся к доводам официальных исследовательских центров.

Так, эксперты Всемирной организации здравоохранения доказали опытным путем, что 25-процентная добавка тефлона от общей массы пищи безвредна для человека. На производстве получают больше испарений, поэтому и носят маски.

Говорящие о вреде тефлона ссылаются на способность накапливаться в крови петрофтороктановой кислоты. Это канцероген, входящий в состав героя статьи. О способности соединения накапливаться в тканях заявили калифорнийские химики.

Они исследовали кровь беременных женщин. Цель изучения не была связана с тефлоном. Однако, обратило на себя внимание присутствие в крови женщин той самой тетрофтороктановой кислоты.

Стали расспрашивать дам о питании, способах готовки. «Всплыли» мультиварка-тефлон, сковороды и противни с ним. В общем, вопрос безвредности политетрафторэтилена спорен. Перейдем к объективному.

У тефлона самый низкий среди твердых веществ коэффициент трения. Это не только сковороды уберегает от износа, но и детали многих машин. В них используется смазка с тефлоном.

Полироль с тефлоном для автомобилей

Она добавляется, к примеру, в автомобильные масла. Можно купить и полироль с тефлоном. Политетрафторэтилен содержится в десятках торговых позиций. Сковороды да мультиварки – лишь вершина «айсберга». Спустимся к подножью.

Применение

Тефлоновые сальники – часть гидравлических систем и трубопроводов. Подшипники с героем статьи используются в авиационной технике и станкостроении.

Материал пригождается в узлах, подвергающихся большим нагрузкам, а следовательно, и износу. Как и сковороды, подшипники с тефлоном лишь покрыты им. Внутри деталей – металл, как правило, это сталь.

В строительстве пластины из фторопласта – элементы эстакад, мостов и путепроводов. Они состоят из пролетов. Для надежности конструкций требуется возможность их смещения. Это особенно важно в сейсмоактивных местностях.

Тефлоновые изделия

Скольжение по тефлону позволяет пролетам откликаться на вибрации. Поэтому же пластины фторопласта используют в местах крепления балок перекрытия в некоторых высотных зданиях.

Успешные эксперименты по вживлению тефлона в организм позволили использовать политетрафторэтилен в качестве составной протезов. Искусственные сосуды, и вовсе, полностью состоят из героя статьи. Отменно из тефлона получаются и клапаны сердца. Понемногу тефлон вытесняет из сферы протезирования титан.

Последний тяжелее политетрафторэтилена, что уже накладывает ряд ограничений на жизнедеятельность людей с металлическими имплантами. К тому же, у тефлона лучше звукопроводимость. Это пригождается, к примеру, в слуховых аппаратах.

В пищевой промышленности тефлон покрывает трубопроводы и сальники в насосах. Последние по первым перекачивают растительные масла, жиры, молоко и эмульгатор лецитин.

Так что, если герой статьи токсичен, грешить на присутствие вещества в крови нужно не только из-за домашних сковородок. С другой стороны, широкое применение тефлона в пищевой промышленности успокаивает.

Тефлоновое покрытие автомобиля

Вряд ли производители станут травить население, среди которого есть их дети, родители, друзья. К тому же, тефлоновое покрытие не из самых дешевых. Использование материала связано с его плюсами, которые перевешивают цену.

В химической промышленности тефлон тоже выстилает трубопроводы. Покрывать политетрафторэтиленом все невыгодно. Слой тефлона имеется лишь в трубопроводах, по которым перегоняют химически агрессивные жидкости.

Стойкость к ним доказывает и использование героя статьи в атомных реакторах колонного типа. Колонным он назван из-за цилиндрической формы агрегатов.

Применяют политетрафторэтилен и в электротехнических приборах. В большинстве материал служит диэлектриком. Так именуют субстанции, блокирующие ток.

Утюг с тефлоновым покрытием эксплуатирует антипригарные свойства пластика. Это препятствует порче нежных и чувствительных к жару материй. Не остается и нагара, типичного для металлических подошв утюгов.

Утюг с тефлоновым покрытием

Минусом политетрафторэтилена на утюгах является то же, что и на сковородах. Гладильная доска с тефлоном тоже в списке. Покрытие легко царапается. На одежде бывают твердые и острые элементы, к примеру, цепочки, пайетки, пуговицы.

Вещи с ними приходится гладить другими утюгами и на других досках. Соответственно, можно иметь технику с политетрафторэтиленом. Но, гладильная доска «Ника» тефлон будет в списке лишь вспомогательной, дополнительной.

Уязвимость героя статьи в плане царапин ставит потребителей перед вопросом: — «Тефлон или керамика?» Последняя терпит больший нагрев, почти до 500-от градусов и экологичнее, ведь состоит из песка, камня и прочих природных компонентов.

Гладильная доска с тефлоновым покрытием

Однако, резкие перепады температур керамика не терпит. Многие привыкли засовывать еще раскаленную посуду в раковину под струю воды. Керамическое покрытие потрескается, как и при опускании в сковороду замороженного мяса.

А вот утюги, да гладильные доски с керамикой – отличный выбор. Гладить замороженную одежду в голову никому не приходит, как и мыть технику под проточной водой. При этом, керамика в разы тверже тефлона, устойчивее к царапинам.

Керамикой не покрыть одежду. Каменный материал тяжелый. А вот ткань-тефлон существует. Как и в прочей продукции, политетрафторэтилен – лишь покрытие материи. Такую часто используют в комплектах для спорта и активного отдыха.

Технологи пользуются легкостью тефлона и его водоотталкивающими свойствами. Ветер ткань с покрытием тоже способна задержать. Отсюда не только красивые, но и теплые одеяния для горнолыжников, альпинистов.

Скатерть с тефлоном не впитывает воду

Ткань с политетрафторэтиленом находит применение и на кухне. Скатерть с тефлоном отталкивает жиры, пыль, вино подобно покрытию на сковородках. Жидкости собираются в капельки, вместо того чтобы впитываться.

Пыль ложится тонкой пленкой на поверхности, а не застревает меж волокнами материи. В итоге, можно протереть скатерть губкой, а не замачивать и застирывать, выгоняя загрязнения из глубин ткани.

Цена тефлона и отзывы

Стоимость тефлона зависит от вида продукции и толщины покрытия на ней. Соответственно, откидываем основу, остается лишь пленка из политетрафторэтилена. Ее цену и узнаем. Рулон, напоминающий скотч шириной 8 сантиметров и длиной 8 метров стоит 300-400 рублей при толщине пленки в 0,1 миллиметра.

Зависит цена тефлона и от присутствия в нем наполнителей. Стекловолокно, к примеру, увеличивает твердость пластика. Добавляют в тефлон и порошок стали, графит, молибден, слюду.

