Тефлон токсичен. «тефлон» – торговое название «политетрафторэтилена» (ptfe), химические свойства тефлона. Что такое тефлон

Политетрафторэтилен , (-CF 2 CF 2 -) n - продукт полимеризации тетрафторэтилена, полимер с уникальным сочетанием физических, электрических, антифрикционных, химических и других свойств, которое невозможно найти ни в каком другом материале, а также способностью сохранять эти свойства в широком интервале температур: от - 269 o С до +260 o С.

Политетрафторэтилен (ПТФЭ , PTFE ) был открыт 6 апреля 1938 года Роем Планкеттом, сотрудником фирмы DuPont. Работая с фреонами, Планкетт обнаружил на стенках баллона, в котором находился газообразный тетрафторэтилен, белый порошок. Дальнейшими исследованиями было установлено, что это вещество является полимером - политетрафторэтиленом , образовавшимся в результате самопроизвольной полимеризации тетрафторэтилена.

Первое опытно-промышленное производство PTFE было запущено в США в 1943 году на фирме DuPont (продукт выпускался под торговым названием Teflon ), всего через шесть лет после открытия этого фторполимера , а в Англии его начали производить на фирме ICI по лицензии фирмы DuPont в конце 1947 года.

В Советский Союз Teflon (тефлон ) попал с образцами военной техники, передаваемой по ленд-лизу. Ввиду исключительности свойств этого полимера, позволяющих решать многие проблемы в военной промышленности, в 1947 году Правительство СССР поручило трем научным организациям: НИИ-42, АН СССР и НИИПП разработать синтез мономера и полимера, а также методы переработки в изделия отечественного ПТФЭ .

В марте 1949 года в ГИПХ (Государственном институте прикладной химии) были созданы первые опытные установки по синтезу мономера и фторполимера ПТФЭ , на которых проводилась отработка технологического процесса. В это же время НИИПП (в дальнейшем ОНПО "Пластполимер") работало над новым научно-техническим направлением: "Переработкой политетрафторэтилена в различные изделия". В 1956 году на Кирово-Чепецком химическом комбинате (КЧХК) было введено в эксплуатацию первое промышленное производство ПТФЭ в России под торговой маркой фторопласт-4 (Ф-4 ). С 1961 г. на КЧХК осваивался выпуск других фторсодержащих полимеров и сополимеров. В связи с растущей потребностью во фторполимерах в 1963 году на Уральском химическом заводе были введены дополнительные мощности по выпуску фторопластов Ф-4 и Ф-4Д

С 1950 по 1961 год на основе шести мономеров, разработанных в ГИПХ, в НИИПП было получено свыше 60 различных фторсодержащих продуктов, включая гомополимеры: фторопласт-1 , фторопласт-2 , фторопласт-3 , фторопласт-4 и сополимеры - фторопласт-23, фторопласт-32, фторопласт-30, фторопласт-40 , фторопласт-4МБ .
В 1961 году был осуществлен пуск первого производства (фторопласт-42 , фторопласт-40).

В 60-е - 80-е годы продолжилась разработка и освоение новых марок ПТФЭ и новых видов термопластичных фторполимеров (ТПФП) и фторэластомеров (ФЭ).

Свойства и применение фторопласта-4

Фторопласт-4 - высокомолекулярный кристаллический полимер с температурой плавления около 327°С, выше которой исчезает кристаллическая структура и он превращается в аморфный прозрачный материал, не переходящий из высокоэластического в вязкотекучее состояние даже при температуре разложения (свыше 415°С). Вязкость расплава политетрафторэтилена при 380°С составляет 10 10 -10 11 Па*с, что исключает переработку этого полимера обычными для термопластов методами . В связи с этим фторопласт-4 перерабатывается в изделия методом предварительного формования заготовки на холоду и последующего ее спекания.

Зарубежные аналоги фторопласта-4: ALGOFLON ® PTFE F (Solvay Plastics), Teflon ® 7 (DuPont), HOSTAFLON ® TF 1702 (3M/Dyneon), POLYFLON ® M 12, 14 (Daikin Industries Inc.), Fluon ® PTFE G 163, 190 (Asahi Glass Co.,Ltd.)

