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

Современный человек уже давно привык к тому, что на его кухне находится посуда с тефлоновым покрытием. Она очень удобна - продукты на ней не пригорают даже при минимальном использовании масла. Казалось бы, остается только радоваться этому изобретению. Однако исследователи из Великобритании (Университет Эксетера) занялись этим покрытием и на протяжении 7 лет проводили его исследование. Их интересовало влияние тефлона на окружающую среду и здоровье человека и животных. Результаты оказались, мягко говоря, неожиданными. Ученые выяснили, что не столь уж безопасно тефлоновое покрытие. Вред его здоровью человека кажется очевидным. Так ли это на самом деле? Попробуем разобраться.

Что такое тефлон

На сегодняшний день это один из наиболее разрекламированных промышленных продуктов, который широко используется в производстве разнообразной кухонной утвари, аэрокосмической и текстильной промышленности, в кардиологии, для производства сердечных клапанов, изготовлении пакетов для микроволновых печей.

Тефлон имеет очень сложное химическое строение. Известно, что в его состав входит много токсичных веществ, которые при нагревании посуды попадают в продукты и воздух. Чем чаще, к примеру, сковорода с тефлоновым покрытием разогревается до высокой температуры, тем скорее покрытие лопается, и летучие вещества и мельчайшие его частички попадают в воздух.

Сильные моющие средства ускоряют этот процесс. Выделяемые из тефлона вещества, наносят вред здоровью человека, а очень маленькие дозы даже смертельны для птиц, живущих в вашем доме.

Политэтрафлуороэтилен (ПТФЭ) - тефлон - это вещество, схожее по своему составу с пластмассой. Он нашел широкое применение при изготовлении всех «нелипких» кухонных предметов. Ранее исследователи считали, что вещества, которые выделяются из тефлона, не попадают в природу, но даже в случае попадания они не разлагаются, другими словами, остаются биологически инертными.

К сожалению, это оказалось заблуждением. Сегодня доказано, что токсичные вещества постепенно накапливаются в природе, организмах людей и животных. Пока хорошо изучены лишь два из почти 100 видов этих веществ.

Ткань

PTFE (тефлоновые) ткани производятся в двух вариантах - на клеевой основе или без таковой. Используется клей импортного производства. Тефлоновая ткань бывает толщиной от 80 до 230 мкм.

Этот материал выпускается в виде полотна из особо прочного стекловолокна, которое пропитывается антипригарным тефлоновым слоем. Он имеет светло-коричневый, коричневый или черный цвет. Клеевой слой наносится с одной стороны. Это многофункциональный материал с очень широким спектром использования.

Применяется в бумажном производстве, авиационной промышленности. Кроме того, ткань нашла применение в производстве печатных изделий, одежды. Относительно недавно ее стали использовать в медицине, при производстве изделий из стекла, в строительстве.

Производители этого материала утверждают, что нанесенное на него тефлоновое покрытие, вред человеку не наносит. Они считают, что их продукция не подвержена воздействию таких высоких температур, при которых может начаться разрушение поверхностного слоя.

Тефлоновая лента

Этот материал выпускается с клеящим слоем на основе пленки. Он имеет и слой силиконового клея. Применяется для оборудования в пищевой, упаковочной, текстильной, химической, деревообрабатывающей и резиновой промышленности.

Тефлоновая лента обладает уникальными свойствами:

непригорающей поверхностью;
термоустойчивостью (от -60 до +200 о С);
химической инертностью, допускающей контакт с продуктами;
высокой стойкостью к химическим средам;
низким коэффициентом трения;
высоким сопротивлением на разрыв;
диэлектрическими свойствами.

Тефлоновая лента применяется в:

нагревательных и запаечных элементах упаковочных машин и БЭГ-машинах;
в специальном оборудовании для сварки пластмасс, Применяется при ламинировании, в дублирующих процессах, изоляции электрических кабелей.

Скатерти с тефлоновым покрытием

Сегодня многие хозяйки предпочитают пользоваться именно такими скатертями. Они имеют привлекательный внешний вид, не нуждаются в сложном уходе, очень практичны.

Скатерть тефлоновая обычно используется, как покрытие для обеденного стола. Она надежно защищает столешницу, отлично моется. На этом изделии имеется тефлоновый слой, который устойчив к влаге и различным загрязнениям.

Это покрытие наносят на тканевую основу. Ею может быть лен, полиэстер, хлопок и т. п. Скатерть тефлоновая привлекает покупателей прежде всего простотой ухода - ее достаточно просто протереть влажной тряпкой. Если появилось серьезное загрязнение, то, не снимая со стола, помойте ее с мягким моющим средством. После этого промойте ее чистой водой и вытрите насухо.

