Как тефлон подарил миру "органическую платину"

12 сентября 2013 в 12:55

Фторполимеры – класс полимеров, в которых часть или все атомы водорода замещены на фтор. Эти материалы являются антропогенными - созданные человеком, и не имеют природных аналогов. Эпоха фторполимеров началась со случайного открытия ПТФЭ, или, как его именуют в быту, тефлона, ставшего базовым соединением этого класса полимеров

Фторполимер не растворяется в растворителях, по этой причине его иногда называют «органической платиной».

Доктор Р. Планкетт, работавший в компании Du Pont, занимался синтезом хлорфторуглеродных соединений (фреонов), для чего требовался газообразный тетрафторэтилен (ТФЭ).

Утром 6 апреля 1938 года он обнаружил, что в одном из баллонов упало давление при сохранении веса. После вскрытия, в баллоне был обнаружен белый порошок, представляющий собой полимер – ПТФЭ. Этот факт стал неожиданностью, поскольку доминировало мнение о невозможности

полимеризации ТФЭ. Последующие исследования показали, что газообразный ТФЭ, находящийся под давлением, может полимеризоваться при наличии инициирующих веществ. По-видимому, упомянутый баллон не был чистым, и грязь сыграла роль инициатора.

 В Советском Союзе о ПТФЭ узнали, обнаружив полимерные вкладыши в подшипниках военной техники, поставленной из США по ленд-лизу.

Попытки получить информацию о материале и лицензию на его производство не увенчались успехом, к тому времени полимер применялся в атомной промышленности и попал в число стратегических материалов. По этой причине в стране были организованы исследования по химии фторполимеров и смежным научным направлениям, создано масштабное промышленное производство. К восьмидесятым годам прошлого столетия в Советском Союзе выпускалось до 30% мирового производства фторполимеров, были разработаны технологии всех известных типов фторполимеры и созданы материалы, не имевшие аналогов. К сожалению,ситуация в отечественной химии фторполимеров и в их производстве сильно изменилась, при том не в лучшую сторону.

Свойства и области применения фторполимеров

Неожиданные и необычные свойства фторполимеров, определили их широкое применение в различных областях, что можно проиллюстрировать на примере ПТФЭ. Прежде всего, он имеет великолепную химическую стойкость, и не растворяется во всех известных растворителях, по этой причине его иногда называют «органической платиной». Материал не токсичен и биоинертен к живым тканям. Для него характерная высокая гидрофобность – водоотталкивание. Имеет прекрасные электроизоляционные свойства и рекордно низкий коэффициент трения. Следует отметить высокую климатическую стойкостью и отсутствие старения полимера, а также неизменность функциональных качеств в широком интервале температур(- 269 - + 260оС).

Химическая стойкость позволила применить полимер в атомной промышленности, где требовались материалы стойкие к агрессивным средам, естественно, материал полезен и в химическом производстве, где используются агрессивные вещества. Электрофизические свойства полимера способствовали его использованию в электротехнике, в качестве изолирующих материалов (конденсаторная лента, покрытие электрокабелей) и в электронике. Рекордно низкий коэффициент трения обеспечил его применение в машиностроении, авиакосмической технике, в автомобилестроении. В современном автомобиле насчитывается более сорока деталей, использующих фторполимеры, в частности электрические провода имеют фторполимерное покрытие. Трибологические свойства определили использование полимеров в спорте, к примеру, лыжные смазки.

В энергетике используются антифрикционные и противоизносные смазки, содержащие фторполимерные материалы, а фторполимерные мембранные пленки применяются в химических источниках тока – основе водородной энергетики. Климатическая стойкость и отсутствие старения определили перспективу использования фторполимеров в строительстве, в качестве гидрофобных, антиадгезионных, самоочищающихся покрытий, протекторных пленочных материалов. Биосовместимость и нетоксичность позволили применять фторполимеры в медицине. Хорошо известно использование фторполимеров в быту: посуда, антипригарные покрытия, если верить рекламе, то Тefal думая о нас, прежде всего думает на какой новый бытовой прибор нанести фторполимерное покрытие.

Теги:  тефлон, dupont, фторполимеры
Нет комментариев
Добавить комментарий
Ничего не найдено