Наполнители меняют свойства политетрафторэтилена. Поэтому, выбирая продукцию с ним, рекомендовано ориентироваться на состав покрытия. О том, что оно бывает разным, знают единицы.

Эксперты считают, что с сим связано большинство гневных отзывов о тефлоне. Меж тем, нужно лишь правильно подобрать свой вариант. Впрочем, порой, он не связан с тефлоном. Так, на одном из интернет-форумов Diman823 пишет: — «Я тефлоном кузов машины покрыл.

Полируют вручную. Первые недели к машине ни одна пылинка ни липла. Сверкала тачка, как зеркало. Потом начались царапины. Стал выяснять. Говорят, укрепителей для полиролей с тефлоном нет.

Защитное действие тефлонового покрытия от воды

Альтернативой является жидкое стекло, да только вот в моем салоне его не делают. Списался в сети, стекло хвалят. Тефлоном же авто нужно пару раз в месяц полировать. В копеечку вылетает».

Тверичанка тоже прикупила тефлон. Отзыв женщина оставила на «Отзовике». Машину Тверичанка не полировала, сосредоточилась на женских заботах, а именно, на листах для выпечки. Модели из тефлона позволяют делать пирожки да пиццы без смазки противней маслом, легко чистятся, удобны в хранении.

Отметив это, Тверичанка добавила: — «Меня волновало, что лист будет придавать выпечке какой-нибудь привкус. Но, обошлось. И вкус, и аромат моих пирожков замечательные! Советую».

Череду отзывов можно продолжать и продолжать, как и список вещей, в которых тефлон применяется. Однако, официально «тефлон» — покрытие продукции DuPont. Эта компания запатентовала материал.

Прочие бренды используют иные смеси на основе того же политетрафторэтилена. С разнообразием примесей к нему связано и разнообразие отзывов. Не каждое антипригарное покрытие, к примеру, – тефлон. Потребители же ждут от покупки качества DuPont. Вот и конфликт ожидаемого с получаемым.

Источник

Teflon

Содержание

Свойства

Физические

Тефлон — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от —70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.

Химические

По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.

Применение

Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине,в военных целях, в основном, в качестве покрытий.

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень низкий коэффициент изменения коэффициента диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры, а также крайне низкими диэлектрическими потерями. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обуславливает его широкое применение в военной и аэрокосмической технике.

Тефлон очень тугоплавок; провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Впрочем, недостатком тефлона является высокая текучесть. Если держать провод во фторопластовой изоляции под нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.

Смазка

Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта.

Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.

Пищевая промышленность и быт

Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёночки наносят на лезвия бритв, что значительно продлевает срок их службы и облегчает бритьё.

Уход за посудой с тефлоновым покрытием

Тефлоновое покрытие не обладает большой прочностью, поэтому при приготовлении пищи в такой посуде следует использовать только мягкие — деревянные, пластиковые или покрытые слоем пластика — принадлежности (лопатки, половники и т.п). Посуду с тефлоновым покрытием нужно мыть в тёплой воде мягкой губкой, с добавлением жидкого моющего средства, без использования абразивных губок или чистящих паст.

Фторопласт-3

Опасность тефлона

Сам по себе полимер очень устойчив и инертен в обычных условиях. Однако при нагревании свыше 200 °C, политетрафторэтилен разлагается с образованием токсичных продуктов. Кроме того, в производстве и при деструкции полимера, возможно образование перфтороктановой кислоты (сокращённо PFOA, или C-8) [2]

Установлено, что даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает ее дыхательную систему, приводя к смерти через некоторое время (от нескольких минут до десятков часов). [4] [5] Особое строение дыхательной системы птиц делает их сверхчувствительными к токсичным веществам, содержащимся в окружающей среде. Маленькие птички, подышав испарениями тефлона в течение пары секунд, гибнут в жестоких мучениях в течение последущих 24 часов. Вначале, когда новость о смертоносном вреде тефлона для птиц только появилась, было принято считать, что смертельные пары выделяются лишь при очень высоких температурах. На сегодняшний день исследования специалистов показывают, что достаточно всего лишь 140 °C. [6]

Доказано, что C-8, попадая в организм лабораторных крыс, вызывает у них злокачественные опухоли, может привести к мутациям у потомства и нарушениям иммунной системы. Научные исследования доказали, что выделяемые из тефлона вещества могут увеличить риск ожирения, инсулиновые проблемы и рак щитовидной железы. Кроме того, тефлон угрожает, по крайней мере, девяти видам клеток, которые влияют на работу иммунной системы. [5]

Некоторые изделия, в производстве которых используется политетрафторэтилен (тефлон):

Примечания

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Teflon» в других словарях:

téflon — [ teflɔ̃ ] n. m. • 1948; angl. amér. teflon, nom déposé, d apr. té(tra)fl(uoroéthylène) et suff. on des matières plastiques ♦ Matière plastique dérivée de l éthylène et du fluor, dont on fait les joints et les garnitures, très résistante aux… … Encyclopédie Universelle

teflon — TEFLÓN s.n. 1. Material plastic, rezistent la acţiunea agenţilor corosivi, la foc etc. 2. Vas de bucătărie confecţionat din teflon (1). – Din fr. téflon, engl. teflon. Trimis de LauraGellner, 13.09.2007. Sursa: DEX 98  TEFLÓN s. (chim.)… … Dicționar Român

Teflon — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Teflon PTFE (étymologie : te de tetra et fl de fluor) est la marque déposée en 1945 du polytétrafluoroéthylène (PTFE) de la société américaine Du… … Wikipédia en Français

teflón — sustantivo masculino 1. (marca registrada) Material plástico antiadherente, muy resistente al calor y a la corrosión, que se utiliza en la fabricación de revestimientos y utensilios de cocina: una sartén de teflón … Diccionario Salamanca de la Lengua Española

teflón — (Del ingl. Teflon, marca reg.). m. Material aislante muy resistente al calor y a la corrosión, usado para articulaciones y revestimientos así como en la fabricación de ollas y sartenes … Diccionario de la lengua española

tèflōn — m 〈G teflóna〉 kem. trgovački naziv za umjetnu smolu dobivenu polimerizacijom tetrafluoretena; otporan prema djelovanju svih kiselina, postojan na visokim temperaturama; upotrebljava se kao obloga za posuđe i u kirurškoj medicini;… … Veliki rječnik hrvatskoga jezika

teflon® — <><><>s. m. Nome commerciale di materia plastica molto resistente agli acidi e ai solventi … Enciclopedia di italiano