Можно при необходимости стирать ее, лучше вручную, при максимальной температуре -40 градусов. Во время стирки важно не делать на ней заломов, чтобы не повредить тефлоновое покрытие. Вред такого изделия не выявлен, так как скатерть не подвергается тепловой обработке.

Утюг

Как известно у утюга самая главная часть - это его подошва. От ее состояния, материала, из которого она изготовлена, зависит не только скорость нагрева, но и качество глажки, легкость скольжения прибора по различным видам тканей.

«Тефлоновый утюг» на самом деле понятие неверное. Он может быть изготовлен из разных материалов, но подошва обязательно имеет тефлоновое покрытие. Основное отличие таких приборов заключается в том, что они нуждаются в более бережном отношении к подошве. Тогда они прослужат долго.

Не следует забывать о том, что тефлоновое покрытие подошвы имеет и недостатки. Она довольно легко царапается металлической застежкой или пуговицей от рубашки. Мы уже знаем, чем опасно поврежденное тефлоновое покрытие. Вред выделяемых ее испарений очевиден.

Мультиварка

Мультиварка - современное чудо, удивительные возможности которого оценили многие хозяйки. Многофункциональность, простота в использовании, доступность по цене - это лишь малая часть тех неоспоримых достоинств, которые свойственны этому устройству. Вместе с тем, многих покупателей удерживает от его приобретения, споры о том, насколько вреден тефлон. Мультиварка не всегда имеет такое покрытие.

При нагреве чаши мультиварки до температуры более 260 градусов оно выделяет вредные вещества. Такое покрытие легко повредить, конечно, если вы будете эксплуатировать его неправильно. Даже небольшая царапина, появившаяся на нем, может нарушить антипригарный слой.

И самый главный минус тефлоновой чаши мультиварки заключается в том, что тефлоновая модель прослужит максимум 3 года.

Чаша из керамики еще менее долговечна и прослужит вам не более двух лет. Но это, как утверждают производители, касается бюджетных моделей. Качественная мультиварка с очень прочным керамическим покрытием стоит дорого. Конечно же, это устроит далеко не всех. А еще мультиварка с керамическим слоем не защищена от воздействия щелочей, поэтому использование моющих средств запрещено!

Уход за мультиваркой

Специалисты утверждают, что тефлоновое покрытие в этом устройстве не может нагреться до критической температуры, так как чаша во время приготовления вашего любимого блюда всегда остается закрытой, поэтому вред тефлона в этом виде бытовой техники преувеличен.

Чтобы не навредить здоровью членов вашей семьи, необходимо постоянно проверять целостность покрытия. Не используйте во время приготовления пищи металлические ложки или вилки. Чашу мультиварки следует мыть после каждого приготовления. Для удаления остатков пищи используйте мягкие губки и моющие средства, чтобы не испортить защитный слой.

Вред тефлона для здоровья

Исследования ученых доказали, что вещества, выделяемые тефлоном чрезвычайно токсичны. Они могут спровоцировать инсулиновые проблемы, развитие ожирения, рак щитовидной железы.

По мнению ученых-химиков, (медики это подтверждают) тефлон представляет огромную угрозу девяти видам клеток, регулирующим иммунную систему.

Недавно это покрытие стали связывать с появлением повышенного уровня триглицерина и холестерина в организме человека. Животные реагируют на это вещество заметными изменениями объемов печени, мозга и селезенки.

У человека разрушается многократно повышается риск развития онкологических заболеваний.

Особо опасна для детей (в случае нарушения его целостности).

Керамика или тефлон

Еще десять лет назад, покупая сковороду с антипригарным покрытием, никто не сомневался, что оно должно быть только тефлоновым. В те времени такую посуду называли «тефалевской», так как практически весь рынок российский посуды данного типа был в «руках» фирмы Tefal.

Сегодня хозяйка, подбирающая замену своей старой сковороде, может столкнуться с серьезной проблемой выбора. К тому же несколько лет назад заговорили о вреде такого покрытия. В это время в наших магазинах стали появляться тефлоновые модели разных производителей, предлагающих свою посуду. Это были очень дорогие европейские образцы и дешевые китайские изделия.

Каждый производитель стал уверять, что его покрытие самое безопасное, что оно является запатентованной инновацией, не имеющей аналогов.

В это время появился основной конкурент тефлона - золь-гель, или керамическое покрытие. Так, может быть, это модное в наши дни керамическое покрытие идеально, а от тефлона все непременно должны заболеть? Об этом и поговорим далее.

Достоинства тефлона

Несмотря на имеющиеся довольно серьезные недостатки тефлонового покрытия, оно имеет и безусловные достоинства. Такая посуда надежно защитит ваши продукты от пригорания, причем при минимальном использовании жиров. Ее легко мыть с помощью мягкой губки и моющего средства.