Фторопласт-4 обладает:

• исключительно высокими диэлектрическими показателями, обусловленными неполярностью полимера;
• низкими значениями тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, почти не зависящими от частоты и температуры;
• исключительно высокой стойкостью к вольтовой дуге;
• электрической прочностью (при измерении на тонких пленках толщиной 5-20 мкм электрическая прочность достигает 300 МВ/м и более);
• чрезвычайно высокой химической стойкостью, которая объясняется высоким экранирующим эффектом электроотрицательных атомов фтора;
• стойкостью ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, газам и другим агрессивным средам. Разрушение полимера наблюдается лишь при действии расплавленных щелочных металлов, их растворов в аммиаке, элементарного фтора и трехфтористого хлора при повышенных температурах;
• способностью не смачиваться водой и не подвергаться воздействию воды при длительных испытаниях;
• абсолютной стойкостью в тропических условиях, грибостостойкостью;
• высокими антифрикционными свойствами, исключительно низким коэффициентом трения (в определенных условиях и парах коэффициент трения до 0,02). Это объясняется не большой величиной межмолекулярных сил, обусловливающих незначительное притяжение других веществ). Коэффициент трения снижается с увеличением нагрузки и необратимо увеличивается в 2-3 раза при 327°С и при 16-18°С после воздействия высокой скорости.

Фторопласт-4 с его низкими прочностью и теплопроводностью редко используется в чистом виде в антифрикционных изделиях, работающих под нагрузкой (например, подшипниках); для этого создаются наполненные композиции, содержащие графитированный уголь, кокс, стекловолокно, дисульфид молибдена, или так называемые металлофторопластовые композиции, обладающие повышенной твердостью, стойкостью к износу, теплопроводностью. Альтернативой ПТФЭ, в ряде случаев, могут стать более твердые и прочные фторопласты Ф-2 , Ф-2М , Ф-3 или Ф-40 .

Недостатком ПТФЭ является ползучесть , увеличивающаяся с повышением температуры. Уже при удельных нагрузках 2,95-4,9 МПа появляется заметная остаточная деформация, а при давлениях 19,6-24,5 МПа и температуре 20°С материал начинает течь. Явление деформации политетрафторэтилена под нагрузкой на холоду позволяет применять его при одностороннем давлении не выше 0,295 МПа.

Оптические свойства ПТФЭ невысоки . Он прозрачен для видимого света только при толщине, измеряемой десятками микрометров. Для ультрафиолетовых лучей прозрачен в пределах длин волн 200-400 мкм, для инфракрасных лучей -2-75 мкм. Многие виды термопластичных фторполимеров обладают отличными оптическими характеристиками .

Фторопласт-4 малоустойчив к облучению. Его механические свойства быстро ухудшаются при действии λ - и β - излучения. Уже при дозе 5*10 4 Гр деструкция полимера настолько глубока, что он становится хрупким и ломается при изгибе. Из-за недостаточной радиационной стойкости изделия из ПТФЭ не могут длительно эксплуатироваться в условиях высокого уровня проникающей радиации. Заменой в применении Ф-4 при радиационном воздействии могут стать водород содержащие фторопласты Ф-40 или ПВДФ .

Изделия из фторопласта-4 могут практически применяться в очень широком интервале температур: от -269 °С до +260 °С. Однако при изменении температуры резко изменяются механические свойства полимера (см. таблицу свойств). Поскольку закалка постепенно снимается при повышенных температурах, закаленные изделия применяются редко и в основном при низких температурах.

Благодаря высокой тепло-, морозо- и химической стойкости, антифрикционным, антиадгезионным и исключительным диэлектрическим свойствам фторопласт-4 широко применяется:

• как антикоррозионный материал в химической промышленности для изготовления аппаратов, элементов ректификационных колонн, теплообменников, насосов, труб, клапанов, облицовочной плитки, сальниковых набивок и др. Использование ПТФЭ в химических аппаратах в качестве труб, уплотнений, прокладок способствует получению продуктов высокой чистоты;
• как диэлектрик в электротехнике, электронике . Особенно успешно используется в технике высоких и ультравысоких частот. Например, ориентированная пленка применяется для изготовления высокочастотных кабелей, проводов, конденсаторов, изоляции катушек; для пазовой изоляции электрических машин,каркасов, изоляторов;
• в машиностроении в чистом и наполненном виде для изготовления деталей машин и аппаратов, подшипников, работающих без смазки в коррозионных средах, в виде уплотнений компрессоров и т.д.;
• в производстве клейких и красящих веществ для покрытий утюгов, лыж и пр.;
• в пищевой промышленности (облицовка валов для раскатки теста, покрытия форм для выпечки и т.д.);
• в медицине (протезы и трансплантаты из ткани и войлока на основе фторопластового волокна, ткани и протезы кровеносных сосудов из нити фторопласта-4, имлантаты и шовные материалы , емкости для приема коронарной крови, держатели для протезов минеральных клапанов и т.д.)

