Descrizione di PTFE
July 03, 2023
Il politetrafluoroetilene (PTFE) è un fluoropolimero sintetico del tetrafluoroetilene che ha numerose applicazioni. Il marchio più noto di PTFE è PTFE di DuPont Co.
Il PTFE è un solido fluorocarburo, in quanto è un composto di peso-molecolare costituito interamente da carbonio e fluoro. Il PTFE è idrofobo: né sostanze acqua né contenenti acqua PTFE bagnate, poiché i fluorocarburi dimostrano forze di dispersione londinese mitigate a causa dell'elevata elettronegatività del fluoro. PTFE ha uno dei coefficienti più bassi di attrito contro qualsiasi solido.
PTFE viene utilizzato come rivestimento antiaderente per padelle e altre pentole. È molto non reattivo, in parte a causa della forza dei legami carbonio-fluoro e quindi viene spesso utilizzato nei contenitori e nelle tubature per sostanze chimiche reattive e corrosive. Laddove utilizzata come lubrificante, PTFE riduce l'attrito, l'usura e il consumo di energia dei macchinari. È anche comunemente usato come materiale per innesto negli interventi chirurgici.
Si ritiene comunemente che PTFE sia un prodotto spin-off di progetti spaziali della NASA. Sebbene sia stato utilizzato dalla NASA, l'assunzione non è corretta.
PTFE fu scoperto accidentalmente nel 1938 da Roy Plunkett mentre lavorava nel New Jersey per chimiche cinetiche. Mentre Plunkett tentava di creare un nuovo refrigerante clorofluorocarburo, il gas di tetrafluoroetilene nella sua bottiglia di pressione smetteva di scorrere prima che il peso della bottiglia fosse sceso al punto segnalando "vuoto". Poiché Plunkett stava misurando la quantità di gas utilizzata pesando la bottiglia, divenne curioso della fonte del peso e infine ricorreva a separare la bottiglia. Trovò l'interno della bottiglia rivestito con un materiale bianco ceroso che era stranamente scivoloso. L'analisi ha mostrato che era perfluoroetilene polimerizzato, con il ferro dall'interno del contenitore che ha agito come catalizzatore ad alta pressione. Le sostanze chimiche cinetiche brevettavano la nuova plastica fluorurata (analoga al polietilene già noto) nel 1941 e registrarono il marchio PTFE nel 1945.
Nel 1948, DuPont, che fondò le chimiche cinetiche in collaborazione con General Motors, produceva oltre due milioni di sterline (900 tonnellate) di marchio PTFE PTFE all'anno a Parkersburg, West Virginia. Un uso precoce era nel progetto di Manhattan come materiale per ricoprire valvole e sigilli nei tubi con esafluoride di uranio altamente reattivo nel vasto impianto di arricchimento dell'uranio K-25 a Oak Ridge, nel Tennessee.
Nel 1954, la moglie dell'ingegnere francese Marc Grégoire lo esortò a provare il materiale che aveva usato per la pesca con le sue padelle di cucina. Successivamente ha creato le prime padelle antiaderenti con rivestimento PTFE sotto il brandname Tefal (combinando "TEF" da "PTFE" e "AL" dall'alluminio). Negli Stati Uniti, Marion A. Trozzolo, che aveva usato la sostanza su utensili scientifici, commercializzava la prima pan-rivestita da PTFE degli Stati Uniti, "The Happy Pan", nel 1961.
Negli anni '90, è stato scoperto che il PTFE potrebbe essere radiazione reticolato al di sopra del suo punto di fusione in un ambiente privo di ossigeno. L'elaborazione del fascio di elettroni è un esempio di elaborazione delle radiazioni. Il PTFE reticolato ha migliorato le proprietà meccaniche ad alta temperatura e la stabilità delle radiazioni. Ciò è stato significativo perché, per molti anni, l'irradiazione in condizioni ambientali era stata usata per abbattere il PTFE per il riciclaggio. La scissione della catena indotta da radiazioni consente di essere più facilmente riorganizzante e riutilizzato.