Посуда с тефлоновым покрытием обладает высокой термостойкостью и сохраняет свои свойства до +260 С. Надо отметить, что жидкие блюда - супы, соусы готовятся при температуре 100 градусов, мясо жарится при более высокой температуре (190 градусов). А вот в духовом шкафу температура поднимается до 300 градусов, поэтому для запекания такую посуду использовать не стоит.

Недостатки тефлона

Этот полимер не устойчив к механическим повреждениям. Его легко можно повредить обычными кухонными металлическими лопатками или ножом.

Керамическое покрытие

Золь-гель - так называется это покрытие, которое чаще именуют керамическим, не такое новое изобретение. Впервые о нем заявили в первой половине ХХ века. В производстве же посуды его стали использовать совсем недавно.

Как водится, производители уверяют своих покупателей, что оно безвредно и долговечно. Можно было бы предположить, что нашлась достойная замена тефлону с его токсичными испарениями и хрупким покрытием. Как выясняется, это вопрос довольно спорный.

Для того чтобы разобраться, керамическое или тефлоновое покрытие лучше, следует узнать все достоинства и недостатки золь-геля.

Положительные качества

Антипригарность этого покрытия не уступает тефлоновому. Вместе с тем главным его достоинством принято считать его экологичность. При повреждении покрытия или при его перегреве не выделяется вредных веществ.

Посуда из золь-геля термостойка - она сохраняет антипригарные свойства при температуре 400 градусов и более.

Минусы керамики

Данное покрытие утрачивает свои качества гораздо быстрее тефлона, даже при условии правильной эксплуатации, (примерно после 132 использований).

Правильный выбор

Выбирая тефлоновую посуду, не уподобляйтесь тому скупому, который платит дважды. В дешевых подделках неизвестных производителей используется в качестве покрытия что угодно, вплоть до эпоксидной смолы. Товары от надежного и проверенного производителя в крупном специализированном магазине продаются с гарантийным чеком и инструкцией.

140 000- 500 000. получают полимеризацией тетрафторэтилена в присутствии пероксидных инициаторов.

В СССР выпускался под торговой маркой «фторлон» . Корпорация DuPont является правообладателем на использование торговой марки тефлон .

Свойства и применение политетрафторэтилена

Политетрафторэтилен (фторопласт-4) представляет собой белый порошок плотностью 2250-2270 кг/м 3 и насыпной плотностью 400-500 кг/м 3 . Молекулярная масса его равна 140 000- 500 000 .

Фторопласт-4 - кристаллический полимер со 80-85% , температурой плавления 327 °С и аморфной части около -120 °С . При нагревании политетрафторэтилена степень кристалличности уменьшается, при 370 °С он превращается в аморфный полимер. При охлаждении политетрафторэтилен снова переходит в кристаллическое состояние; при этом происходит его усадка и повышение плотности. Наибольшая скорость кристаллизации наблюдается при 310 °С .

При температуре эксплуатации степень кристалличности фторопласта-4 составляет 50-70% , теплостойкость по Вика – 100-110 °С. Рабочая температура - от 269 до 260 °С .

При нагревании выше 415 °С политетрафторэтилен медленно разлагается без плавления с образованием тетрафторэтилена и других газообразных продуктов.

Политетрафторэтилен , обладает очень хорошими диэлектрическими свойствами, которые не изменяются в пределах от -60 до 200 °С , имеет хорошие механические и антифрикционные свойства и очень низкий коэффициент трения.

Ниже приведены основные показатели физико-механических и электрических свойств фторопласта-4:

Разрушающее напряжение, МПа при растяжении
незакаленного образца	13,7-24,5
закаленного образца	15,7-30,9
при статическом изгибе	10,8-13,7
Модуль упругости при изгибе, МПа
при - 60 °С	1290-2720
при 20°С	461-834
Ударная вязкость , кДж/м 2	98,1
Относительное удлинение при разрыве , %	250-500
Остаточное удлинение , %	250-350
Твердость по Бринеллю , МПа	29,4-39,2
Удельное объемное электрическое сопротивление , Ом·м	1015-1018
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 6 Гц	0,0002-0,00025
Диэлектрическая проницаемость при 10 6 Гц	1,9-2,2

Химическая стойкость политетрафторэтилена превосходит стойкость всех других синтетических полимеров специальных сплавов, благородных металлов, антикоррозионной керамики и других материалов.

Политетрафторэтилен не растворяется и не набухает ни в одном из известных органических растворителей и пластификаторов (он набухает лишь во фторированном керосине).

