Teflon
| Teflon | ||||
| Structuurformule en molecuulmodel | ||||
 |
||||
 |
||||
| Algemeen | ||||
| Molecuulformule (uitleg) |
(C2F4)n | |||
| IUPAC-naam | Polytetrafluoretheen | |||
| Andere namen | Teflon, PTFE | |||
| CAS-nummer | 9002-84-0 | |||
| Fysische eigenschappen | ||||
| Dichtheid | 2,2 g/cm³ | |||
| Smeltpunt | 327 °C | |||
| Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar) | ||||
|
||||
Teflon is de merknaam van polytetrafluoretheen (PTFE), een chemische verbinding die in 1938 ontdekt is door Roy Plunkett van de firma DuPont in de Amerikaanse staat New Jersey.
In 1949 werd het als commercieel product geïntroduceerd. Teflon is een etheenpolymeer waarin alle waterstofatomen vervangen zijn door fluor (halogeenalkeen). Het polymeer heeft een zeer grote lengte en is nog steeds een van de grootste moleculen. PTFE is een thermoplast, het laat zich echter niet op een thermoplastische manier verwerken. PTFE wordt als poeder bij kamertemperatuur in een matrijs geperst en hierna in een oven gesinterd.
Er zijn ook andere polymeren met dezelfde handelsnaam en soortgelijke eigenschappen: per-fluor-alkoxy-polymeren (PFA) en fluorinated-ethylene-propylene (FEP). Deze materialen zijn wel thermoplastisch te verwerken.
PTFE is een plastic en heeft van alle plastics de laagste wrijvingscoëfficiënt. Het wordt onder andere toegepast als anti-aanbaklaag in pannen, zoals de Tefal-pan. Hoewel wel gezegd wordt dat een beschadigde teflonlaag schadelijk (kankerverwekkend) zou zijn lijkt dit onjuist; de anti-aanbakwerking gaat bij beschadiging natuurlijk wel deels verloren. Er wordt nog wel onderzoek gedaan naar mogelijke giftigheid van perfluoroctaanzuur (PFOA), dat gebruikt wordt bij de productie van teflon. Teflon is bijzonder weinig reactief en wordt daarom gebruikt in allerlei toepassingen voor opslag en transport van reactieve chemicaliën. Het smeltpunt bedraagt 327 °C.
Teflon is chemisch inert en niet giftig, maar begint bij temperaturen boven 260 °C in kwaliteit achteruit te gaan en zal boven de 350 °C ontleden[1].
De daarbij vrijkomende ontledingsproducten zijn schadelijk en zijn dodelijk voor vogels.[2] Bij mensen kunnen ze griepachtige verschijnselen veroorzaken.[3] Ter vergelijking, boter en andere vetten die gebruikt worden bij bakken en braden beginnen te schroeien en te roken vanaf 200 °C. Vlees wordt in de regel niet heter dan 230 °C om aanbranden te voorkomen. Kookgerei dat leeg op een hete kookplaat wordt gezet kan evenwel de temperaturen bereiken waarbij schadelijke gassen vrijkomen.
Na onderzoek in 1959 van de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) werd teflon goedgekeurd voor toepassing in voedselbereidingsapparatuur. Het onderzoek liet zien dat de giftigheid van de bij grote verhitting van een lege pan vrijkomende dampen kleiner was dan die van gebruikelijke oliën[4]
Teflon wordt vaak gebruikt in elektrische installaties omwille van zijn hoge geleidingsweerstand (10^20 Ohm per meter), de eerder genoemde bestendigheid tegen hoge temperaturen, en lage wrijvingsweerstand maakt het bijvoorbeeld de ideale isolator voor bekabeling in vliegtuigen of militaire installaties, kortom omgevingen waarin hoge eisen wordt gesteld aan de bekabeling. Wordt ook gebruikt in hoogspanningsinstallaties als isolator, vanwege de hoge geleidingsweerstand en het gemak waarmee het materiaal te bewerken is door machines (zoals op draai en kotter banken).
[bewerken] Geschiedenis
Van teflon wordt gezegd dat het een spin-off zou zijn van het ruimtevaartprogramma van de VS, hoewel het lang voor die tijd al op de markt kwam. De bewering dat het een spin-off is van het Manhattanproject [5] is dichter bij de waarheid.
Een coating van PTFE werd gebruikt om de binnenkant van vaten en leidingen te beschermen tegen het zeer reactieve uraniumhexafluoride. Om het Manhattanproject te voorzien van PTFE bouwde DuPont in allerijl een speciale fabriek. In de oorlogsomstandigheden speelden de hoge productiekosten van PTFE geen rol. De opgedane ervaring kon vervolgens gebruikt worden bij de commerciële bereiding van tetrafluoretheen.
PTFE is in de bemande ruimtevaart toegepast als hitteschild, als coating van ruimtepakken en als isolatiemateriaal voor kabels. De eerste maanlander bevatte meer dan honderd kilo teflon. Dankzij de ruimtevaartervaring kon de productie goedkoper worden, terwijl de mythe van wondermateriaal de afzet stimuleerde.
PTFE wordt in computermuizen gebruikt vanwege de lage wrijvingscoëfficiënt van het materiaal, waardoor de muis snel en gemakkelijk over het tafeloppervlak glijdt.
Referenties
|
