Popis PTFE
July 03, 2023
Polytetrafluorethylen (PTFE) je syntetický fluoropolymer tetrafluoroethylenu, který má četné aplikace. Nejznámější značkou PTFE je PTFE od DuPont Co.
PTFE je fluorokarbonová pevná látka, protože se jedná o sloučeninu s vysokou molekulovou hmotností sestávající zcela z uhlíku a fluoru. PTFE je hydrofobní: ani látky obsahující vodu ani vodu mokré PTFE, protože fluorokarbony prokazují zmírnit londýnské disperzní síly v důsledku vysoké elektronegativity fluoru. PTFE má jeden z nejnižších koeficientů tření proti jakékoli pevné látce.
PTFE se používá jako nepřilnavý povlak pro pánve a další nádobí. Je velmi nereaktivní, částečně kvůli síle vazeb a fluorinu uhlíku, a proto se často používá v nádobách a potrubí pro reaktivní a korozivní chemikálie. Pokud se PTFE používá jako mazivo, snižuje tření, opotřebení a spotřebu energie strojů. V chirurgických intervencích se také běžně používá jako materiál štěpu.
Obecně se předpokládá, že PTFE je spin-off produktem z kosmických projektů NASA. Přestože byla použita NASA, předpoklad je nesprávný.
PTFE byl náhodně objeven v roce 1938 Roy Plunkett, zatímco pracoval v New Jersey pro kinetické chemikálie. Když se Plunkett pokusil vyrobit nové chlorofluorokarbonové chladivo, tetrafluorethylenový plyn v její tlakové láhvi přestal tekoucí, než hmotnost láhve klesla do bodu signalizace „prázdné“. Vzhledem k tomu, že Plunkett měřil množství plynu používaného vážením láhve, začal se zvědavý, pokud jde o zdroj hmotnosti, a nakonec se uchýlil k tomu, že láhev oddělil. Našel interiér láhve potažený voskově bílým materiálem, který byl podivně kluzký. Analýza ukázala, že se jedná o polymerizovaný perfluorethylen, přičemž železo zevnitř nádoby působilo jako katalyzátor při vysokém tlaku. Kinetické chemikálie patentovaly nový fluorovaný plast (analogický již známému polyethylenu) v roce 1941 a v roce 1945 zaregistrovali ochrannou známku PTFE.
V roce 1948 DuPont, který založil Kinetic Chemicals ve spolupráci s General Motors, produkoval více než dva miliony liber (900 tun) značky PTFE ročně v Parkersburgu v Západní Virginii. Včasné použití bylo v projektu na Manhattanu jako materiál pro nátěr ventilů a těsnění v potrubích, které drží vysoce reaktivní hexafluorid uranu na obrovské závodě na obohacení uranu K-25 v Oak Ridge, Tennessee.
V roce 1954 ho manželka francouzského inženýra Marca Grégoireho vyzvala, aby vyzkoušel materiál, který používal na rybářském náčiní na jejích vaření. Následně vytvořil první PTFE-potažené, nepřilnavé pánve pod značkou Tefal (kombinující „TEF“ z „PTFE“ a „Al“ z hliníku). Ve Spojených státech Marion A. Throzzolo, který používal látku na vědeckých nádobí, prodával první americkou PTFE-potaženou pánev „Happy Pan“ v roce 1961.
V 90. letech bylo zjištěno, že PTFE může být záření zesíťováno nad svým bodem tání v prostředí bez kyslíku. Zpracování elektronového paprsku je jedním z příkladů zpracování záření. Cross-Wasted PTFE vylepšil mechanické vlastnosti a stabilitu záření. To bylo významné, protože po mnoho let se k rozložení PTFE pro recyklaci použilo ozáření v okolních podmínkách. Rozštěpení řetězu vyvolané zářením umožňuje, aby se snadněji regroval a znovu použil.