Вода не действует на полимер ни при каких температурах. В условиях относительной влажности воздуха, равной 65%, политетрафторэтилен почти не поглощает воду.

До температуры термического разложения политетрафторэтилен не переходит в вязкотекучее состояние, поэтому его перерабатывают в изделия методами таблетирования и спекания заготовок (при 360-380 °С).

Благодаря сочетанию многих цепных химических и физико-механических свойств политетрафторэтилен нашел широкое применение в технике.

Производство политетрафторэтилена

Политетрафторэтилен получают в виде рыхлого волокнистого порошка или белой, либо желтоватой непрозрачной водной суспензии, из которой при необходимости осаждают тонкодисперсный порошок полимера с частицами размером 0,1-0,3 мкм .

Волокнистый политетрафторэтилен

Полимеризацию тетрафторэтилена обычно осуществляют в водной среде, без применения эмульгаторов. Процесс проводят в автоклаве из нержавеющей стали, рассчитанном на давление не менее 9,81 МПа , снабженном якорной мешалкой, системой обогрева и охлаждения.

Автоклав предварительно продувают азотом, не содержащим кислорода, затем в него загружают воду и инициатор.

Ниже приведена норма загрузки компонентов (в массовых частях):

Тетрафторэтилен – 30
Вода дистиллированная – 100
Персульфат аммония – 0,2
Бура -0,5

По окончании полимеризации автоклав охлаждают, не вступивший в реакцию мономер сдувают азотом и содержимое автоклава направляют на центрифугу. После отделения полимера от жидкой фазы его измельчают, многократно промывают горячей водой и сушат при 120-150 °С.

Технологическая схема процесса получения политетрафторэтилена приведена на рисунке 1.

Тетрафторэтилен из мерника-испарителя 1 поступает в реактор-полимеризатор 3 , предварительно обескислороженный и заполненный до необходимого объема дистиллированной деаэрированной водой из мерника 2 . Перед подачей мономера в реакторе растворяют инициатор - персульфат аммония . Реактор охлаждают рассолом до температуры - 2-4°С и при давлении 1,47- 1,96 МПа начинают полимеризацию. Если после загрузки мономера полимеризация не начинается, то в реактор постепенно малыми порциями вводят активатор процесса - 1 % -ную соляную кислоту . Введение активатора прекращают после начала повышения температуры в реакторе.

Полимеризацию заканчивают по достижении температуры реакционной смеси 60-70 °С и при уменьшении давления в реакторе до атмосферного. Затем реакционная масса самотеком поступает в приемник суспензии 5 , где удаляется маточник, а суспензия политетрафторэтилена с частью маточника, при перемешивании насосом передается в приемник пульпы 6 . Далее включается в работу система репульпатор 7 - коллоидная мельница 8 , в которой производится непрерывная многократная отмывка и размол частиц полимера в суспензии. Соотношение твердой и жидкой фазы в репульпаторе составляет 1: 5 . Влажный продукт поступает в пневматическую сушилку 9 (температура сушки полимера 120 °С). Сухой политетрафторэтилен рассеивают на фракции с разной степенью дисперсности и передают на упаковку.

Дисперсный политетрафторэтилен получают полимеризацией тетрафторэтилена в водной среде в присутствии эмульгаторов - солей перфторкарбоновых или моногидроперфторкарбоновых кислот. В качестве инициатора применяют пероксид янтарной кислоты . Процесс проводят в автоклаве с мешалкой при 55- 70 °С и давлении 0,34-2,45 МПа . В результате полимеризации образуется полимер с частицами шарообразной формы. Полученную водную дисперсию концентрируют или выделяют из нее полимер в виде порошка. При получении водной суспензии, содержащей 50-60% полимера, в нее вводят 9-12% для предотвращения коагуляции частичек полимера.

Дисперсный политетрафторэтилен (фторопласт-4Д , или фторлон-4Д) выпускается в виде тонкодисперсного порошка (от 0,1 до 1 мкм), водной суспензии, содержащей 50-60% полимера, и суспензии, содержащей 58-65% полимера (для изготовления волокна).

Список литературы:
Коршак В. Б. Прогресс полимерной химии. М., Наука, 1965, 414 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е. М. - Л., Химия, 1966. 768 с.
Николаев А. Ф. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977. 367 с.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П., Файзулина Д. А. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1976. 108 с.
Получение и свойства поливинилх лор ид а/Под ред. Е. Н. Зильбермана. М., Химия, 1968. 432 с.
Лосев И. Я., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. Изд. 3-е. М., Химия, 1971. 615 с.
Минскер К. С., Колесов С. В., Заиков Г. Е. Старение и стабилизация полимеров на основе винилхлорида. М., Химия, 1982. 272 с.
Хрулев М. В. Поливинилхлорид. М., Химия, 1964. 263 с.
Минскер /С. С, Федосеева Г. 7. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М., Химия, 1979. 271 с.
Штаркман Б. Я. Пластификация поливинилхлорида. М., Химия, 1975. 248 с.
Фторполимеры/Пер. с англ. Под ред. И. Л.Кнунянца и Б. А. Пономаренко. М., Мир, 1975. 448 с.
Чегодаев Д. Д.., Наумова 3. К, Дунаевская Ц. С. Фторопласты. М.-Л.,Госхимиздат, 1960. 190 с.

