Polytetrafluoroetylenkemisk förening

Polytetrafluoroetylen (PTFE), ett starkt, tufft, vaxartat, icke brandfarligt syntetiskt harts framställt genom polymerisation av tetrafluoroetylen. Känt av sådana varumärken som Teflon, Fluon, Hostaflon och Polyflon, kännetecknas PTFE av sin hala yta, höga smältpunkt och motståndskraft mot attacker av nästan alla kemikalier. Dessa egenskaper har gjort det bekant för konsumenterna som beläggningen på köksredskap utan stick. det tillverkas också till industriprodukter, inklusive lager, rörfoder och delar för ventiler och pumpar.

huvudindustriella polymerer: Polytetrafluoroetylen (PTFE)

PTFE upptäcktes serendipitöst 1938 av en DuPont-kemist, Roy Plunkett, som fann att en tank med gasformig tetrafluoroetylen (CF2 = CF2)

PTFE upptäcktes serendipitously 1938 av Roy Plunkett, en amerikansk kemist för EI du Pont de Nemours & Company (nu DuPont Company), som fann att en behållare med gasformig tetrafluoroetylenkylmedel hade polymeriserats till ett vitt pulver. Under andra världskriget applicerades det som en korrosionsbeständig beläggning för att skydda metallutrustning som användes för hantering av radioaktivt material för Manhattan-projektet. Under mer än ett decennium efter kriget såg PTFE lite kommersiellt bruk på grund av svårigheter med att utforma metoder för bearbetning av det hala, högsmältande materialet. DuPont släppte sitt varumärkade Teflonbelagda nonstick-köksredskap 1960.

Tetrafluoretylen (C ₂ F ₄), en färglös, luktfri gas, är tillverkad genom upphettning klordifluormetan (CHCIF ₂) i området av 600-700 ° C (1,100-1,300 ° F). Klordifluormetan i sin tur erhålles genom omsättning av vätefluorid (HF) med kloroform (CHCl ₃). Tetrafluoroetylenmonomerer (små molekyler med en enhet) suspenderas eller emulgeras i vatten och polymeriseras sedan (kopplade till jätte, molekyler med flera enheter) under högt tryck i närvaro av friradikala initiatorer. Polymeren består av en kedja av kolatomer med två fluoratomer bundna till varje kol:

Fluoratomerna omger kolkedjan som en skyddande mantel, vilket skapar en kemiskt inert och relativt tät molekyl med mycket starka kol-fluorbindningar. Polymeren är inert mot de flesta kemikalier, smälter inte under 327 ° C (620 ° F) och har den lägsta friktionskoefficienten för något känt fast ämne. Dessa egenskaper gör det möjligt att använda det för bussningar och lager som inte kräver smörjmedel, som foder för utrustning som används för lagring och transport av starka syror och organiska lösningsmedel, som elektrisk isolering under högtemperaturförhållanden, och i dess kända tillämpning som matlagning yta som inte kräver användning av fetter eller oljor.

Tillverkning av PTFE-produkter är svårt eftersom materialet inte flyter lätt även över dess smältpunkt. Gjutna delar kan tillverkas genom att komprimera och värma fina pulver blandade med flyktiga smörjmedel. Metalliska ytor kan sprayas eller doppas med vattenhaltiga dispersioner av PTFE-partiklar för att bilda en permanent beläggning. Dispersioner av PTFE kan också spinnas till fibrer.