Teflon — commercially important synthetic polymer, 1945, proprietary name registered in U.S. by du Pont, from chemical name (poly)te(tra)fl(uoroethylene) + arbitrary ending on; popularized as a coating of non stick pans in 1960s; metaphoric extension,… … Etymology dictionary

teflon — tèflōn m <G teflóna> DEFINICIJA kem. trgovački naziv za umjetnu smolu dobivenu polimerizacijom tetrafluoretena; otporna prema djelovanju svih kiselina, postojana na visokim temperaturama; upotrebljava se kao obloga za posuđe i u kirurškoj… … Hrvatski jezični portal

teflon — <><>rz. mnż I, D. u, Mc. teflonnie, blm <><> odporne na działanie czynników chemicznych tworzywo sztuczne, służące do powlekania naczyń kuchennych oraz budowy aparatury o dużej odporności na działanie czynników… … Langenscheidt Polski wyjaśnień

Teflon — ► NOUN 1) trademark a tough synthetic resin used to make seals and bearings and to coat non stick cooking utensils. 2) (before another noun ) (especially of a politician) having an undamaged reputation, in spite of scandal or misjudgement … English terms dictionary

Источник

ПТФЭ или что такое тефлон?

В 1938 году американская компания DuPont запатентовала свое изобретение – полимер тетрафторэтилена (PTFE), который был назван «ТЕФЛОН». Это особая пластмасса, которая обладает уникальными свойствами, благодаря которым стала широко применяться в различных сферах человеческой деятельности.

Свойства ПТФЭ

Где используется тефлон?

Тефлон получил широкое распространение в качестве материала для покрытия в химической, пищевой, электротехнической промышленности, в медицине и в военной сфере. Поскольку этот материал отличается теплостойкостью, его широко используют в процессе производства высокочастотной, военной и аэрокосмической техники.

Тефлон используют также в текстильной промышленности: им покрывают ткани, чтобы сделать их более устойчивыми при стирке и химчистке. Ткани с тефлоновым покрытием имеют грязеотталкивающие свойства.

ПТФЭ активно используется при изготовлении посуды: кастрюль, сковород, форм для выпечки. Этот материал обладает хорошими антипригарными свойствами, но он плохо переносит механические повреждения. Посуда с тефлоновым покрытием требует бережного обращения и аккуратной чистки. Так, в процессе приготовления пищи следует использовать только пластиковые или деревянные кухонные аксессуары, никак ни металлические. Не допускается использование жестких щеток, абразивных губок и твердых чистящих средств.

Чем опасен тефлон?

В обычных условиях этот материал безопасен, но при нагревании до температуры выше 200°C ПТФЭ начинает разлагаться, выделяя токсичные продукты, которые обладают канцерогенными свойствами. Наиболее опасным продуктов термического разложения тефлона является перфторизобутилен (C4F8), который представляет собой чрезвычайно ядовитый газ. Кроме того, в процессе производства тефлонового покрытия используется перфтороктановая кислота (PFOA, C-8).

Попадая в пищу при термической обработке, эти вещества способствуют развитию онкологических заболеваний. Кроме того, вещество приводит к мутациям клеток, нарушениям иммунной системы. Наиболее уязвимыми для воздействия веществ, выделяемых из тефлона, являются щитовидная и поджелудочная железы. Эти ядовитые вещества могут вызывать гормональные нарушения различного характера.

Альтернатива тефлону

Принимая во внимание опасное воздействие тефлона на живой организм, сегодня все больше производителей посуды отказываются от использования этого вещества в своей продукции. На рынке появляется посуда, которая на 100% является экологичной, безопасной для здоровья человека. К примеру, литая алюминиевая посуда с керамическим антипригарным покрытием Ecolon от компании Neoflam.

Свойства покрытия Ecolon

Видео об антипригарном покрытии Ecolon

Источник

Физика работы ПТФЭ-ФОРУМ®. Часть 3. Что такое ПТФЭ?

Здравствуйте дорогие Друзья!

Сегодня хотелось бы подробнее остановится на таком веществе как ПТФЭ. Если спросить у рядового гражданина: «Что такое ПТФЭ?» — подавляющее большинство ответивших пожмут плечами. А если расшифровать и спросить про ПолиТетраФторЭтилен — некоторые может быть и скажут, что это полимер. При этом используя синоним Фторопласт-4 многие из этих же респондентов дадут более вразумительные ответы. Кстати, женская половина опрашиваемых легко справится с этим же вопросом при упоминании следующего синонима — Тефлон. Да, сегодня поговорим о родоначальнике ПТФЭ-добавки Форум — это ПТФЭ Фторопласт-4, многие свойства которого ПТФЭ-добавка Форум наследует.

В интернете очень много полезной информации по этой теме, например «нелюбимая» Википедия: ru.wikipedia.org/wiki/%D0…2%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD.

«Родился» материал «тефлон» 6-го апреля 1938-го года в ходе опытов Роя Планкетта. В те поры он работал в лаборатории DuPont. К 21-му веку эта американская компания подошла со званием одной из крупнейших в мире в области химического производства.
Рой Планкетт взялся изучать свойства фреонов. Так именуют соединения метана с этаном, в которых на место водорода встают фтор или хлор. «Тефлон» из фреонов вышел случайно.

Что такое «тефлон»?
Научное наименование «тефлона» — политетрафторэтилен (ПТФЭ). Водород в его молекулах заменен фтором. Формула «тефлона»: — СF4. Материал получен заморозкой под давлением тетрафторэтилена с формулой С2F4. Получился белый порошок, напоминающий измельченный воск. Его-то и нарекли тефлоном.
Фторопласт – это фторсодержащий синтетический полимер белого цвета, который обладает уникальными свойствами и применяется во многих отраслях промышленности. Другие названия фторопласта, используемые в разных странах – тефлон, политетрафторэтилен, PTFE, фторопласт-4, фторополимер, фубол, альгофлон, полифлоном, сорефлон, галлон др. Лишь в России «прижилось» первоначальное название — фторопласт. По сути, это пластмассы. Тефлону среди фторопластов присвоен порядковый номер 4.

Популярность фторопласта связана с тем, что он обладает рядом физических и химических свойств, а также технических показателей, которые превышают аналогичные показатели других материалов:
•высокие диэлектрические характеристики и стойкость к электрической дуге;
•высокая прочность электрическая;
•стойкость к воздействию химических веществ;
•низкие показатели водопоглощения — гигроскопичность равна нулю (можно хранить в воде);
•небольшой коэффициент трения;
•малый уровень адгезии;
•биологическая инертность;
•способность сохранять свои свойства в температурном диапазоне.