Политетрафторэтилен , (-CF 2 CF 2 -) n - продукт полимеризации тетрафторэтилена, полимер с уникальным сочетанием физических, электрических, антифрикционных, химических и других свойств, которое невозможно найти ни в каком другом материале, а также способностью сохранять эти свойства в широком интервале температур: от - 269 o С до +260 o С.

Политетрафторэтилен (ПТФЭ , PTFE ) был открыт 6 апреля 1938 года Роем Планкеттом, сотрудником фирмы DuPont. Работая с фреонами, Планкетт обнаружил на стенках баллона, в котором находился газообразный тетрафторэтилен, белый порошок. Дальнейшими исследованиями было установлено, что это вещество является полимером - политетрафторэтиленом , образовавшимся в результате самопроизвольной полимеризации тетрафторэтилена.

Первое опытно-промышленное производство PTFE было запущено в США в 1943 году на фирме DuPont (продукт выпускался под торговым названием Teflon ), всего через шесть лет после открытия этого фторполимера , а в Англии его начали производить на фирме ICI по лицензии фирмы DuPont в конце 1947 года.

В Советский Союз Teflon (тефлон ) попал с образцами военной техники, передаваемой по ленд-лизу. Ввиду исключительности свойств этого полимера, позволяющих решать многие проблемы в военной промышленности, в 1947 году Правительство СССР поручило трем научным организациям: НИИ-42, АН СССР и НИИПП разработать синтез мономера и полимера, а также методы переработки в изделия отечественного ПТФЭ .

В марте 1949 года в ГИПХ (Государственном институте прикладной химии) были созданы первые опытные установки по синтезу мономера и фторполимера ПТФЭ , на которых проводилась отработка технологического процесса. В это же время НИИПП (в дальнейшем ОНПО "Пластполимер") работало над новым научно-техническим направлением: "Переработкой политетрафторэтилена в различные изделия". В 1956 году на Кирово-Чепецком химическом комбинате (КЧХК) было введено в эксплуатацию первое промышленное производство ПТФЭ в России под торговой маркой фторопласт-4 (Ф-4 ). С 1961 г. на КЧХК осваивался выпуск других фторсодержащих полимеров и сополимеров. В связи с растущей потребностью во фторполимерах в 1963 году на Уральском химическом заводе были введены дополнительные мощности по выпуску фторопластов Ф-4 и Ф-4Д

С 1950 по 1961 год на основе шести мономеров, разработанных в ГИПХ, в НИИПП было получено свыше 60 различных фторсодержащих продуктов, включая гомополимеры: фторопласт-1 , фторопласт-2 , фторопласт-3 , фторопласт-4 и сополимеры - фторопласт-23, фторопласт-32, фторопласт-30, фторопласт-40 , фторопласт-4МБ .
В 1961 году был осуществлен пуск первого производства (фторопласт-42 , фторопласт-40).

В 60-е - 80-е годы продолжилась разработка и освоение новых марок ПТФЭ и новых видов термопластичных фторполимеров (ТПФП) и фторэластомеров (ФЭ).

Свойства и применение фторопласта-4

Фторопласт-4 - высокомолекулярный кристаллический полимер с температурой плавления около 327°С, выше которой исчезает кристаллическая структура и он превращается в аморфный прозрачный материал, не переходящий из высокоэластического в вязкотекучее состояние даже при температуре разложения (свыше 415°С). Вязкость расплава политетрафторэтилена при 380°С составляет 10 10 -10 11 Па*с, что исключает переработку этого полимера обычными для термопластов методами . В связи с этим фторопласт-4 перерабатывается в изделия методом предварительного формования заготовки на холоду и последующего ее спекания.

Зарубежные аналоги фторопласта-4: ALGOFLON ® PTFE F (Solvay Plastics), Teflon ® 7 (DuPont), HOSTAFLON ® TF 1702 (3M/Dyneon), POLYFLON ® M 12, 14 (Daikin Industries Inc.), Fluon ® PTFE G 163, 190 (Asahi Glass Co.,Ltd.)