Фторопласт-4А и -4АТ -марки фторопласт-4, обладающие сыпучими свойствами. Применение сыпучих марок при изготовлении фасонных изделий методом изостатического прессования позволяет значительно упростить трудоемкий процесс заполнения пресс-формы и в 1,5-2 раза снизить толщину стенки готовых изделий.

Фторопласт-4Д - представляет собой тонкодисперсную модификацию политетрафторэтилена с меньшим молекулярным весом, чем фторопласт-4, по своим физико-механическим и электрическим характеристикам близок к фторопласту-4, по химической стойкости фторопласт-4Д превосходит все известные материалы, в том числе золото и платину; стоек ко всем минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, окислителям; не смачивается водой и не набухает, диэлектрические свойства почти не зависят от температуры, частоты и влажности. Фторопласт-4Д перерабатывается методом экструзии, получившим название "экструзия пасты", в профильные изделия (тонкостенные трубы, изоляция, тонкие пленочные покрытия) неограниченной длины, которые трудно или невозможно получить из обычного фторопласта-4. На основе фторопласта-4Д можно готовить суспензии, применяемые для изготовления антипригарных тефлоновых покрытий методом распыления или роликовой накатки, а также для антикоррозионной, антифрикционной и антиадгезионной защиты металлов.

Изделия из фторопласта-4Д : лента ФУМ - предназначена для уплотнений резьбовых соединений при температуре от -60°С до 150°С и давлении 65 атм., трубки электроизоляционные - для изоляции токопроводящих частей электротехнических изделий при работе в агрессивных средах, методом рам-экструзии (плунжерной экструзии) изготавливаются трубы, стержни и др.

Свойства фторопласта-4

«ТЕФЛОН» – это торговое название политетрафторэтилена (PTFE) в США.
Известен под торговыми марками: Teflon®, Isoflon®, Fluon®, Nitoflon®, Forflon®, Hostaflon®, Algoflon®. Хороший диэлектрик, устойчив к действию различных химических агентов, термически устойчив до 300°C.

Политетрафторэтилен (тефлон, фторопласт-4) (-C2F4-)n - полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая уникальными физико-химическими свойствами и применяемая в разных областях науки техники и в быту. Патент на изобретение тефлона принадлежит американской компании DuPont.

Свойства тефлона:

Физические свойства тефлона

Тефлон - белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от -70°C до +270°C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.

Химические свойства тефлона

По своей химической стойкости тефлон превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Тефлон не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Тефлон разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидомхлора.

Применение тефлона

Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине,в военных целях, в основном, в качестве покрытий.

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень низкий коэффициент изменения коэффициента диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры, а также крайне низкими диэлектрическими потерями. Эти свойства тефлона, наряду с теплостойкостью, обуславливает широкое применение тефлона в военной и аэрокосмической технике.

Тефлон очень тугоплавок; провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Впрочем, недостатком тефлона является высокая текучесть. Если держать провод во фторопластовой изоляции под нагрузкой (например, поставить на тефлон ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.

Смазка

Фторопласт (тефлон) - великолепный антифрикционный материал, с коэффициентом трения скольжения наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (у тефлона даже меньше, чем у тающего льда). Однако из-за мягкости и текучести тефлона, он неприменим для тяжело нагруженных подшипников и в основном используется в приборостроении.

Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта (тефлона).

Из-за низкого трения и несмачиваемости тефлона насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.

Пищевая промышленность и быт

Благодаря низкой адгезии тефлона, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёночки наносят на лезвия бритв, что значительно продляет срок их службы и облегчает бритьё.

Уход за посудой с тефлоновым покрытием

Тефлоновое покрытие не обладает большой прочностью, поэтому при приготовлении пищи в такой посуде следует использовать только мягкие - деревянные, пластиковые или покрытые слоем пластика - принадлежности (лопатки, половники и т.п). Посуду с тефлоновым покрытием нужно мыть в тёплой воде мягкой губкой, с добавлением жидкого моющего средства, без использования абразивных губок или чистящих паст.