Существует четыре основных марки фторопласта в зависимости от размера молекул и их количества в составе цепи. Чем выше это показатель, тем больше удельный вес вещества.
Ф-2 или поливиниленфторид (ТУ 6-05-646-77). Может также выпускаться с добавлением модификатора — кобальта, стекловолокна, кокса. В этом случае к маркировке добавляется буква «М». Отличается высокой прочностью, упругостью, не содержит пластификаторов, стабилизаторов и катализаторов. За счет этого применяется в трубопроводных системах и производстве емкостей для агрессивных жидкостей. Ф-2 легко перерабатывается и способен растворяться в апротонных (нейтральных) растворителях.
Ф-3 или политрифторхлоридэтилен (ГОСТ 13744-76). Разновидностью является модифицированный вариант Ф-3М (ТУ 6-05-1812-77). Твердый и прочный материал, способный плавиться, размягчаться и изменять форму в процессе прессования и литься. Устойчив к низким температурам. Имеет хорошую адгезию к металлам и используется в антикоррозийных покрытиях.
Ф-4 или политетрафторэтилен (ГОСТ 10007-80). Трудногорючий материал с самой высокой плотностью среди всех фторопластов. Имеет малую пористость, высокую гидрофобность, устойчивость к воздействию температур. Способен выдержать нагревание до 260°С без изменения свойств.

Ниже приведены данные для полимера фторопласт-4.
Плотность: 2,14-2,26 г / см3.
Температура плавления кристаллов: +327Со.
Температурный интервал (минимальная и максимальная рабочие температуры): от260Со до +260Со.
Температура разложения: выше 415 Со.
Температура стеклования аморфных участков: 120Со.
Температура наибольшей скорости кристаллизации: 310-315Со.
Интенсивность износа: отсутствует.
Коэффициент трения по стали: 0,2.
Коэффициент теплопроводности: 0,25 Вт/(м*К).
Твердость по Бринеллю: 30-40 МПа.
Водопоглощение: отсутствует.
Разрушающее напряжение при растяжении: 20-30 МПа.
Относительное удлинение при разрыве: от 250% до 500%.
Особенности плавления Фторопласт практически не горит и не плавится, что позволяет использовать его в радиоэлектронной аппаратуре, радиолокационных станциях и других чувствительных приборах. Сгорание возможно только при наличии кислорода, выделяемое количество теплоты невелико — в 10 раз меньше, чем при сгорании полиэтилена

На сегодня выпускается несколько разновидностей Ф-4:
Ф-4ПН — используется для изготовления изделий повышенной надежности. В зависимости от среднего размера частиц может иметь дополнительную маркировку: Ф-4 (100–180 мкм), Ф-4ПН-90 (46–135 мкм), Ф-4ПН-40 (21–45 мкм), Ф-4ПН-20 (6–20 мкм).
Ф-4О — применяется для изготовления изделий общего назначения (втулок, прокладок, деталей трубопроводов и насосов).
Ф-4Д — тонкодисперсная модификация с меньшим молекулярным весом. В отличие от Ф-4 его можно перерабатывать с помощью экструзии и готовить из него суспензии. Применяется для изготовления пленок, покрытий, волокон.
Ф-4А — свободносыпучий фторопласт. Обладает всеми свойствами Ф-4, но при этом более технологичен. Используется для получения изделий точного размера методами автоматического, изостатического, компрессионного прессования и поршневой экструзии.
Ф-4HTD — тонкодисперсный фторопласт с размером частиц 5–30 мкм. Используется в качестве сухой смазки в узлах трения различных механизмов, загустителя для масел и пластичных смазок.

В маркировке фторопласта Ф-4 также встречается буква «М», что означает его модификацию с помощью различных добавок. Фторопласты всех марок находят свое применение в промышленности.
Ф-40. Это сополимер тетрафторэтилена и этилена (ОСТ 6-05-402-47). Может выпускаться в двух видах:
•Ф-40П — для изготовления изделий под давлением путем прессования и литья;
•Ф-40Ш — для изготовления изделий путем экструзии.

Химические свойства Ф-40 близки к фторопласту Ф-4 (см. табл.). Он устойчив к воздействию концентрированных кислот и растворителей, не горит, не пропускает ультрафиолетовые лучи.
В Таблице 1 представлены основные технические характеристики различных фторопластов.

Его активно используют в медицине, фармацевтике, энергетике и строительстве, конструкциях автомобилей и самолетов. Распространено применение фторопласта в пищевой промышленности. Из него изготавливают наполнители для высокотемпературных мембранных фильтров, термостойкие прокладки различных видов, ответственные элементы запорной и регулирующей арматуры, клапанов и насосного оборудования в химической отрасли.

Машины и механизмы
В производстве транспортных средств, машин, механизмов, в станкостроении и авиационной промышленности используются конструкционные свойства тефлона. В узлах, подвергающихся воздействию больших нагрузок, используются скользящие элементы и подшипники, состоящие из металлического основания, покрытого тефлоном.
Во время работы механизма фторопласт оставляет тонкую пленку на поверхности, с которой соприкасается, благодаря чему удается значительно снизить коэффициент трения.
По этой же причине мелкодисперсный фторопласт иногда вводят в состав смазочных материалов. Тонкий слой тефлонового покрытия, образующийся на трущихся поверхностях элементов в процессе эксплуатации, позволяет механизму некоторое время продолжать работать, если смазка по какой-то причине перестала поступать в систему. Кроме этого, тефлоновые сальники и уплотнительные элементы являются обязательной составляющей трубопроводов и гидравлических систем высокого давления в конструкциях большинства машин.

Медицина и фармацевтика
Фторопласт имеет хорошую совместимость с человеческим телом, поэтому его успешно применяют для изготовления протезов в хирургии, кардиологии и стоматологии. Из фторопласта изготавливают искусственные заменители сосудов кровеносной системы и сердечных клапанов. Сейчас тефлон заменил титан, использование которого для изготовления протезов ранее накладывало ряд ограничений на жизнедеятельность человека.

Пищевая отрасль
Заслуживает внимания также применение фторопласта в пищевой промышленности. Он используется в качестве внутреннего покрытия трубопроводов и сальникового уплотнения насосов, перекачивающих различные сырьевые жидкости, такие как подсолнечное масло, лецитин, жировые и молочные массы.
Антипригарные покрытия емкостей для термической обработки пищевых продуктов также изготавливают из тефлона.
Большую популярность получила посуда Тефаль с антипригарной поверхностью.

Химия
В химическом производстве широко распространено применение фторопласта для изготовления деталей запорно-регулирующей арматуры и уплотнительных элементов сосудов и трубопроводов, транспортирующих жидкие растворы с высокой степенью химической агрессии. Благодаря своей способности противостоять воздействию химически активных веществ, материал используется в реакторах колонного типа, экстракторах и различных емкостях в качестве футеровки поверхностей, контактирующих с агрессивной средой.