Фторопласт-4 обладает:

исключительно высокими диэлектрическими показателями, обусловленными неполярностью полимера;
низкими значениями тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, почти не зависящими от частоты и температуры;
исключительно высокой стойкостью к вольтовой дуге;
электрической прочностью (при измерении на тонких пленках толщиной 5-20 мкм электрическая прочность достигает 300 МВ/м и более);
чрезвычайно высокой химической стойкостью, которая объясняется высоким экранирующим эффектом электроотрицательных атомов фтора;
стойкостью ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, газам и другим агрессивным средам. Разрушение полимера наблюдается лишь при действии расплавленных щелочных металлов, их растворов в аммиаке, элементарного фтора и трехфтористого хлора при повышенных температурах;
способностью не смачиваться водой и не подвергаться воздействию воды при длительных испытаниях;
абсолютной стойкостью в тропических условиях, грибостостойкостью;
высокими антифрикционными свойствами, исключительно низким коэффициентом трения (в определенных условиях и парах коэффициент трения до 0,02). Это объясняется не большой величиной межмолекулярных сил, обусловливающих незначительное притяжение других веществ). Коэффициент трения снижается с увеличением нагрузки и необратимо увеличивается в 2-3 раза при 327°С и при 16-18°С после воздействия высокой скорости.

Фторопласт-4 с его низкими прочностью и теплопроводностью редко используется в чистом виде в антифрикционных изделиях, работающих под нагрузкой (например, подшипниках); для этого создаются наполненные композиции, содержащие графитированный уголь, кокс, стекловолокно, дисульфид молибдена, или так называемые металлофторопластовые композиции, обладающие повышенной твердостью, стойкостью к износу, теплопроводностью. Альтернативой ПТФЭ, в ряде случаев, могут стать более твердые и прочные фторопласты Ф-2 , Ф-2М , Ф-3 или Ф-40 .

Недостатком ПТФЭ является ползучесть , увеличивающаяся с повышением температуры. Уже при удельных нагрузках 2,95-4,9 МПа появляется заметная остаточная деформация, а при давлениях 19,6-24,5 МПа и температуре 20°С материал начинает течь. Явление деформации политетрафторэтилена под нагрузкой на холоду позволяет применять его при одностороннем давлении не выше 0,295 МПа.

Оптические свойства ПТФЭ невысоки . Он прозрачен для видимого света только при толщине, измеряемой десятками микрометров. Для ультрафиолетовых лучей прозрачен в пределах длин волн 200-400 мкм, для инфракрасных лучей -2-75 мкм. Многие виды термопластичных фторполимеров обладают отличными оптическими характеристиками .

Фторопласт-4 малоустойчив к облучению. Его механические свойства быстро ухудшаются при действии λ - и β - излучения. Уже при дозе 5*10 4 Гр деструкция полимера настолько глубока, что он становится хрупким и ломается при изгибе. Из-за недостаточной радиационной стойкости изделия из ПТФЭ не могут длительно эксплуатироваться в условиях высокого уровня проникающей радиации. Заменой в применении Ф-4 при радиационном воздействии могут стать водород содержащие фторопласты Ф-40 или ПВДФ .

Изделия из фторопласта-4 могут практически применяться в очень широком интервале температур: от -269 °С до +260 °С. Однако при изменении температуры резко изменяются механические свойства полимера (см. таблицу свойств). Поскольку закалка постепенно снимается при повышенных температурах, закаленные изделия применяются редко и в основном при низких температурах.

Благодаря высокой тепло-, морозо- и химической стойкости, антифрикционным, антиадгезионным и исключительным диэлектрическим свойствам фторопласт-4 широко применяется:

как антикоррозионный материал в химической промышленности для изготовления аппаратов, элементов ректификационных колонн, теплообменников, насосов, труб, клапанов, облицовочной плитки, сальниковых набивок и др. Использование ПТФЭ в химических аппаратах в качестве труб, уплотнений, прокладок способствует получению продуктов высокой чистоты;
как диэлектрик в электротехнике, электронике . Особенно успешно используется в технике высоких и ультравысоких частот. Например, ориентированная пленка применяется для изготовления высокочастотных кабелей, проводов, конденсаторов, изоляции катушек; для пазовой изоляции электрических машин,каркасов, изоляторов;
в машиностроении в чистом и наполненном виде для изготовления деталей машин и аппаратов, подшипников, работающих без смазки в коррозионных средах, в виде уплотнений компрессоров и т.д.;
в производстве клейких и красящих веществ для покрытий утюгов, лыж и пр.;
в пищевой промышленности (облицовка валов для раскатки теста, покрытия форм для выпечки и т.д.);
в медицине (протезы и трансплантаты из ткани и войлока на основе фторопластового волокна, ткани и протезы кровеносных сосудов из нити фторопласта-4, имлантаты и шовные материалы , емкости для приема коронарной крови, держатели для протезов минеральных клапанов и т.д.)

