Pe scurt despre invenție: Acoperirea cu Teflon ® a fost descoperită accidental în 1938 de Dr. Roy Plunkett, un tânăr chimist de la DuPont, care făcea atunci experimente cu gaze frigorifice. Acest material alunecos care nu se lipește de nimic este PTFE (politetrafluoretilena), căruia DuPont i-a dat mai târziu denumirea de Teflon®.
Teflon ® este o marcă înregistrată și poate fi utilizată numai de Chemours.
Teflon® și șansa
În aprilie 1938, Dr. Roy Plunkett, chimist la compania americană DuPont, a folosit tetrafluoretilena (C2F4) ca intermediar pentru a produce un nou agent frigorific. Cele 45 de kilograme de gaz, fierbinți la minus 76 de grade Celsius, au fost depozitate în câteva zeci de butelii mici de oțel. Mai târziu, când au deschis robinetul de închidere, una dintre sticle părea să fie goală… Din sticlă nu a ieșit nici un gaz. Supapa a fost scoasă. S-a dovedit că pe pereții sticlei s-a depus pulbere albă din tetrafluoretilenă. Pentru a colecta praful, sticla a fost tăiată în jumătate. S-a determinat că compoziția chimică a pulberii albe a fost identică cu cea a gazului tetrafluoretilen. În timpul depozitării, indiferent de intențiile cercetătorilor, s-a format poli(tetrafluoretilenă) sau PTFE pe scurt.
Plunkett nu credea că tetrafluoretilena ar putea polimeriza în timpul depozitării, deoarece polimerizarea unui monomer similar, clorură de vinil, necesita un catalizator, un inițiator radical. Polimerizarea spontană a fost, de asemenea, surprinzătoare, deoarece cercetătorii studiau clorofluorocarburile (freoni) tocmai datorită stabilității lor ridicate.
Poli(tetrafluoretilena) a fost numită Teflon®. Acest polimer termoplastic are o structură foarte cristalină. Dintre toate materialele plastice, are cea mai mare rezistență chimică: nu are solvenți. Este rezistent atat la frig cat si la caldura: poate fi folosit continuu de la minus 269 grade Celsius pana la plus 260 grade Celsius. Cel mai puțin inflamabil plastic. Îndeplinește cele mai stricte cerințe alimentare și medicale și poate fi chiar încorporat în organismele vii.
Niciun material nu se lipeste de el, chiar si la temperaturi mai ridicate. De aceea putem coace în tavi metalice acoperite cu Teflon® fără a folosi grăsime. Nu poate fi turnat folosind metode tradiționale de prelucrare a plasticului: densitatea sa este mai mare (2,3 grame/centimetru cub) decât cea a maselor plastice, iar prețul său este mult mai mare.
Datorită posibilităților speciale de aplicare, peste 50 de mii de tone de Teflon® sunt produse în întreaga lume în fiecare an.
Teflon® este produsul polimerizării radicalice a tetrafluoretilenei. Are o greutate moleculară medie mare (0,5-1 milion), este 90% cristalin și se topește la 341 de grade Celsius. Interesant este că polimerul care este topit și apoi răcit se topește la 327 de grade Celsius a doua oară. Este stabil peste această temperatură, dar vâscozitatea topiturii este atât de mare (1011 poise la 380 de grade Celsius) încât nu poate fi procesată în mod obișnuit (prin extrudare sau turnare prin injecție). Materialul, constând din particule poroase de diferite forme, care ies din reactoarele de polimerizare în suspensie este filtrat, uscat și măcinat în funcție de cerințe. Granulele tipice de PTFE constau din particule cu un diametru de 400-800 micrometri. Din acest material măcinat se creează forma dorită prin presare la temperaturi scăzute, iar apoi semifabricatul este sinterizat într-un cuptor (tratat termic la 380 de grade Celsius, sub presiune, timp îndelungat). Acesta este modul în care particulele formează un material solid, fără pori, care umple complet spațiul. Acesta poate fi apoi modelat folosind procedee cunoscute din industria metalurgică (găurire, strunjire, frezare etc.).