Электротехника и электроника
В электротехнике, приборостроении и электронике фторопласт применяют как диэлектрик. Тефлоновая пленка – важная составляющая современной высококачественной кабельной продукции. Изоляционные фторопластовые материалы используют для производства катушек, конденсаторов и плат. Фторопластовая изоляция способна противостоять воздействию высокотемпературных агрессивных сред.

Строительство
Фторопластовые пластины – важнейшие детали конструкций скользящих опор ответственных сооружений, таких как мосты, галереи, эстакады, путепроводы и другие пролетные строения. В регионах с высоким уровнем сейсмической активности тефлоновые прокладки используются в местах опирания балок перекрытия на колонны, а также в узлах установки колонн на фундаменты для того, чтобы обеспечить возможность свободного перемещения элементов строительных конструкций каркаса здания.

Производство одежды и специальных видов ткани
Тончайшая пленка, которая образуется в процессе деформации тефлонового сырья, служит покрытием для специальных видов ткани.
Такая ткань применяется для пошива высокотехнологичной одежды с водоотталкивающими и ветрозащитными свойствами.
При этом пористый материал не задерживает естественные испарения человеческого тела. Большая часть современной одежды для спорта и активного отдыха имеет тонкое тефлоновое покрытие.

Комбинирование с другими материалами
Довольно обширное применение в промышленных процессах получили разнообразные соединения, построенные на фторопласте. Большинство из них производится следующим образом: в качестве основы берут полимер на базе фтора, в него добавляют специальные компоненты, корректирующие необходимые качества. Таким образом можно повысить плотность или стойкость к износу, увеличить сопротивление высоким и низким температурам, откорректировать параметры упругости и твердости конечного продукта
Наполнителями могут быть самые разные компоненты, основное условие – способность выдержать ту температуру, при которой спекают фторопласт. В настоящее время принято разделять возможные наполнители на несколько групп. Широко используются металлы (медь, никель, благородное серебро и ряд других соединений). Можно вводить во фторопласт минералы – каолин, кварц или керамическую крошку. Довольно хороший результат может дать добавление органических соединений – сажи, угля, кокса, графита. Армирующий эффект могут придать наполнители в виде каркаса или волокон. Первые обычно представляют собой мятые сетки из металла или фольгу, а вторые представлены неткаными и ткаными материалами. Нетканые – усы из металла, волокна базальта, кварца, асбеста. Тканые наполнители фторопласта – стеклоткань, ткань базальта, асбеста, графита.

Итог
Как видим, за относительно короткий промежуток времени тефлон смог заменить довольно широкий спектр материалов, которые традиционно применялись в различных сферах хозяйственной деятельности. Применение фторопласта в промышленности – это хороший пример того, что успешное внедрение в жизнь новых технологий позволяет существенно повысить качество принимаемых технических решений.

Источник

Фторопласт (тефлон) — уникальный химически стойкий материал

Фторопласты — это класс полимеров и сополимеров на основе фтора. Открытие материала произошло случайно в 1938-м году, когда американец Рой Дж. Планкетт изучал свойства нового хладагента хлорфторуглерода. Однажды он обнаружил на стенках канистр с закачанным под большим давлением газом неизвестный белый порошок. Рассудив, что это продукт полимеризации, он решил исследовать свойства нового вещества. Эти свойства оказались столь неординарны, что компания DuPont в 1941-м году его запатентовала под названием «тефлон» и начала искать ему практическое применение.

В 1947-м году были начаты работы над производством отечественного аналога — фторопласта.

Свойства

Фторопласты устойчивы к самым концентрированным кислотам и щелочам, не реагируют с ацетоном, спиртом, эфиром, не поддаются разрушающему воздействию ферментов, плесени и грибков. По химической стойкости превосходят все известные полимеры и даже такие металлы, как золото и платина. Разрушаются только фтором, трифторидом фтора и расплавами щелочных металлов.

При температурах свыше 270 °С начинают разлагаться, выделяя, в числе прочих веществ, очень ядовитый газ перфторизобутилен. Тефлоновая посуда и посуда с тефлоновым покрытием безопасна, если ее не перегревать и не сжигать. Частички покрытия, попавшие в пищу, не перевариваются и выводятся через кишечник в неизмененном виде.

Недостатком фторопласта является его текучесть, из-за которой его нельзя в чистом виде использовать под нагрузкой и для больших конструкционных форм.

Применение

Фторопласты нашли широкое применение в различных областях. Они выпускаются в виде порошка, водного раствора (смеси фторопластовой пыли с водой), тонкой пленки, прессованных заготовок, которые методом механической обработки превращаются в детали приборов и машин.

Применяется фторопласт в военной, авиационной, космической технике, в электротехнике и радиоэлектронике, в машиностроении. В электротехнике и радиоэлектронике из них изготавливают изоляционные материалы, в машинах и станках — подшипники, прокладки, шайбы и другие узлы трения, а также детали сложной конструкции. Мелкодисперсионный фторопласт добавляют в смазки. Многие детали и поверхности покрываются тонким слоем вещества для защиты от коррозии.

В химической индустрии он используется для производства контейнеров, химически стойкой посуды, покрытий трубопроводов, шлангов, деталей, стойких к агрессивным средам, низким и высоким температурам, высокому давлению.

Фторопласты применяются в текстильном производстве для выпуска тканей с грязе- и водоотталкивающими свойствами, термостойких, износостойких, не впитывающих запахи.

В медицине из этого полимера делают протезы и имплантаты.

Применяется на конвейерных лентах по производству пенопласта в строительной индустрии.

В пищевой индустрии очень популярны противни, формы, печи, вафельницы, грили, кофеварки, посуда с покрытием из тефлона.

Тефлон можно встретить в быту на посуде с антипригарным и антиприлипающим покрытием, на бритвенных лезвиях (для увеличения их срока службы), на пластинах для утюгов и на гладильных досках, в хлебопечках, кофейниках, в обогревательных приборах.

Применяется в энтомологии при содержании нелетающих насекомых — они не могут подняться по гладким фторопластовым стенкам домика, то есть не могут убежать.

Через интернет-магазин «ПраймКемикалсГрупп» вы можете заказать фторопластовую химическую посуду, воронки и емкости для реакторов, выполненные из качественного фторопласта.

Источник

Что такое Тефлон?

Само по себе слово «Тефлон» (Teflon) — это зарегистрированный товарный знак фирмы DuPont (США).

Непатентованное название этого материала Политетрафторэтилен (ПТФЭ, PTFE).