Фторопласт-4А и -4АТ -марки фторопласт-4, обладающие сыпучими свойствами. Применение сыпучих марок при изготовлении фасонных изделий методом изостатического прессования позволяет значительно упростить трудоемкий процесс заполнения пресс-формы и в 1,5-2 раза снизить толщину стенки готовых изделий.

Фторопласт-4Д - представляет собой тонкодисперсную модификацию политетрафторэтилена с меньшим молекулярным весом, чем фторопласт-4, по своим физико-механическим и электрическим характеристикам близок к фторопласту-4, по химической стойкости фторопласт-4Д превосходит все известные материалы, в том числе золото и платину; стоек ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, окислителям; не смачивается водой и не набухает, диэлектрические свойства почти не зависят от температуры, частоты и влажности. Фторопласт-4Д перерабатывается методом экструзии, получившим название "экструзия пасты", в профильные изделия (тонкостенные трубы, изоляция, тонкие пленочные покрытия) неограниченной длины, которые трудно или невозможно получить из обычного фторопласта-4. На основе фторопласта-4Д можно готовить суспензии, применяемые для изготовления антипригарных тефлоновых покрытий методом распыления или роликовой накатки, а также для антикоррозионной, антифрикционной и антиадгезионной защиты металлов.

Изделия из фторопласта-4Д : лента ФУМ - предназначена для уплотнений резьбовых соединений при температуре от -60°С до 150°С и давлении 65 атм., трубки электроизоляционные - для изоляции токопроводящих частей электротехнических изделий при работе в агрессивных средах, методом рам-экструзии (плунжерной экструзии) изготавливаются трубы, стержни и др.

Свойства фторопласта-4

Наименование показателя	Фторопласт-4	Фторопласт-4Д
Физические свойства
Плотность, кг/м 3	2120-2200	2190-2200
Температура плавления кристаллитов,°С	327	326-328
Температура стеклования,°С	-120	от -119 до - 121
Теплостойкость по Вика, °С	110	-
Удельная теплоемкость, кДж/(кг*К)	1,04	1,04
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)	0,25	0,29
Температурный коэффициент линейного расширения*10 -5 ,°С -1	8 - 25	8 - 25
Рабочая температура, °С минимальная максимальная	-269 260	-269 260
Температура разложения, °С	более 415	более 415
Термостабильность, %	0,2 (420 °С, 3 ч)	-
Горючесть по кислородному индексу, %	95	95
Стойкость к облучению, Гр	(0,5-2)*10 4	(0,5-2)*10 4
Механические свойства
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа	14,7-34,5 15,7-30,9 (закаленные образцы)	12,7-31,8
Удлинение при разрыве, % относительное остаточное	250-500 250-350	100-590 250-350
Модуль упругости, МПа при растяжении при сжатии при статическом изгибе при 20°С при -60°С	410 686,5 460,9-833,6 1294,5-2726,5	410 686,5 441-833,6 1370-2726
Разрушающее напряжение, МПа при сжатии при статическом изгибе	11,8 10,7-13,7	11,8 10,7-13,7
Ударная вязкость, кДж/м 2	125	125
Твердость по Бринеллю, МПа	29,4-39,2	29,4-39,2
Коэффициент трения по стали	0,04	0,04
Способность к механической обработке	Превосходная	Превосходная
Электрические свойства
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом*м	10 15 -10 18	10 14 -10 18
Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом	Более 1*10 17	Более 1*10 17
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1 кГц при 1 МГц	(2-2,5)10 -4 (2-2,5)10 -4	(2-3)10 -4 (2-3)10 -4
Диэлектрическая проницаемость при 1 кГц при 1 МГц	1,9-2,1 1,9-2,1	1,9-2,2 1,9-2,2
Электрическая прочность (толщина образца 4 мм), МВ/м	25-27	25-27
Дугостойкость, с	250-700 (сплошной токопроводящий слой не образуется)

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 . Тефлон из фреонов вышел случайно. Узнаем как.

Что такое тефлон?

По науке герой статьи именуется политетрафторэтиленом. в его молекулах заменен фтором. Формула тефлона: — СF 4 . Материал получен заморозкой под давлением тетрафторэтилена с формулой С 2 F 4 . 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 . В ряд минералов группы входят фтор и хлор. С ними-то и запускается реакция.

Общая же формула флюорита может быть, к примеру, такой: — СаF 2 . 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 . Следовательно, разговор идет о унуненнии, франции, цезии, калии, натрии и . 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 .

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 .

