Politetrafluoretilēns

Politetrafluoretilēns
Politetrafluoretilēna struktūrformula Neliela politetrafluoretilēna molekulas fragmenta modelis
Citi nosaukumi	teflons, fluorplasts-4, PTFE
CAS numurs	9002-84-0
Ķīmiskā formula	CnF2n+2
Molmasa	- g/mol
Blīvums	2200 kg/m3
Kušanas temperatūra	327 °C
Viršanas temperatūra	sadalās
Šķīdība ūdenī	nešķīst

Politetrafluoretilēns ir polimērs, kas sastāv tikai no oglekļa un fluora. To var uzskatīt par polietilēna atvasinājumu, kura molekulā visi ūdeņraža atomi aizvietoti ar fluora atomiem:

−(−CF₂−CF₂−)_n−

Politetrafluoretilēnu biežāk pazīst ar zīmola nosaukumu teflons. Teflonā ārkārtīgi garas oglekļa atomu ķēdes ir it kā "ietītas" fluora atomos, turklāt ķīmiskā saite starp fluoru un oglekli ir ļoti stipra. Tādēļ teflons ir ķīmiski ļoti inerts materiāls, kas nereaģē pat ar karaļūdeni. Teflons ir ārkārtīgi slidens materiāls, jo tam piemīt neliels berzes koeficients. Šis materiāls ir karstumizturīgs un ķīmiski noturīgs.

Vēsture

Teflona cilindrveida paraugs

Politetrafluoretilēnu 1938. gadā nejauši atklāja firmu DuPont un General Motors kopuzņēmuma Kinetic Chemicals ķīmiķis Rojs Plankets (Roy Plunkett), pētot fluorētos ogļūdeņražus. Plankets bija atstājis ar tetrafluoretilēna gāzi uzpildītu balonu sausajā ledū un pēc kāda laika konstatēja, ka balona manometrs vairs neuzrāda spiedienu. Balons tika nosvērts, lai noskaidrotu, vai gāze nav izplūdusi, bet izrādījās, ka balona masa nav mainījusies. To atverot, atklājās, ka gāze ir pārvērtusies par vaskveidīgu baltas krāsas vielu, kas bija ķīmiski praktiski nesagraujama - tā nešķīda nekādos šķīdinātājos un to neietekmēja vārīšana stiprās skābēs un sārmos. Materiālu neietekmēja ne ļoti zemas, ne ļoti augstas temperatūras, uz to neiedarbojās mitrums un saules gaisma, tādēļ sākās nopietni jaunā produkta pētījumi.

1941. gadā tika atklātas metodes, kā no šīs vielas izgatavot dažādus izstrādājumus - materiāls tika patentēts un DuPont plastmasu rūpnīca sāka ražot pirmos teflona (kā tika nosaukts jaunais polimērs) izstrādājumus - tās bija tvertnes un cauruļvadi šķidram fluorūdeņradim Manhetenas projekta vajadzībām. Fluorūdeņradis (HF) bija nepieciešams, lai atdalītu urānu-235 no urāna-238 (urāns-235 ir atombumbu izgatavošanai nepieciešams izotops), tomēr HF ir ārkārtīgi agresīva viela, kas sagrāva tvertni no jebkura tolaik pazīstamā materiāla. DuPoint teflons šo problēmu atrisināja. Teflonu Otrā pasaules kara laikā lietoja arī citiem stratēģiskiem mērķiem - sprāgstvielu rūpnīcu slāpekļskābes tvertnēm, radaru ierīcēs, lidmašīnu motoros, tādēļ tas bija slepens stratēģisks materiāls un pilnīgi visu DuPoint ražoto politetrafluoretilēnu nopirka ASV valdība.

Teflona preču zīme tika reģistrēta tikai pēc kara - 1945. gadā, tad šo materiālu sāka izmantot arī civilām vajadzībām un pētīt citas tā potenciālās iespējas.

Literatūra

• I. Gruziņš. Polimērie materiāli un ķīmija. Rīga: Liesma, 1979, 52.- 56. lpp.