В России (СССР) его традиционное техническое и торговое наименование Фторопласт (Фторопласт-4)

Выпускается по ГОСТ10007-80. Его химическая формула (CF2-CF2)n.

Политетрафторэтилен был открыт ученым-химиком Роем Планкеттом в далеком 1938 году совершенно случайно. Закаченный в баллоны газ (тетрафторэтилен), под давлением полимеризовался в белый порошок, при изучении свойств которого, ученым с удивлением были обнаружены уникальные свойства полученного вещества. Спустя несколько лет компании Kinetic Chemicals, где работал ученый, был выдан патент на Тефлон, а в 1949 году данная фирма стала подразделением знаменитой американской компании DuPont. В мире есть достаточно много зарегистрированных торговых наименований этого материала: Polyflon M (Япония), Hostaflon TF (Германия), Fluon G (Англия), Gaglon, Soreflon (Франция), Algoflon F (Италия).

Фторопласт (Тефлон), сам по себе, выпускается заводами в виде белого порошка различной фракции. Для изготовления изделий из него материал прессуют, изготавливают на его основе водную суспензию, затем спекают при разных температурных режимах. Из порошка получают всевозможные заготовки (стержни, втулки, диски), трубы и трубки различной длины и диаметров. Водным раствором (суспензией) пропитывают различные ткани, наносят на металлические и иные покрытия. Современное использование Фторопласта (Тефлона) находит применение во многих отраслях промышленности из-за своих уникальных свойств.

Свойства фторопластов

Немного разобравшись в торговых названиях и истории происхождения, давайте обратим внимание на уникальные свойства фторопласта (остановимся на российском наименовании материала). Данный полимер имеет особенно сильную связь в структуре молекул атомов углерода и фтора, что предопределяет огромный набор уникальных как физических, так и химических свойств не характерных для других пластмасс и прочих материалов.

Фторопласт имеет особенно высокую устойчивость к воздействию практически любых химических сред, в том числе и агрессивных, таких как кислоты и щелочи, превосходными анти адгезионными свойствами, является прекрасным диэлектриком, имеет низкий коэффициент скольжения и способен не терять данные свойства в широком диапазоне температур. Для достижения наилучших прочностных параметров: твердости, износостойкости, теплопроводности во фторопласт добавляют различные наполнители. Такие композиции позволяют использовать материал в самых широких областях промышленности и сельского хозяйства.

Области применения фторопласта

В связи с тем, что фторопласт обладает уникальными физическими и химическими свойствами, его использование становится незаменимым во многих областях. Материал очень активно и успешно используют в пищевой промышленности, фармацевтике, медицине, строительстве, авиастроении, радиоэлектронике, энергетике и других важных отраслях промышленности, осваивая все новые и новые способы и методы работы фторопласта. Вот некоторые примеры.

— Абсолютная инертность ко всем пищевым и биологическим средам позволяет использовать изделия из фторопласта или его частей в любом оборудовании, как вспомогательный материал при различных температурных воздействиях от глубокой заморозки до экстремальной термообработки продуктов. Также используют в трубопроводах для перекачки пищевых масел, в качестве антипригарных материалов в виде лакотканей, сеток и специальных покрытий посуды.

— В медицине успешно применяется для изготовления протезов, изготавливают искусственные сердечные клапаны и сосуды кровеносной системы благодаря совместимости с человеческим организмом. Свойства фторопласта, по сравнению с применением в этой отрасли металлических составляющих, помогли преодолеть ограничения в последующей жизнедеятельности человека.

— В машиностроении, транспортном производстве и авиастроении хорошо себя зарекомендовали конструкционные свойства фторопласта. Благодаря композиционным фторопластам широко используется в узлах, подвергающихся высокой нагрузке в качестве подшипников и элементов скольжения, покрытия металлических оснований конструкций. Фторопласт вводят в состав смазочных материалов, где он образует защитную пленку и предотвращает некоторое время износ деталей. Фторопласт не заменим в качестве уплонителей и сальников трубопроводов и гидросистем высокого давления. Заготовки из фторопласта легко подвергаются механической обработке и могут принимать любую по сложности необходимую форму.

— В химической отрасли, в основном, фторопласт, благодаря своим уникальным свойствам не реагировать с агрессивными химическими средами и жидкостями, применяется для изготовления деталей запорной арматуры, покрытия емкостей любого объема, футеровке поверхностей, изготовления элементов трубопроводов и сосудов, уплотнительных колец и прокладок.

— Широкое применение фторопласт нашел в строительстве сложных конструкций и сооружений таких как мосты, путепроводы, эстакады. Особенно в районах с сейсмической активностью. В данных объектах используются прокладки в местах опирания балок, в местах установки колонн на фундаменты для создания «подвижности» частей.

— Благодаря уникальным диэлектрическим свойствам, фторопласт с успехом применяется в электротехнике, электронике, кабельной промышленности и приборостроении. Изоляционные материалы используются в различного рода конденсаторах, плат и катушек. Особенно важно, что примененные частей и изделий из фторопласта позволяют использовать узлы приборов в различных атмосферных условиях и противостоять воздействию агрессивных сред.

— Современная легкая промышленность, особенно в производстве пошива спортивной одежды и одежды для активного отдыха, в последнее время, так же активно использует тончайшие фторопластовые пористые пленки. Данные виды тканей способны с одной стороны противостоять проникновению влаги во внутрь одежды, с другой дышать телу человека при активных движениях.

Таким образом, мы видим что применение фторопласта в различных отраслях промышленности, дает возможность открытиям новых, современных технологий, повышению качества продукции и существенной экономии производственных процессов.

Источник

Многие важные изобретения были сделаны случайно. Одним из наиболее известных случаев, сыгравших значительную роль в жизни человечества, является, вероятно, открытие пенициллина. Однако есть и другие. В череде изобретателей значится и доктор Рой Планкетт, который родился в США в 1910 году. Незадолго до Второй мировой войны молодой химик случайно создал тефлон, тогда еще не предполагая, где и как он будет применяться.

Всему миру Рой Планкетт известен именно как химик, открывший тефлон. Информации о ранних годах его жизни практически нет. Родился Планкетт в семье фермера где-то в Огайо, окончил хорошую школу, отправился в Манчестерский колледж в Индиане (в 2012 году ставший Манчестерским университетом), получив знания по химии и фармацевтике. Затем Рой продолжил обучение в Университете штата Огайо и в 1936 году окончил этот вуз.