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.

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.

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.

В настоящее время в СМИ часто стали проводиться кампании, направленные на формирование у потребителей мнения о вредности посуды с антипригарным покрытием на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Здесь нужно отметить, что в настоящий момент, антипригарных покрытий для посуды на какой-нибудь другой основе пока не существует.

В качестве «научной» основы таких заявлений выбраны два утверждения:

1. Антипригарное покрытие содержит в своем составе вещество ПФОА (C7F15COOH) - перфтороктановую кислоту, которая повышает риск развития диабета и онкологических заболеваний.

2. При нагреве антипригарное покрытие выделяет вредные вещества.

В подтверждение приводятся исследования Американского государственного агентства по охране окружающей среды – EPA, и высказывания в СМИ некоторых специалистов о включении ПФОА Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнениях в перечень таковых.

Сложившуюся ситуацию можно прокомментировать следующим образом:

1. Покрытия, созданные известными производителями проходят все этапы гигиенических и химико-технических исследований, как у нас, так и в Европе, на основании которых им выдаются соответствующие сертификаты, подтверждающие безвредность для человека.

2. ПФОА действительно используется для производства некоторых – а не всех – антипригарных покрытий. В данном случае подтасовка заключается в следующем: говорится что полуфабрикат какого-то покрытия и содержит кислоту, а то, что в спеченном (полимеризованном) покрытии на всей готовой посуде ПФОА – отсутствует!!! – умалчивается. Вся готовая посуда не содержит ПФОА!!!

В настоящее время не существует исследований, подтверждающих вред посуды с антипригарным покрытием для человека.

Американское агентство по охране окружающей среды – EPA- не находит воздействие ПФОА вредным: http://www.epa.gov/oppt/pfoa/pubs/faq.html (в конце статьи будут приведены разъяснения EPA с переводом.

Заявления по поводу стокгольмской конвенции – очередная ложь. Текст конвенции несложно найти в Интернете, в частности, на одном из сайтов организаций ООН. Передергивание в следующем: в списке стойких органических загрязнителей присутствует перфотороктановая сульфоновая кислота ПФОС а не ПФОА, это совершенно разные вещества!!!

Такая посуда позиционируется как имеющая керамическое антипигарное покрытие, не содержащее ПТФЭ, обладающее лучшими характеристиками и абсолютно безвредное для здоровья.

Что можно сказать по этому поводу?

Вся идеология продвижения посуды с антипнригарными покрытиями без ПТФЭ основана на двух китах:

· Большинство потребителей не являются специалистами в области химии и посудных технологий.

· Современная мода на слово экология и его производные.

Так называемые «керамические» покрытия не соответствуют по характеристикам антипригарным, и являются по западной классификации “easy to clean”. Заявления о них как об антипригарных, мягко говоря, не соответствуют действительности.

Данный вид покрытий не является новым. Это относительно давно применяемые слегка модифицированные для посуды технические покрытия, имеющиеся в ассортименте химических концернов, производящих антипригарные покрытия, таких как Dupont, Akzo Nobel, Whitford и т.д. Тем не менее компании с известной репутацией их не предлагают в качестве пищевых.

Все следы происхождения покрытий без ПТФЭ ведут в Китай….. Отношение к экологии в Китае ни для кого секретом не является.

В настоящее время не известно исследований, подтверждающих вредность или безвредность таких покрытий для человека в долгосрочной перспективе (как, например, и в случае с ГМО). Опыта использования этих покрытий в контакте с пищей нет.

Большинство европейских участников рынка, где эта компания началась раньше, чем у нас, считают это своего рода модной тенденцией, которая позволит наиболее шустрым «срубить» денег и ляжет в анналы истории маркетинговых проектов, таких как Цептор и пр.

FrequentQuestions(смотреть последний вопрос)

Are there steps that consumers can take to reduce their exposure to PFOA?
Consumer products made with perfluorochemicals include some non-stick cookware and products such as breathable, all-weather clothing. They are also employed in hundreds of other uses in almost all industry segments, including the aerospace, automotive, building/construction, chemical processing, electrical and electronics, semiconductor, and textile industries. Telomers are used as surfactants and as surface treatment chemicals in many products, including fire fighting foams; personal care and cleaning products; and oil, stain, grease, and water repellent coatings on carpet, textiles, leather, and paper. Consumer products made with fluoropolymers and fluorinated telomers, such as Teflon and other trademark products, are not PFOA. PFOA is used as a processing aid in the manufacture of fluoropolymers and can be also be produced by the breakdown of some fluorinated telomers. The information that EPA has available does not indicate that the routine use of consumer products poses a concern. At present, there are no steps that EPA recommends that consumers take to reduce exposures to PFOA.