Teflón

Chemicky je teflon polytetrafluorethylen - polymer tetrafluoretenu.
Polytetrafluoretylen (zkráceně PTFE; někdy také Polytetrafluoreten) je polymer tetrafluoretylenu, který jako první připravil chemik Roy J. Plunkett ve společnosti DuPont. Polytetrafluoretylen je znám zejména pod svým obchodním názvem teflon (resp. teflon). Dalšími používanými obchodními názvy polytetrafluoretylenu jsou Dyneon™ PTFE (v minulosti Hostaflon™) a Gore-Tex™ (PTFE membrány).

PTFE patří do skupiny polyhalogenolefinů, kam patří např. i PCTFE — polytrifluormonochloreten. Patří ke termoplastům, přestože má některé vlastnosti, které jsou typické spíše pro reaktoplasty. Teplota tání PTFE je přibližně 327 °C, ale jeho vlastnosti se mění již při teplotě 260 °C, nad teplotou 350 °C nastává rozklad.

Historie

3D model části molekuly PTFE.
Navzdory vžitému nesprávnému tvrzení, že PTFE vznikl jako materiál pro vesmírné lety, které začaly až roku 1957, sahá jeho historie až do roku 1938. Tehdy PTFE náhodně připravil Roy J. Plunkett, když experimentoval s tetrafluorethylenem jako chladicím médiem pro chladn. Plunkett zapomněl tlakové láhve s tetrafluorethylenem (TFE) umístit na noc do chladu. Do druhého dne se plyn v lahvích částečně přeměnil polymerizací na bílou tuhou látku – PTFE. Po svém objeviteli se ještě dnes nazývá průmyslový proces výroby PTFE. Ten spočívá v polymeraci tetrafluoethylenu při vysokém tlaku za přítomnosti iniciátorů (peroxidů). V roce 1941 získala firma DuPont patent na výrobu PTFE, v roce 1944 se Teflon stal registrovanou obchodní značkou.

První praktické využití se pro PTFE našlo v roce 1943 - ochrana proti korozi při výrobě atomové bomby. Jeho vrstva na centrifugách a potrubích chránila materiál před velmi korozivním plynem fluoridem uranovým (UF6). Později francouzský chemik Marc Grégoire nanesl vrstvu teflonu na rybářský vlasec, který se poté rychleji odvíjel. Právě jeho manželka Colette přišla v roce 1954 na myšlenku, že by se teflon mohl použít jako povrch na hrnce a pánve.

Vlastnosti

Teflon se používá jako povrch pánví a jiných kuchyňských nádob.
PTFE se vyznačuje několika výjimečnými vlastnostmi:

PTFE je téměř nereaktivní. Silné kyseliny, jako například lučavka královská s PTFE vůbec nereagují. Příčinou jsou velmi silné vazby mezi atomy uhlíku a fluoru, protože fluor je prvek s nejvyšší elektronegativitou (x = 4,0) a s uhlíkem (x = 2,5) vytváří velmi polární a stabilní vazbu. Doposud známe jen málo sloučenin, které dokáží PTFE chemicky narušit – například roztavený sodík nebo fluor.
PTFE má velmi nízký součinitel smykového tření (f(ocel–teflon) = 0,04). Dva PTFE povrchy po sobě kloužou stejně dobře jako dva ledové povrchy. Kromě toho je tento součinitel téměř stejný pro statický i dynamický stav, proto je velmi nenáročný přechod tělesa z klidu do pohybu.
Na povrchu zhotoveném z PTFE téměř nic nepřiléhá, jelikož má k ostatním materiálům extrémně vysoké povrchové napětí.
Hustota: 2,1–2,3 g/cm³, Tvrdost podle Shore D 55 až D 60
Vysoká odolnost vůči zvýšené teplotě, všem kyselinám, zásadám, alkoholům, ketonům, olejům atp. PTFE lze používat při teplotě do 260 °C beze změny vlastností (při teplotě 400 °C dochází pyrolýzou ke vzniku toxických produktů, například fluorfosgen COF2). PTFE je odolný vůči mrazu do −200 °C; fyziologicky zcela indiferentní.
Vysoký součinitel tepelné roztažnosti, fázový přechod z triklinické krystalové mřížky na hexagonální při 19 °C doprovázen změnou objemu.
Nehořlavý, v silném záři rozklad za vzniku fluorovodíku, plynné spaliny jsou jedovaté a u člověka mohou vyvolat tvz. „teflonovou horečku”.
Index lomu cca 1,34 – jen málo odlišný od vody (1,333).