Профессиональная карьера Планкетта началась в лаборатории Jackson Lab химического гиганта DuPont, где молодому специалисту поставили задачу разработать новые технологии для хладагентов — фреонов. «Фреон», на самом деле, является торговой маркой, однако, как и в случае с памперсами, слово стало нарицательным. Некоторые источники пишут, что Рой Планкетт начинал работать в компании Kinetic Chemicals (совместное предприятие DuPont и General Motors), однако подтверждений этому нет. Вероятно, заблуждение связано с тем, что патент на тефлон после его создания был зарегистрирован на ту самую Kinetic Chemicals.

Рой Планкетт вовсе не задумывался о том, как придумать новый материал покрытия, — он работал над хладагентами на замену популярному тогда R-114. В качестве основы было решено использовать тетрафторэтилен (TFE), «замешав» его с соляной кислотой. Понадобилось очень много TFE — не только чтобы изучать его реакции с другими веществами, но и для последующих анализов и экспериментов, в том числе для проверки влияния на живые организмы. Поэтому было получено около 45 килограммов тетрафторэтилена, который упаковали в небольшие металлические колбы под давлением. Их разместили на сухом льду для снижения температуры и давления внутри.

Днем икс принято считать 6 апреля 1938 года. Все произошло спустя два года после того, как Планкетт пришел работать в DuPont. В тот день ассистент Роя Джек Ребок открыл выпускной клапан одной из килограммовых емкостей — настал черед проверить, как поведет себя TFE при контакте с соляной кислотой. Газ должен был поступить в специальную разогретую камеру, куда также нагнетали кислоту.

Однако ничего не произошло: газ отказался выходить наружу, хотя вес емкости указывал, что он никуда не делся. Тогда Рой сам открутил клапан и перевернул цилиндр, из которого высыпались хлопья светлого цвета, еще немного удалось соскрести со стенок цилиндра. Чтобы уж наверняка, химики распилили емкость, добыв оставшееся.

Оказалось, что тетрафторэтилен полимеризировался — хотя, как предполагалось ранее, не должен был и не мог — в политетрафторэтилен с необычными свойствами: «суперскользкий», не подверженный коррозии, чрезвычайно стойкий к температурному и химическому воздействию, не проводящий электричество.

Судя по всему, Рой Планкетт, сам того не ожидая, закрепил славу DuPont как источника прорывных открытий: в 1935 году его коллега Уоллес Карозерс впервые произвел нейлон. Правда, к этому привела целенаправленная работа в новом для химии направлении, а не случайность, а сам нейлон был представлен публике лишь примерно три года спустя — в 1938-м.

Оставалось решить несколько моментов. Прежде всего, надо было понять, как вообще образовался политетрафторэтилен (PTFE). Дело времени, поэтому экспериментальным путем Планкетт и его помощники смогли восстановить алгоритм и условия, при которых TFE «превращается» в PTFE. Тогда возник второй вопрос — он был связан со стоимостью производства материала. Оказалось, что это дорого, а найти покупателей получится вряд ли, даже несмотря на невероятные характеристики политетрафторэтилена.

Военные получили нужное им, а DuPont — средства на развитие технологии: целью компании было снизить затраты на производство и найти новые сферы применения. Тем более что стало очевидно: политетрафторэтилен представляет собой уникальный материал.

PTFE наконец зарегистрировали под торговой маркой Teflon, а в 1946 году материал стал применяться в некоторых видах производственного оборудования. До появления первой сковородки с антипригарным покрытием пройдет еще несколько лет — ведь это надо еще додуматься до того, чтобы покрыть новым материалом «для атомных бомб» какую-нибудь кастрюлю. Планкетт, кстати, отошел от непосредственного участия в доработке технологии, так как химия полимеров не была его коньком.

К делу подключились французы — точнее, инженер аэрокосмической отрасли Марк Грегуар. Согласно официальной версии компании Tefal (причем тут она, станет ясно чуть позже), Марк с тоской смотрел на свою супругу Колетт, когда та готовила яичницу на обычной сковороде: обе подгорали (яичница и сковородка). Тогда, в начале 1950-х, в голову Грегуара якобы и пришла идея применения антипригарного покрытия.

Согласно менее официальной версии, Марк Грегуар пришел к идее использовать тефлон, так как искал способ избавиться от заедающего спиннинга и постоянно перепутанной лески. Получив ожидаемый результат, француз рассказал о нем супруге. А та, прознав про характеристики тефлона, потребовала попробовать использовать его на сковородках. Честно говоря, вторая версия также звучит несколько странно, но вполне правдоподобно.

Так покрытие появилось на одной из сковородок жены Грегуара — женщина оказалась в восторге, а Марк почуял золотую жилу. Поработав над технологией и собрав средства, в 1956 году он основал компанию Tefal, которая постепенно завоевала рынки многих стран. К слову, до этого и DuPont выпускала рекламу форм для выпечки хлеба, покрытых тефлоном, однако не торопилась с выходом на более широкий рынок из-за опасений навредить здоровью потребителей и получить кучу исков.

Дальнейшую историю распространения тефлоновых покрытий уместим в несколько абзацев. Торговля у Tefal пошла весьма бойко, но лишь на местном рынке: домохозяйки США, где и был придуман тефлон, пока были лишены доступа к новому продукту. Ситуацию изменил Томас Харди — американский журналист, выполнявший задания UPI во Франции.

В 1958 году кто-то из знакомых преподнес ему в качестве подарка тефлоновую сковородку, после чего Харди, поняв преимущество нового материала, наладил импорт в США. Согласно другой информации, Харди активно общался с Грегуаром, и именно последний продвигал тему вывода Tefal на американский рынок.

Было сложно, так как местные торговые сети поначалу отказывались покупать сковородки: мол, они бесполезны и никому не нужны. Согласилась лишь Macy’s, взявшая на реализацию 200 из 3000 сковородок T-fal — их так назвали, чтобы не было проблем с торговыми знаками. Их распродали за два дня, после чего бизнес Харди пошел вверх. А журналист намеревался наладить местное производство — правда, развернуться как следует не успел. И тут, кстати, есть исторические нестыковки: говорят, что товар для Macy’s активно помогала продвигать именно DuPont.

В 1960 году DuPont и ряд других компаний начали активные переговоры с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), по итогам которых добились того, что получать разрешение FDA на продажу тефлоновых сковородок не требовалось. А затем эксперты Управления заявили о полной безопасности нового типа покрытия. Также важно отметить, что Tefal запатентовала механический способ крепления тефлона к «подложке». Химический же способ, напомним, не подходил из-за свойств самого материала — точнее, не каждый химический способ. Поэтому американским производителям пришлось искать выход, который нашелся у DuPont.