Teflon® este potrivit pentru realizarea de acoperiri și fibre sub formă de dispersie apoasă. Dispersia brută este mai întâi stabilizată cu agenți tensioactivi și apoi concentrată până la un conținut de substanță uscată de 50-60 la sută. Se aplică pe suprafața dorită într-o varietate de moduri: Se sufla cu un propulsor, se aplică cu un lichid, materialul care trebuie acoperit este scufundat în ea sau într-un câmp electric, care creează acoperirea.
Firul de Teflon® poate fi extras și dintr-o dispersie apoasă. În acest caz, dispersia este amestecată cu un material plastic care formează matrice, cum ar fi viscoza. Polimerul auxiliar care asigură matricea este îndepărtat din fascicul de fibre prin încălzire, apoi fibrele sunt sinterizate și întinse în continuare.
| 1. TEFLON® PTFE |
| Sistem de acoperire antiaderent cu două straturi. (Bază și strat superior.) Dintre fluoropolimeri, PTFE poate rezista la cea mai mare temperatură constantă de funcționare (250 °C). Are un coeficient de frecare foarte scăzut, rezistență bună la abraziune și rezistență chimică. PTFE este produs ca o dispersie pe baza de apa. |
 |
| 2. TEFLON® FEP |
| FEP (copolimer de etilenă propilenă fluorurat) O acoperire antiaderentă care, atunci când este tratată termic corespunzător, se topește și curge pentru a forma un strat continuu, neporos. Ca rezultat, are o rezistență chimică excelentă, un coeficient scăzut de frecare și proprietăți excelente antiaderente. Temperatura maxima de functionare: 205 °C. FEP este disponibil sub formă de dispersie pe bază de apă și sub formă de pulbere. |
 |
| 3. TEFLON® PFA |
| PFA (perfluoroalcoxi) Un înveliș antiaderent care, atunci când este copt corespunzător, se topește și curge pentru a forma un strat continuu, neporos. Temperatura de funcționare a PFA este de maximum 250 °C, iar grosimea stratului de acoperire poate ajunge la 0,3 milimetri. Este mai greu decât PTFE sau FEP. Proprietățile sale fac din PFA o alegere mai bună pentru multe aplicații, în special în ceea ce privește rezistența chimică. PFA poate fi folosit ca o dispersie pe baza de apa si sub forma de pulbere. |
 |
| 4. TEFLON® ETFE |
| ETFE (copolimer de etilenă și tetrafluoretilenă) A devenit popular sub numele de marcă Tefzel®. Nu este complet fluorurat, dar are o rezistență chimică excelentă. Poate fi folosit continuu la o temperatura de functionare de 150 °C. Cea mai dură rășină dintre fluoropolimeri. Este posibilă o grosime a stratului de până la 0,3 milimetri, oferind o acoperire foarte durabilă, rezistentă, dură. ETFE este, de asemenea, produs sub formă de pulbere și dispersie. |
 |
| 5. TEFLON-S® acoperiri cu un singur strat |
| Această dispersie pe bază de substanțe chimice este un amestec special de fluoropolimer și alte rășini de înaltă performanță care ajută la creșterea durității și rezistenței la abraziune. În timpul tratamentului termic, componentele de acoperire sunt stratificate în așa fel încât proprietățile fluoropolimerului (coeficient de frecare scăzut și antiaderență) să fie păstrate. Acoperirea are o bună eliberare a mucegaiului și rezistență la abraziune. Poate fi aplicat chiar și pe suprafețe metalice netede și curate. |
TEFLON® este incomparabil mai versatil decât orice alt plastic
De când chimistul DuPont Roy Plunkett a documentat pentru prima dată descoperirea fluoropolimerului TEFLON® PTFE în 1938, DuPont a continuat să scrie istoria fluoropolimerilor. De la tehnologia de bază până la produse cu fluoropolimer proiectate la comandă, extinde continuu calitatea funcțională a acoperirilor TEFLON® pentru aplicațiile tehnice solicitante de astăzi.