Фторопласт-3

Политрифторхлорэтилен . Термопластичен.

Сам по себе тефлон очень устойчив и инертен в обычных условиях. Однако при нагревании свыше 200 °C, политетрафторэтилен разлагается, с образованием токсичных продуктов. Кроме того, в производстве и при деструкции полимера, возможно образование перфтороктановой кислоты (сокращённо PFOA, или C-8).

В производстве тефлоновых покрытий по-прежнему используется перфтороктановая кислота, однако в январе 2006 г. фирма DuPont, единственный производитель PFOA в США, согласилась удалить остатки реагента со своих предприятий до 2015 г., хотя и не обязалась полностью исключить её применение.

Даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает ее дыхательную систему, приводя к смерти в течение нескольких минут. Доказано, что C-8, попадая в организм лабораторных крыс, вызывает у них злокачественные опухоли, может привести к мутациям у потомства и нарушениям иммунной системы. Научные исследования доказали, что выделяемые из тефлона вещества могут увеличить риск ожирения, инсулиновые проблемы и рак щитовидной железы. Кроме того, тефлон угрожает, по крайней мере, девяти видам клеток, которые влияют на работу иммунной системы.

В настоящее время в СМИ часто стали проводиться кампании, направленные на формирование у потребителей мнения о вредности посуды с антипригарным покрытием на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Здесь нужно отметить, что в настоящий момент, антипригарных покрытий для посуды на какой-нибудь другой основе пока не существует.

В качестве «научной» основы таких заявлений выбраны два утверждения:

1. Антипригарное покрытие содержит в своем составе вещество ПФОА (C7F15COOH) - перфтороктановую кислоту, которая повышает риск развития диабета и онкологических заболеваний.

2. При нагреве антипригарное покрытие выделяет вредные вещества.

В подтверждение приводятся исследования Американского государственного агентства по охране окружающей среды – EPA, и высказывания в СМИ некоторых специалистов о включении ПФОА Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнениях в перечень таковых.

Сложившуюся ситуацию можно прокомментировать следующим образом:

1. Покрытия, созданные известными производителями проходят все этапы гигиенических и химико-технических исследований, как у нас, так и в Европе, на основании которых им выдаются соответствующие сертификаты, подтверждающие безвредность для человека.

2. ПФОА действительно используется для производства некоторых – а не всех – антипригарных покрытий. В данном случае подтасовка заключается в следующем: говорится что полуфабрикат какого-то покрытия и содержит кислоту, а то, что в спеченном (полимеризованном) покрытии на всей готовой посуде ПФОА – отсутствует!!! – умалчивается. Вся готовая посуда не содержит ПФОА!!!

В настоящее время не существует исследований, подтверждающих вред посуды с антипригарным покрытием для человека.

Американское агентство по охране окружающей среды – EPA- не находит воздействие ПФОА вредным: http://www.epa.gov/oppt/pfoa/pubs/faq.html (в конце статьи будут приведены разъяснения EPA с переводом.

Заявления по поводу стокгольмской конвенции – очередная ложь. Текст конвенции несложно найти в Интернете, в частности, на одном из сайтов организаций ООН. Передергивание в следующем: в списке стойких органических загрязнителей присутствует перфотороктановая сульфоновая кислота ПФОС а не ПФОА, это совершенно разные вещества!!!

Такая посуда позиционируется как имеющая керамическое антипигарное покрытие, не содержащее ПТФЭ, обладающее лучшими характеристиками и абсолютно безвредное для здоровья.

Что можно сказать по этому поводу?

Вся идеология продвижения посуды с антипнригарными покрытиями без ПТФЭ основана на двух китах:

· Большинство потребителей не являются специалистами в области химии и посудных технологий.

· Современная мода на слово экология и его производные.

Так называемые «керамические» покрытия не соответствуют по характеристикам антипригарным, и являются по западной классификации “easy to clean”. Заявления о них как об антипригарных, мягко говоря, не соответствуют действительности.

Данный вид покрытий не является новым. Это относительно давно применяемые слегка модифицированные для посуды технические покрытия, имеющиеся в ассортименте химических концернов, производящих антипригарные покрытия, таких как Dupont, Akzo Nobel, Whitford и т.д. Тем не менее компании с известной репутацией их не предлагают в качестве пищевых.

Все следы происхождения покрытий без ПТФЭ ведут в Китай….. Отношение к экологии в Китае ни для кого секретом не является.

