+48 61 652 93 01
PTFE

PTFE – tajemniczy polimer


Jak wiele przełomowych odkryć w historii, i to nastąpiło niespodziewanie. Podczas prób uzyskania nowej substancji chemicznej, która miała mieć zastosowanie w produkowanych przez firmę układach chłodniczych. Pod wpływem wysokiego ciśnienia i przy udziale katalizatora ( żelaza ) doszło do przekształcenia gazu tetrafluoroetenu w polimer.

Tajemniczy polimer został poddany szczegółowym badaniom, które ujawniły jego  niezwykłe właściwości. Uzyskane w ten sposób tworzywo poli(tetrafluoroetylen ) czyli PTFE ma wyjątkowo niski współczynnik tarcia, wykazuje bardzo wysoką odporność chemiczną ( nawet na słynną wodę królewską rozpuszczającą złoto ! ), a także dużą wytrzymałość termiczną.

Mający początkowo zastosowanie głównie w technologiach wojskowych polimer PTFE szybko rozprzestrzenił się również w innych gałęziach przemysłu, a począwszy od lat 50-tych szybko zawitał do naszych domów jako nieodzowny przyjaciel każdego kucharza. Pierwsze patelnie pokryte teflonem zostały wprowadzone na rynek przez mającą francuskie korzenie firmę  Tefal.

Z kolei pod koniec lat 60-tych firma Gore jako pierwsza wyprodukowała tkaninę powlekaną teflonem ( gore-tex ) dając w ten sposób początek szeroko stosowanym dzisiaj tkaninom ( np. w specjalistycznej odzieży roboczej i sportowej ).

Aktualnie teflon wykorzystywany jest w wielu gałęziach przemysłu, m.in. w drukarkach laserowych ( z uwagi na wysoką odporność termiczną ),  w elektronice ( ze względu na właściwości dielektryczne ),  w branży medycznej ( w chirurgii plastycznej teflon w postaci splątanych włókien nasączanych węglem wykorzystywany jest do rekonstruowania kości twarzy, a także w produkcji wewnętrznych protez, np. panewki sztucznych stawów biodrowych ).                                             


Tkaniny teflonowane ( włókno szklane pokryte teflonem ) znajdują szerokie zastosowanie w sektorze produkcyjnym m.in. w branży opakowaniowej ( ochrona przed przywieraniem powierzchni grzejących), spożywczej i chemicznej ( w postaci pasów  transportujących litych oraz z siatki do tuneli termicznych ), w branży budowlanej ( rękawy teflonowe stosowane są jako osłona luster grzewczych przy zgrzewaniu profili okiennych ). Tkaniny i siatki teflonowane  z uwagi na swoje właściwości chemiczno-fizyczne, doskonale sprawdzają się w postaci pasów transportujących, są niezastąpione w liniach produkcyjnych, jako materiał na ślizgi, izolator,  czy wszelkiego rodzaju podkłady. Szerokie zastosowanie znajduje również w produkcji asortyment uzupełniający do serwisu maszyn, jak taśmy teflonowe strefowe, taśmy docinane na wymiar, tygataśmy, folie skrawane i wiele innych.                   Ponadto teflon stosuje się w produkcji szkieł do okularów w celu uzyskania lepszej przejrzystości obrazu, w lakierach do paznokci, różnego rodzaju uszczelnieniach, smarach, a także doskonale sprawdza się w piórach do wycieraczek zwiększając znacznie poślizg na szybie, zwłaszcza kiedy deszcz nie jest intensywny. Teflon dodawany jest również jako komponent do włókien przy produkcji dywanów oraz tkanin aby uzyskać lepszą odporność za zabrudzenia. 