Proprietăți remarcabile ale acoperirilor TEFLON®
 |
Antiaderență Foarte puține solide aderă la stratul de TEFLON®. Unele materiale se pot lipi pentru o vreme, dar de obicei sunt ușor de îndepărtat. |
 |
Coeficient de frecare scăzut Coeficientul de frecare al unui strat de TEFLON® este de obicei între 0,05 și 0,20, în funcție de sarcină, viteza de alunecare și stratul de teflon® utilizat. |
 |
Hidrofug Suprafețele cu un strat de TEFLON® sunt rezistente la ulei și apă, nu se umezesc, făcându-le mai ușor de curățat și, în multe cazuri, se autocurăță. |
 |
Rezistență la căldură Acoperirile industriale TEFLON® pot fi utilizate continuu la temperaturi constante de până la 250 °C. În cazuri individuale, poate fi folosit la temperaturi mai ridicate pentru o perioadă mai scurtă de timp. (Necesită consultanță profesională!) |
 |
Proprietăți electrice unice Învelișul TEFLON® – testat la o frecvență largă – are o rezistență foarte mare la rupere, un factor de pierdere scăzut și o rezistență la suprafață foarte mare. Cu metode speciale, poate fi folosit ca acoperire antistatică devenind conductor electric. |
 |
Rezistență la frig Acoperirile industriale TEFLON® rezistă la frig extrem fără a-și modifica proprietățile de bază. Poate fi folosit continuu pana la minus 250 °C. |
 |
Rezistenta chimica – protectie la coroziune Invelisul TEFLON® ramane neutru – nu reactioneaza – la mediul sau chimic, fiind sensibil doar la metalele alcaline topite si la substantele chimice foarte fluorurate. |
| PROPRIETĂŢI MECANICE – FIZICE |
| Datele prezentate mai jos sunt valori medii. |
| Proprietate | Standard ASTM | U.m. | Teflon® PTFE | Teflon® FEP | Teflon® PFA | Teflon® ETFE |
| Greutate specifică | D792 | – | 2,15 | 2,15 | 2,15 | 1,76 |
Rezistentă la întindere |
D1457 D1708 D638 |
MPa |
21-35 |
23 |
25 |
40-47 |
Alungire |
D1457 D1708 D638 |
% |
300-500 |
325 |
300 |
150-300 |
| Coeficient de încovoiere | D790 | MPa | 500 | 600 | 600 | 1.200 |
| Test de încovoiere | D2176 | ciklus | >106 | 5-80 x 103 | 10-500 x 103 | 10-27 x 103 |
| Rezistentă la şoc | D256 | J/m | 189 | Nincs törés | Nincs törés | Nincs törés |
| Duritate | D2240 | Shore D pencil |
50-65 HB |
56 HB |
60 HB | 72 HB |
| Rezistenţă la uzură – test Bell (1) – Sliding Arm (2) – Tabor Abrasion (3) |
– |
g/µm mg mg |
85 7,9-9,7 12 |
– 11,1-15,2 14,8 |
– – – |
– 1,.4 – |
| Rezistenţă la zgâriere – început (4) – complet (5) |
– |
kg kg |
5,7-7,0 7,3-10,7 |
5,1-11,4 8,5-13,2 |
– – |
– – |
| Coeficient de frecare – static – dinamic |
D1894 | – |
0,12-0,15 0,05-0,10 |
0,12-0,20 0,08-0,3 |
0,2 – |
0,24-0,50 0,3-0,4 |
| Unghi de umezire maxim (apă) | – | deg | 104-111 | 95-105 | 104-111 | 90-100 |
| Observaţii: 1. Dispozitiv pentru test de fricţiune Bell: material de uzură grame/micron 2. Test Sliding Arm: 1000 de cicluri, sarcină 500 gr, hârtie abrazivă tip 400, suprafaţă 35,5 cm2 3. Test de uzură Tabor: roată Cs 17, sarcină 1kg, 1000 de cicluri, pierdere de greutate în miligrame 4. Test de rezistenţă la zgâriere Scratch Master: început – de-îndată ce apare metalul de bază 5. Test de rezistenţă la zgâriere Scratch Master: complet – de-îndată ce se desprinde complet pelicula. |
||||||
| PROPRIETĂŢI TERMICE |
Proprietate |
Standard ASTM | U.m. | Teflon® PTFE | Teflon® FEP | Teflon® PFA | Teflon® ETFE |
