Politetrafluoretilen (PTFE) je sintetični fluoropolimer iz tetrafluoretilena, ki ima izredno široko uporabo. Najbolj uveljavljeno in prepoznavno ime med PTFE formulami je zagotovo TEFLON® proizvajalca Chemours (ustanovilo ga je podjetje DuPont s tradicijo iz leta 1938).
Glavni sestavini spojine PTFE sta ogljik in fluor, ki ji dajeta posebne lastnosti. PTFE je hidrofoben (niti voda niti snovi, ki vsebujejo vodo, ga ne zmočijo) ter ima najnižji koeficient trenja med vsemi trdnimi snovmi.
V Sloveniji je edino podjetje, ki se že več desetletij ukvarja z nanosi vseh vrst neoprijemljivih premazov (PTFE; PFA in FEP) Kovinoplast Kavs iz Tolmina.
Široka uporaba Politetrafluoretilena (PTFE)
PTFE se vse pogosteje uporablja v različnih segmentih proizvodnje, da se zagotavlja neoprijemljivost raznih topil, smol, plastičnih mas in ostalih materialov, ki se brizgajo.
· PTFE premaze se uporablja kot neoprijemljive premaze za posode in drugo kuhinjsko opremo.
· Je zelo nereaktiven, zato se pogosto uporablja v posodah in cevovodih za reaktivne in korozivne kemikalije.
· Lahko se ga uporablja kot mazilo za stroje, ležaje, gredi in podobno, saj zmanjšuje trenje, obrabo in porabo energije. Tudi nekatere železne plošče likalnikov so prevlečene s PTFE premazom.
· Pogosto se uporablja tudi v medicini, kot premaz na katetrih, kjer ovira razvoj in prenos bakterij ter drugih povzročiteljev okužb.
· Zaradi njegove odpornosti na visoke temperature se PTFE pogosto uporablja kot obloga gibkih cevi, razteznih spojev in industrijskih linij cevi, predvsem v kombinaciji z uporabo kislin, alkalij in drugih kemikalij.
Zgodovina PTFE
PTFE je po naključju leta 1938 v New Jerseyju odkril Roy Plunkett. Za podjetje DuPont je takrat delal s plini, povezanimi s hladilnimi sredstvi. Med pregledom zamrznjenega stisnjenega vzorca tetrafluoroetilena je skupaj s svojimi sodelavci prišel do nepričakovanega odkritja: vzorec se je spontano polimeriziral v belo, voščeno, trdno snov, ki je tvorila politetrafluoroetilen (PTFE).
Analiza je pokazala, da je bil polimeriziran perfluoroetilen zmešan z železom iz notranjosti vsebnika, ki je kasneje deloval kot katalizator pri visokem tlaku. Pri Kinetic Chemicals so kasneje leta 1941 patentiral novo fluorirano plastiko (ki je podobna že znanim polietilenom), kasneje pa so leta 1945 še registrirali prvo blagovno znamko Teflon®.
Do leta 1948 je DuPont v sodelovanju z General Motors proizvedel že več kot 900 ton PTFE na letni ravni. Na začetku se je premaz uporabljal za premaz ventilov in tesnil v ceveh, leta 1954 pa je žena francoskega inženirja Marca Grégoirea predlagala, da bi premaz uporabili na njenih posodah za kuhanje. Na ta način je nastala prva posoda z neoprijemljivim premazom pod blagovno znamko Tefal (združuje dve besedi “TEF” iz Teflon in “AL” iz aluminija).
Vendar Tefal ni bilo edino podjetje ki je koristilo PTFE kot neoprijemljiv kuhinjski premaz. V naslednjih letih je veliko proizvajalcev kuhinjskih pripomočkov razvilo lastne formule, ki so temeljile na PTFE premazih:
– Švicarsko podjetje Diamond International, ki uporablja diamantno ojačano PTFE formulo
– Scanpan, ki uporablja titanasto ojačano PTFE formulo
– Newell Rubbermaid’s Calphalon, ki uporablja ne-ojačano PTFE formulo
Druga podjetja, kot je na primer Meyer Corporation Anolon uporabljajo neoprijemljivi premaz kupljen pri DuPontu.
Danes družino Teflon™ fluoropolimerov podjetja Chemours sestavljajo:
· PTFE, originalni polimer, predstavljen na trgu leta 1946
· FEP, predstavljen leta 1960
· Tefzel™ ETFE, predstavljen leta 1970
· PFA, predstavljen leta 1972
PTFE je odporen do skoraj vseh kemikalij in velja za najbolj spolzko snov na svetu, zaradi česar je še dandanes ena najdragocenejših in najbolj vsestranskih tehnologij, ki so bile kdaj koli izumljene. Mnoge industrije – vesoljska, komunikacijska, elektronska, industrijski procesi in arhitektura – dolgujejo nekatere svoje pomembne napredke PTFE-ju.
Tehnične in kemijske lastnosti PTFE
PTFE je termoplastični polimer, ki ima pri sobni temperaturi približno gostoto 2200 kg/m3. Po DuPontovih informacijah je njegovo tališče 600 K (327 °C; 620 °F). Ohranja visoko trdnost, vzdržljivost in mazalnost tudi pri nizkih temperaturah do 5 K (−268.15 °C; −450.67 °F) ter dobro prilagodljivost pri temperaturah nad 194 K (−79 °C; −110 °F).
PTFE razvije svoje lastnosti iz agregatnega efekta oglijkovodikovih vezi. Edine kemikalije, ki lahko vplivajo na te ogljiko-fluorne vezi, so zelo reaktivne kovine kot npr. alkalijske kovine, pri visokih temperaturah pa tudi aluminij, magnezij ter fluorirana sredstva kot sta ksenon difluorid in kobalt.
Koeficient trenja plastike se običajno meri na poliranem jeklu. Koeficient trenja za PTFE znaša od 0.05 to 0.10, kar je tretja najnižja vrednost kateregakoli znanega trdega materiala. Trenje je tako nizko, da se PTFE uporablja za preprečevanje vzpenjanja žuželk po navpični površini. Na primer.: PTFE se uporablja za preprečevanje plezanja mravelj iz terarija.
Drugi polimeri s podobnimi lastnostmi, so:
– Perfluoroalkoksi (PFA)
– Fluoriran etilen propilen (FEP)
Ti polimeri ohranjajo koristne lastnosti PTFE premazov z nižjim trenjem in nereaktivnostjo, vendar se bolj zlahka preoblikujejo. FEP je mehkejši kot PTFE in se tali pri temperaturi 260 ° C; 500 ° F ter je hkrati zelo prozoren in odporen na sončno svetlobo.
To je le nekaj primerov uporabe tega izredno uporabnega in trpežnega materiala, v podjetju Kovinoplast Kavs pa vam nudijo nanašanje in obnovo PTFE, FEP in PFA premazov na vse vrste kovin, imajo pa tudi vse potrebne certifikate za premaze v prehrambni industriji.