PTFE och Teflon är två namn som refererar till samma polymermaterial. PTFE är den förkortade versionen av polymeren kallad polytetrafluoretylen. Teflon är handelsnamnet för PTFE. PTFE är en mycket speciell polymer med vissa viktiga egenskaper, som inte ses i någon annan organisk polymer. Detta är den viktigaste skillnaden mellan PTFE och teflon. Dessa egenskaper inkluderar mycket hög kemisk resistivitet, lägsta ytenergi och mycket hög termisk stabilitet. De flesta av dessa egenskaper beror på närvaron av C-F bindningar av PTFE. Till skillnad från C-H-bindningar i många andra polymerer är C-F-bindningen starkare och starkt polariserad. C-F är en av de starkaste enskilda bindningarna med en bindningsenergi på 485 kJ / mol. PTFE-strukturen liknar linjär polyeten (PE). Emellertid har PE mindre väteatomer med låg elektronegativitet, vilket resulterar i låg elektrondensitet på H-atomen. F-atom i PTFE är större än vätebildad spiralformig ryggrad i PTFE. Dessutom är storleken på F-atomen tillräcklig för att bilda en "skyddande" mantel runt kolskelettet, vilket förvandlar PTFE starkare än de flesta andra polymerer.
PTFE är en enkel termoplastisk polymer bestående av bara två element: kol och fluor. Det är en hydrofob polymer och har de lägsta friktionskoefficienterna för alla fasta ämnen. PTFE har låg draghållfasthet, hög slitstyrka och låg krypmotstånd. Det är väldigt icke-reaktivt. På grund av den här egenskapen används den för att belägga ytan av många köksredskap, allmänt kända som non-stick kokkärl. På grund av dess höga kemiska och korrosiva resistiva egenskaper har den använts som beläggning för rörledningar och behållare där reaktiva och frätande kemikalier appliceras. PTFE används i många datortillämpningar, såsom anslutningsledningar, koaxialkablar etc. på grund av dess utmärkta dielektriska egenskaper. PTFE används också som ett smörjmedel för att minska friktionen och öka slitstyrkan.
PTFE är en kristallin polymer med smältpunkt ca 327 ° C. Den kristallina naturen av PTFE tillåter emellertid inte generellt att den uppvisar en märkbar glasövergångstemperatur (Tg). Friradikalpolymerisationsprocessen syntetiserar PTFE. På grund av sitt utmärkta värme- och frätande motstånd är det inte lätt att bearbeta. Sinter- och pressmetoder i pulvermetallurgi används för att bearbeta gjutpulver. PTFE kan också extruderas med hjälp av tam extrudertekniker. Emulsionspolymerisationsteknik används för att producera PTFE-hartser. Dessa hartser används för tillverkning av expanderade membran.
Teflon är handelsnamnet PTFE. 1938 upptäcktes det av misstag av Roy J. Plunket, en DuPont-kemist. Det introducerades sedan till allmänheten år 1960 när första Teflon-belagda stekpannor (non-stick pans) såldes. Det används nu för ett brett spektrum av applikationer, inklusive ersättningsben för skallen, näsan, höften, näsan, knänna, örondelar, hjärtventiler, senor, proteser, suturer och ansiktsbränna, som biomedicinskt material i artificiella hornhinnor, näskeglar och värmesköldar för rymdfarkoster och för sina bränsletankar.
Referens:
Carraher, C.E. (2013). Introduktion till polymerkemi. Boca Raton, FL: Taylor & Francis.Ebnesajjad, S. (2016). Utökad Ptfe Applications Handbook Teknik, tillverkning och applikationer. William Andrew.
Image Courtesy:
"Teflon struktur" (GPL) via Commons Wikimedia
"Tiflon-lagerpannor" Av Pogrebnoj-Alexandroff (CC BY-SA 2.5) via Wikimedia Commons