TEFLON

Chemicky je teflon polytetrafluóretylén — polymér tetrafluóreténu.
Polytetrafluóretylén (skrátene PTFE; niekedy tiež Polytetrafluóretén) je polymér tetrafluoretylenu, ktorý ako prvý pripravil chemik Roy J. Plunkett v spoločnosti DuPont. Polytetrafluóretylén je známy najmä pod svojím obchodným názvom teflon (resp. teflón). Ďalšími používanými obchodnými názvami polytetrafluóretylénu sú Dyneon™ PTFE (v minulosti Hostaflon™) a Gore-Tex™ (PTFE membrány).

PTFE patrí do skupiny polyhalogénolefínov, kam patrí napr. aj PCTFE — polytrifluórmonochlóretén. Patrí ku termoplastom, hoci má niektoré vlastnosti, ktoré sú typické skôr pre reaktoplasty. Teplota topenia PTFE je približne 327 °C, ale jeho vlastnosti sa menia už pri teplote 260 °C, nad teplotou 350 °C nastáva rozklad.

História

3D model časti molekuly PTFE.
Napriek vžitému nesprávnemu tvrdeniu, že PTFE vznikol ako materiál pre vesmírne lety, ktoré začali až roku 1957, siaha jeho história až do roku 1938. Vtedy PTFE náhodne pripravil Roy J. Plunkett, keď experimentoval s tetrafluóretylénom ako chladiacim médiom pre chladničky. Plunkett zabudol tlakové fľaše s tetrafluóretylénom (TFE) umiestniť na noc do chladu. Do druhého dňa sa plyn vo fľašiach čiastočne premenil polymerizáciou na bielu tuhú látku — PTFE. Po svojom objaviteľovi sa ešte dnes nazýva priemyselný proces výroby PTFE. Ten spočíva v polymerizácii tetrafluóetylénu pri vysokom tlaku za prítomnosti iniciátorov (peroxidov). V roku 1941 získala firma DuPont patent na výrobu PTFE, v roku 1944 sa Teflon stal registrovanou obchodnou značkou.

Prvé praktické využitie sa pre PTFE našlo v roku 1943 — ochrana proti korózii pri výrobe atómovej bomby. Jeho vrstva na centrifúgach a potrubiach chránila materiál pred veľmi korozívnym plynom fluoridom uránovým (UF6). Neskôr francúzsky chemik Marc Grégoire naniesol vrstvu teflonu na rybársky vlasec, ktorý sa potom rýchlejšie odvíjal. Práve jeho manželka Colette prišla v roku 1954 na myšlienku, že by sa teflon mohol použiť ako povrch na hrnce a panvice.

Vlastnosti

Teflon sa používa ako povrch panvíc a iných kuchynských nádob.
PTFE sa vyznačuje viacerými výnimočnými vlastnosťami:

PTFE je takmer nereaktívny. Silné kyseliny, ako napríklad lúčavka kráľovská s PTFE vôbec nereagujú. Príčinou sú veľmi silné väzby medzi atómami uhlíka a fluóru, pretože fluór je prvok s najvyššou elektronegativitou (x = 4,0) a s uhlíkom (x = 2,5) vytvára veľmi polárnu a stabilnú väzbu. Doteraz poznáme len málo zlúčenín, ktoré dokážu PTFE chemicky narušiť — napríklad roztavený sodík alebo fluór.
PTFE má veľmi nízky súčiniteľ šmykového trenia (f(oceľ–teflon) = 0,04). Dva PTFE povrchy sa po sebe kĺžu rovnako dobre ako dva ľadové povrchy. Okrem toho je tento súčiniteľ takmer rovnaký pre statický aj dynamický stav, preto je veľmi nenáročný prechod telesa z pokoja do pohybu.
Na povrchu zhotovenom z PTFE takmer nič neprilieha, pretože má ku ostatným materiálom extrémne vysoké povrchové napätie.
Hustota: 2,1–2,3 g/cm³, Tvrdosť podľa Shore D 55 až D 60
Vysoká odolnosť voči zvýšenej teplote, všetkým kyselinám, zásadám, alkoholom, ketónom, olejom atď. PTFE je možné používať pri teplote do 260 °C bez zmeny vlastností (pri teplote 400 °C dochádza pyrolýzou ku vzniku toxických produktov, napríklad fluórfosgén COF2). PTFE je odolný voči mrazu do −200 °C; fyziologicky úplne indiferentný.
Vysoký súčiniteľ tepelnej rozťažnosti, fázový prechod z triklinickej kryštálovej mriežky na hexagonálnu pri 19 °C sprevádzaný zmenou objemu.
Nehorľavý, v silnom žiare rozklad za vzniku fluorovodíka, plynné spaliny sú jedovaté a u človeka môžu vyvolať tvz. „teflónovú horúčku”.
Index lomu cca 1,34 — len málo odlišný od vody (1,333).