Это привело к взрывному росту производства тефлоновых сковород, однако вскоре продажи начали падать: рынок заполонили низкокачественные продукты, так как производители не могли и не умели выдерживать технологические процессы «склеивания». DuPont, понаблюдав за этим некоторое время, взяла контроль в свои руки, исправив ситуацию, а затем постепенно выводила на рынок новые типы покрытия и применяла усовершенствованные технологии их нанесения. Параллельно постепенно расширялся спектр доступной продукции — от вафельниц и утюгов до космических скафандров.

Впрочем, не вся история тефлона сплошь позитивная. По этой причине компания DuPont оказалась втянута в длительные судебные разбирательства, в которых фигурируют события еще середины прошлого века. Этой теме посвящена драма «Темные воды» режиссера Тодда Хейнса.

Источник

Политетрафторэтилен (ПТФЭ, фторопласт-4)

Сокращения и другие названия: ПТФЭ, фторопласт-4, PTFE, тефлон.

Формула политетрафторэтилена

Наиболее важные свойства фторопласта-4 сформулированы в следующей таблице:

Плотность, кг/м 3

Температура плавления кристаллитов,°С

Теплостойкость по Вика, °С

Удельная теплоемкость, кДж/(кг*К)

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)

Рабочая температура, °С
минимальная
максимальная

Температура разложения, °С

Горючесть по кислородному индексу, %

Стойкость к облучению, Гр

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

14,7-34,5
15,7-30,9 (закаленные образцы)

Удлинение при разрыве, %
относительное
остаточное

Модуль упругости, МПа
при растяжении
при сжатии

Разрушающее напряжение, МПа
при сжатии
при статическом изгибе

Ударная вязкость, кДж/м 2

Твердость по Бринеллю, МПа

Коэффициент трения по стали

Способность к механической обработке

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом*м

Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом

Тангенс угла диэлектрических потерь
при 1 кГц
при 1 МГц

Диэлектрическая проницаемость
при 1 кГц
при 1 МГц

Электрическая прочность
(толщина образца 4 мм), МВ/м

250-700 (сплошной токопроводящий слой не образуется)

Благодаря наличию фтора, полимеры наделены важными техническими характеристиками (химическая устойчивость, устойчивость к воздействиям температуры, антифрикционные свойства, высокие диэлектрические свойства). Следует отметить, что связь фтор-углерод во фторуглеродах является одной из самых прочных связей, которые могут быть известны для органических соединений. Также небольшой размер атомов фтора и прочная связь углерод-углерод вносят свой вклад в уникальность тех свойств, которыми обладает политетрафторэтилен.

Растворимость

Политетрафторэтилен не подвергается действию ни одного известного растворителя. Растворение может произойти только при сильном взаимодействии, возникающем между полимерной молекулой и молекулой растворителя. Нерастворимость фторопласта-4 обусловлена тем, что атомы фтора достаточно сильно закрывают углеродную цепочку и молекулы растворителя не имеют возможности приблизиться к ней на то расстояние, на котором допустима химическая реакция.

Химическая устойчивость

Среди всех известных пластмасс и других материалов (например, стекла, золота, платины, сплавов) политетрафторэтилен является наиболее стойким материалом. Он устойчив к воздействию щелочей, органических и минеральных кислот, различных растворителей, окислителей и прочих агрессивных сред. Воздействие на тефлон могут оказывать только расплавленные щелочные металлы, трехфтористый хлор при повышенных температурах.

Кристалличность

Термические свойства

Политетрафторэтилен допустимо эксплуатировать при температурах, достигающих примерно 250 °С. Важно то, что при нагревании ПТФЭ до 200 °С из полимера выделяется минимальное количество токсичных и опасных газов, что положительно сказывается на возможностях его применения. Если фторопласт-4 нагревается в вакууме при температуре 490 °С и выше, становится заметным его разложение. Немаловажное отличие рассматриваемого материала от других термопластичных пластиков состоит в том, что он не течет при своей температуре плавления. Так, при температуре плавления кристаллическая фаза сменяется аморфной.

Политетрафторэтилен не наделен хрупкостью при динамической нагрузке и низкой температуре, что обусловлено немалым молекулярным весом.

Отметим, что с увеличением давления повышается температура разложения политетрафторэтилена, что является весьма интересным свойством полимера.

Устойчивость к облучению

Допустим вариант разрыва цепи также под воздействием атомов или молекул фтора.

Антифрикционные свойства

Политетрафторэтилен имеет низкий коэффициент трения, который не зависит от температуры до достижения температуры плавления кристаллической фазы. Коэффициент трения имеет низкое значение из-за небольшого значения межмолекулярных сил, которые не приводят к притяжения других веществ.

Коэффициент трения можно повысить за счет замещения атома фтора на другой атом.

Путем введения в политетрафторэтилен неорганических соединений можно повысить устойчивость к деформации, износу, теплопроводность и прочее.

Как правило, политетрафторэтилен лучше применять в виде пленок, нанесенных на металл. Они должны содержать не более 60% полимера, чтобы не допустить сморщенности пленки.

Получение политетрафторэтилена

Фторопласт-4 в производстве получают в виде белого рыхловатого порошка или в виде водной суспензии желтоватого цвета, непрозрачной.

Волокнистый политетрафторэтилен получают в водной среде и без применения эмульгаторов путем полимеризации тетрафторэтилена в автоклаве с якорной мешалкой.

Перед проведением процесса автоклав продувается азотом, после чего в него загружают воду и инициатор.

Технологическая схема процесса производства политетрафторэтилена:

Дисперсный фторопласт именуется как фторопласт-4Д или фтролон-4Д.

Политетрафторэтилен в виде частиц с волокнистой структурой не переходит при нагревании в вязкотекучее состояние, что указывает на невозможность его переработки обычной методикой.

Переработка в изделия

Для предотвращения появления трещин и равномерного уплотнения порошка давление в форме рекомендуется поднимать медленно и равномерно.

Спекание рекомендовано проводить при температуре, приближенной к 370 °С от 2 до 50 часов. Если производить нагрев дольше рекомендуемого времени или при более высоких температурах, возможна частичная деструкция полимера: пористость, выделение газовых продуктов, ухудшение механических свойств изделий. Процесс проводят в специальной печи с электрообогревом и точной регулировкой температуры. Охлаждение полученных изделий рекомендуется проводить медленно вместе с охлаждением печи. После охлаждения изделия извлекаются из печи и охлаждаются на открытом воздухе. Если процесс охлаждения проводить в воде, то с большой вероятностью изделие закалится. Закалка приведет к появлению трещин и к усадке внутри и снаружи.

Маркировка

Нетрудно догадаться, что фторопласты-4 делятся не только в зависимости от методики их получения, но и от назначения и свойств. Так, выпускается ряд рекомендуемых марок:

В приведенной ниже таблице представлены марки фторопласта-4 гостированные для них нормы.

Источник