W celu uzyskania  materiału o konkretnych właściwościach z użyciem PTFE, ale jednocześnie spełniającego wymogi pracy w określonych warunkach, polimery poddawane są procesom modyfikacji. Do najczęściej stosowanych modyfikatorów należy PPVE, który dodany do poli(tetrafluoroetylenu) pozwala uzyskać PTFE TFM, tzw. teflon "drugiej generacji". Ponadto jako modyfikator często stosuje się włókno szklane (GF), węgiel (C), grafit oraz brąz. Modyfikacje te pozwalają na zmianę właściwości polimerów, np. w wyniku pokrycia włókna szklanego PTFE powstają tkaniny teflonowane szeroko stosowane w przemyśle ( np. w postaci pasów teflonowych czy też taśm teflonowych )- modyfikacja ta wzmacnia teflon, zwiększa jego odporność na zużycie cierne i zmniejsza odkształcenie pod wpływem obciążenia, połączenie PTFE z węglem poprawia odporność na zużycie cierne i odkształcenia ( odporność chemiczna pozostaje tu bez zmian, natomiast ulegają zmianie właściwości elektryczne ),  dodatek  grafitu z kolei dodaje właściwości antystatycznych  ( obniża współczynnik tarcia, poprawia wytrzymałość mechaniczną ).  Te i wiele innych modyfikacji wzbogacają właściwości fizyko-mechaniczne polimerów, poszerzając ich zakres zastosowań.

W 1990 roku odkryto, że teflon może zostać usieciowany metodą promieniowania, czyli powyżej temperatury jego topnienia. Odbywa się to to w środowisku beztlenowym.                     Sieciowanie polimerów stanowi niewątpliwie najważniejsze przemysłowe zastosowanie obróbki radiacyjnej. Sieciowanie polimerów, w tym teflonu polega na tworzeniu się pod działaniem promieniowania jonizującego dodatkowych wiązań chemicznych pomiędzy łańcuchami cząsteczek o wysokiej masie cząsteczkowej. Na skutek tego procesu powstają struktury charakteryzujące się większą odpornością termiczną, chemiczną ( na działanie rozpuszczalników ), a także lepszymi parametrami wytrzymałościowymi w porównaniu z materiałami wyjściowymi. Sieciowaniu można poddawać takie  polimery, jak np. polietylen, polistyren, polifluorek winylu, alkohol poliwinylowy i inne. W skali przemysłowej najczęściej można spotkać się z wykorzystaniem akceleratorów sieciowania radiacyjnego polietylenu przy produkcji folii termokurczliwych, izolacji przewodów, a także złącz termokurczliwych.

Ponadto,  pozwala na ponowne użycie takich polimerów, w tym  teflonu w kolejnych produktach, przed jego utylizacją.

Ponowne wykorzystanie tworzyw sztucznych, to bardzo ważny aspekt racjonalnej gospodarki zasobami. Zawrócenie do niej odpadów może polegać na ponownym wykorzystaniu materiału pozyskanego w procesach rycyklingu mechanicznego, gdzie z odpadów wytwarza się nowe wyroby, lub też na odzyskaniu energii zawartej w odpad. Z uwagi na bardzo wysoką kaloryczność ( rzędu 40MJ/kg ) odpady z tworzyw sztucznych są doskonałym zasobem energii, gdyż frakcje odpadów, które nie nadają się do recyklingu ( np. są zbyt zabrudzone lub zmieszane ), mogą być z powodzeniem wykorzystane do produkcji energii elektrycznej i cieplnej, co w konsekwencji zmniejsza zapotrzebowanie na paliwa ze źródeł nieodnawialnych ( np. na węgiel czy gaz ziemny ). Mając powyższe na uwadze, europejska branża tworzyw sztucznych rozwija program „Zero plastics to landfills”, promując całkowite odejście ( do 2025 r. ) od składowania odpadów tworzyw sztucznych i wskazujący, że w całej Europie możliwe jest pełne zagospodarowanie tych odpadów pod warunkiem rygorystycznego i pełnego wdrożenia unijnego prawa odpadowego. W tym kontekście szczególnie ważne jest wprowadzenie w UE zakazu składowania recyklowalnych i palnych odpadów, o co apeluje całą branża tworzyw sztucznych.
Chemfl
n
KONTAKT
P.P.H. CHEMFLON Adam Jankowski
ul. Dziewińska 58
60-178 Poznań
tel.: +48 61 652 93 01, 61 654 30 01
e-mail: biuro@chemflon.pl,