Открытие тефлона было случайным. В 1938 году ученый Рой Планкетт из химического концерна DuPont обнаружил, что газ тетрафторэтилен, закачанный в баллоны под давлением, меняет свое агрегатное состояние и превращается в белый порошок. Данное вещество он назвал полимерным тетрафторэтиленом (ПТФЭ, тефлон).
Путем дальнейших исследований выяснилось, что ПТФЭ обладает нулевой гигроскопичностью, высокими диэлектрическими свойствами, устойчивостью ко многим агрессивным веществам: уксусной, азотной, серной кислоте, спиртам, бензину, фреонам, эфирам, грибку и плесени.
Позже были открыты и другие свойства политетрафторэтилена:
-
Негорючесть
-
Неподверженность коррозии
-
Стойкость к УФ-излучению
-
Высокая температура плавления (+260 °C, у некоторых разновидностей – до +327 °C)
-
Очень низкий коэффициент трения даже при отрицательных температурах
В 1941 году был получен патент на ПТФЭ и началось его производство. Первоначально вещество активно использовалось в военной сфере и промышленности – для производства прокладок, клапанов, подшипников и др.
В 1949 году политетрафторэтилен начали применять в пищевой промышленности. В 1955 году была выпущена первая в мире сковорода с антипригарным покрытием на основе тефлона. Спустя год появилась компания Tefal Corporation, которая по сей день производит кухонную утварь, являющуюся эталоном качества.
Области применения тефлона
Сегодня тефлоновые покрытия пользуются высоким спросом в электротехнической, пищевой, химической промышленности, медицине и военной сфере.
На химических производствах ПТФЭ покрывают трубопроводы для перекачки различных агрессивных жидкостей. В тяжелой промышленности, например, станкостроении, его наносят на подшипниковые и другие узлы, работающие под воздействием больших нагрузок.
Пластины из фторопласта используются в строительстве – при возведении мостов, эстакад и путепроводов. Благодаря им пролеты, из которых состоят конструкции, откликаются на вибрации, что особенно важно для регионов с повышенной сейсмической активностью. По этим же причинам тефлоновые пластины используются при строительстве высотных зданий в местах крепления балок.
Химическая инертность, текучесть и гидрофобность позволяют использовать ПТФЭ для уплотнения фланцевых и резьбовых трубных соединений. Самый яркий пример – лента ФУМ.
Термостойкий политетрафторэтилен нашел применение при производстве аэрокосмической и высокочастотной техники.
В пищевой промышленности тефлоном обрабатывают сальники и внутренние поверхности труб, по которым перекачиваются эмульгаторы, жиры, молоко, растительные масла и другие жидкости.
На текстильных производствах жидким ПТФЭ покрывают ткани. Это придает им дополнительную прочность, грязеооталкивающие свойства, устойчивость к моющим составам. Из таких материалов изготавливают влаго-и ветрооталкивающую одежду, кухонные скатерти и другие изделия.
В медицине тефлон используют в сфере протезирования и имплантирования. Он является составным компонентом для сердечных клапанов, искусственных сосудов и т.д.
Самое известное применение тефлона – производство посуды и бытовой техники. Его используют в качестве антипригарного покрытия для сковород, кастрюль, форм для выпечки, утюгов и т.д. ПТФЭ наносится на лезвия бритв для облегчения скольжения и увеличения срока их службы.
Смазочные материалы на основе тефлона
Тефлон – самое скользкое в мире вещество. Его коэффициент трения меньше, чем у тающего льда. Именно поэтому ПТФЭ активно используется производителями смазочных материалов. Политетрафторэтилен входит в состав многих автомобильных масел, пластичных смазок, паст, полиролей и антифрикционных покрытий – составов, служащих для снижения износа и трения взаимодействующих поверхностей.
Средства с мелкодисперсным ПТФЭ обладают высокой износостойкостью и прочностью смазочного слоя.
Частицы тефлона улучшают скольжение металлических и пластиковых поверхностей, снижают их трение и фрикционный износ.
Химическая стойкость политетрафторэтилена выше, чем у любого другого синтетического материала или благородного металла. Благодаря этому ПТФЭ-покрытия не разрушаются под воздействием растворителей, кислот, масел и других агрессивных сред.
Кроме того, на полностью полимеризовавшиеся покрытия не налипает грязь, пыль и другие абразивы. Материалы на основе тефлона являются отличными разделительными агентами.
Благодаря уникальным свойствам ПТФЭ покрытия на его основе характеризуются высокой термостабильностью, отличными противоизносными и противозадирными свойствами, практически полной инертностью к агрессивным веществам.
В качестве примера можно привести антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY.
В линейку MODENGY входит группа материалов, изготовленных на основе политетрафторэтилена и полимерных связующих компонентов. Их отверждение происходит при нагреве, а диапазон рабочих температур после полимеризации составляет от -70 до +250 °C.
К числу ПТФЭ-покрытий относятся MODENGY 1010, MODENGY 1011, MODENGY 1012, MODENGY 1014, MODENGY PTFE-A20. Они отличаются составом (в MODENGY 1014, помимо политетрафторэтилена, входит дисульфид молибдена) и некоторыми эксплуатационными характеристиками.
Общими свойствами покрытий MODENGY с политетрафторэтиленом являются:
-
Высокая адгезия
-
Очень низкий коэффициент трения
-
Устойчивость к воздействию агрессивных химикатов
-
Работоспособность в запыленной среде
-
Водостойкость
-
Высокие противоизносные и антикоррозионные свойств
Выбор покрытий на основе ПТФЭ следует осуществлять исходя из конструкционных особенностей и условий эксплуатации деталей, а также поставленной задачи.
Покрытия MODENGY 1011, MODENGY 1011, MODENGY 1014 успешно применяются при обслуживании крепежа.
MODENGY PTFE-A20 наносится на направляющие фасовочных машин. В результате значительно снижается трение и улучшается скольжение упаковочной пленки, движущейся вдоль так называемого "воротника".
