Beschrijving van PTFE
July 03, 2023
Polytetrluorethyleen (PTFE) is een synthetisch fluoropolymeer van tetrluorethyleen dat talloze toepassingen heeft. De bekendste merknaam PTFE is PTFE door DuPont Co.
PTFE is een fluorocarbon-vaste stof, omdat het een samenstelling met een hoog molecuulgewicht is dat volledig uit koolstof en fluor bestaat. PTFE is hydrofoob: noch water noch water bevattende stoffen nat PTFE, omdat fluorocoolwaterstoffen verzachtte dispersietrachten in Londen aantonen vanwege de hoge elektronegativiteit van fluor. PTFE heeft een van de laagste wrijvingscoëfficiënten tegen elke vaste stof.
PTFE wordt gebruikt als anti-stick coating voor pannen en ander kookgerei. Het is zeer niet-reactief, deels vanwege de sterkte van koolstof-fluorine-bindingen en wordt dus vaak gebruikt in containers en leidingwerk voor reactieve en corrosieve chemicaliën. Waar gebruikt als smeermiddel, vermindert PTFE wrijving, slijtage en energieverbruik van machines. Het wordt ook vaak gebruikt als transplantaatmateriaal in chirurgische interventies.
Er wordt algemeen aangenomen dat PTFE een spin-off product is van NASA-ruimteprojecten. Hoewel het door NASA is gebruikt, is de veronderstelling onjuist.
PTFE werd per ongeluk in 1938 ontdekt door Roy Plunkett terwijl hij in New Jersey werkte voor kinetische chemicaliën. Terwijl Plunkett probeerde een nieuw chlorofluorocarbon -koelmiddel te maken, stopte het tetrluorethyleengas in zijn drukfles met stromen voordat het gewicht van de fles was gedaald tot het punt "leeg". Omdat Plunkett de hoeveelheid gas meette die werd gebruikt door de fles te wegen, werd hij nieuwsgierig naar de bron van het gewicht en nam hij uiteindelijk zijn toevlucht tot het uit elkaar zagen van de fles. Hij vond het interieur van de fles bedekt met een wasachtig wit materiaal dat vreemd glad was. Analyse toonde aan dat het gepolymeriseerd perfluorethyleen was, waarbij het ijzer van de binnenkant van de container als katalysator bij hoge druk werkte. Kinetische chemicaliën patenteerden het nieuwe gefluoreerde plastic (analoog aan het reeds bekende polyethyleen) in 1941 en registreerden het PTFE -handelsmerk in 1945.
Tegen 1948 produceerde DuPont, die kinetische chemicaliën oprichtte in samenwerking met General Motors, meer dan twee miljoen pond (900 ton) PTFE -merk PTFE per jaar in Parkersburg, West Virginia. Een vroeg gebruik was in het Manhattan-project als materiaal om kleppen en afdichtingen in de buizen te beperken met zeer reactief uranium hexafluoride bij de enorme K-25 uraniumverrijkingsinstallatie in Oak Ridge, Tennessee.
In 1954 spoorde de vrouw van de Franse ingenieur Marc Grégoire hem aan om het materiaal te proberen dat hij had gebruikt op de visuitrusting op haar kookpannen. Vervolgens creëerde hij de eerste door PTFE gecoate, anti-stick pannen onder de merknaam Tefal (combinatie van "TEF" van "PTFE" en "Al" van Aluminium). In de Verenigde Staten bracht Marion A. Trozzolo, die de substantie op wetenschappelijke gebruiksvoorwerpen had gebruikt, de eerste door de VS gemaakte PTFE-gecoate pan, "The Happy Pan", in 1961 op de markt gebracht.
In de jaren negentig werd vastgesteld dat PTFE straling zou kunnen worden verknoopt boven zijn smeltpunt in een zuurstofvrije omgeving. Elektronenstraalverwerking is een voorbeeld van stralingsverwerking. Verslinkte PTFE heeft verbeterde mechanische eigenschappen en stralingsstabiliteit met hoge temperatuur. Dit was belangrijk omdat de bestraling bij omgevingsomstandigheden vele jaren was gebruikt om PTFE af te breken voor recycling. Door de door straling geïnduceerde ketenscissionering kan het gemakkelijker worden hergebruikt en hergebruikt.