| Punct de topire | D3418 | °C | 327 | 260 | 305 | 267 |
| Temperatura de coacere | – | °C | 380-430 | 360-390 | 380-400 | 300-325 |
| Temperatura maximă de regim continuu | – | °C | 270 | 205 | 260 | 150 |
| Temperatura maximă de regim intermitent | – | °C | szakmai egyeztetést igényel | |||
| Clasificare de inflamabilitate | UL94 | – | VO | VO | VO | VO |
| Index de oxigen limitat | D2863 | % | >95 | >95 | >95 | 30-36 |
Căldură de ardere |
D240 | MJ/kg | 5,1 | 5,1 | 5,3 | 13,7 |
| Coeficient de transfer termic | – | W/m·K | 0,25 | 0,20 | 0,19 | 0,24 |
| PROPRIETĂŢI CHIMICE |
| Proprietate | Standard ASTM | U.m. | Teflon® PTFE | Teflon® FEP | Teflon® PFA | Teflon® ETFE |
| Rezistenţă chimică şi la solvenţi | D543 | – | Excelent | Excelent | Excelent | Excelent |
| Capacitate de umezire, 24 h | D570 | % | <0,01 | <0,01 | <0,03 | <0,03 |
| Rezistenţă la apă sărată (1) – pe aluminiu – pe oţel |
B-117 | Ore Ore |
744+ 192 |
744+ – |
1000 – |
1000 – |
| Rezistenţă la detergent de spălare vase (2) – aluminiu – aluminiu sablat – oţel sablat |
– | Ore Ore Ore |
264 624 24 |
744 600 480 |
– – – |
– – – |
| Rezistenţă meteorologică | Condiţiile Florida excluse | Nr. de ani neschimbat | 20 | 20 | 10 | 15 |
| Observaţii: 1. Rezistenţă la apă sărată la 35°C, în soluţie de saramură de 5%, măsurat în ore până la străpungere (permeabilitate). 2. Rezistenţă la detergent de spălare vase măsurat în ore. |
||||||
| PROPRIETĂŢI ELECTRICE |
| Proprietate | Standard ASTM | U.m. | Teflon® PTFE | Teflon® FEP | Teflon® PFA | Teflon® ETFE |
| Constantă dielectrică | D150 | 1 MHz | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,6 |
| Rigiditate dielectrică** | D149 | V/µm | 18 | 53 | 80 | 79 |
| Coeficient de disipaţie | D150 | 1 MHz | <0,0001 | 0,0006 | 0,0001 | 0,007 |
| Rezistenţă la arc | D495 | sec | >300 | 300 | >180 | 122 |
| Rezistenţă volumetrică | D257 | ohm·cm | >1018 | >1018 | >1018 | >1017 |
| Conductivitate superficială | D257 | ohm/sq | >1018 | >1016 | >1017 | >1015 |
| ** Intensitatea câmpului în material la o peliculă de 100 µm. | ||||||
| Coeficient de transmisie a vaporilor la un strat de grosimea de 25 microni Teflon® FEP, la ASTM E-96 (valori măsurate la un strat mai gros recalculate la 25 microni) |
||
Vapori |
Temperatură, °C | g/100 inch 2 sau g/625 cm2 (24 Ore) |
| Acid acetic | 35° | 0,41 |
| Acetonă | 35° | 0,95 |
| Acetofenonă | 25° | 0,50 |
| Benzol | 35° | 0,64 |
| Tetraclorură de carbon | 35° | 0,31 |
| Acetat de etil | 35° | 0,76 |
| Hexan | 35° | 0,56 |
| Acid clorhidric, 20% | 25° | <0,01 |
| Piperidin | 25° | 0,04 |
| Acid azotic concentrat | 25° | 7,5-1,4 |
| Hidroxid de sodiu, 50% | 25° | <0,01 |
| Acid sulfuric, 98% | 25° | 0,00001 |
| Apă | 39,5° | 0,40 |
Observaţii:
Scopul publicării datelor de mai sus este să oferim asistenţă tehnică pentru clienţi, conform celor mai relevante cunoştinţe, pe baza experienţei dobândite şi potrivit stadiului actual al ştiinţei. Nu ne asumăm răspundere juridică pentru proprietăţile specificate şi pentru utilizabilitate în aplicaţii concrete. Pentru evitarea eventualelor efecte nedorite apărute în urma utilizării, recomandăm clienţilor să facă teste, analize proprii, noi le acordăm întreaga noastră asistenţă.