В настоящее время не известно исследований, подтверждающих вредность или безвредность таких покрытий для человека в долгосрочной перспективе (как, например, и в случае с ГМО). Опыта использования этих покрытий в контакте с пищей нет.

Большинство европейских участников рынка, где эта компания началась раньше, чем у нас, считают это своего рода модной тенденцией, которая позволит наиболее шустрым «срубить» денег и ляжет в анналы истории маркетинговых проектов, таких как Цептор и пр.

FrequentQuestions(смотреть последний вопрос)

Are there steps that consumers can take to reduce their exposure to PFOA?
Consumer products made with perfluorochemicals include some non-stick cookware and products such as breathable, all-weather clothing. They are also employed in hundreds of other uses in almost all industry segments, including the aerospace, automotive, building/construction, chemical processing, electrical and electronics, semiconductor, and textile industries. Telomers are used as surfactants and as surface treatment chemicals in many products, including fire fighting foams; personal care and cleaning products; and oil, stain, grease, and water repellent coatings on carpet, textiles, leather, and paper. Consumer products made with fluoropolymers and fluorinated telomers, such as Teflon and other trademark products, are not PFOA. PFOA is used as a processing aid in the manufacture of fluoropolymers and can be also be produced by the breakdown of some fluorinated telomers. The information that EPA has available does not indicate that the routine use of consumer products poses a concern. At present, there are no steps that EPA recommends that consumers take to reduce exposures to PFOA.

Американское федеральное агентство по защите окружающей среды (EPA) наложило запрет на сковороды с тефлоновым покрытием. В ходе лабораторных экспериментов с животными, которым вводились большие дозы одного из компонентов покрытия, выяснилось, что эти вещества способствовали возникновению рака печени, низкому весу новорожденных, вызывали проблемы с иммунной системой и процессом развития.

Производителям было заявлено о необходимости сократить на 95% производство кислоты PFOA (основной компонент антипригарного покрытия) до 2010 года и затем до 2015 года планомерно завершить ее производство.

Тефлон - это всего лишь торговая марка покрытия из ФТОРОПЛАСТА, который является "органическим золотом", т.е. органическим материалом, не вступающим в устойчивые химические соединения с посторонними вещеставми (при нормальных условиях). Также этот материал известен своей довольно высокой твёрдостью и низким коэффициентом трения. В технике применяется очень давно. В 60-х годах фирма ДюПонт придумала способ делать из фторопласта покрытие для сковород и запатентовала это покрытие под маркой "Тефлон". Да, никаких металлов во фторопласте быть не может.

PFOA – ключевой компонент при изготовлении антипригарных и устойчивых к образованию пятен материалов – связывают с раком и дефектами новорожденных у животных. Он содержится в крови 95% американцев, в том числе беременных женщин. Его обнаружили также в крови морских организмов и полярных медведей Арктики. Перфлюорооктановая кислота (perfluorooctanoic acid, коротко PFOA). Это синтетический полимер, используемый при производстве различных высокотехнологичных соединений, в том числе и тефлона.

Внесенный в Книгу рекордов Гиннеса как самое скользящее вещество, тефлон уже 50 лет правит в кулинарном мире. Однако было получено достаточно доказательств, что вещество, которое при жарке выделяется из тефлонового покрытия сковороды, более вредно для здоровья человека и природа, чем ДДТ!

Хотя тефлон в 30-х годах прошлого века открыли скорее в результате неудачи, с момента его внедрения это вещество значительно облегчило нашу жизнь. Мы отдаем предпочтение присутствию тефлона в покрытиях, одежде, бумажных изделиях, упаковках продуктов быстрого приготовления, очках, изоляции электрических проводов и даже в покрытии крыши футбольного стадиона из-за воскообразного скользкого покрытия, которых отталкивает грязь, жиры и воду. Однако чаще всего присутствие тефлона мы ощущаем на кухне, поскольку им покрыты сковороды и кастрюли для того, чтобы при приготовлении можно было бы меньше использовать жиров, а также чтобы посуда легче отмывалась.

Тефлон настолько удобен, что производителей, включая DuPont, даже никто серьезно не просил доказать, насколько безопасно употребление этого вещества.

В основе антипригарных покрытий лежит пластик политетра-фторэтилен (торговое название "тефлон"). При высоких температурах - от 200 градусов - этот полимер разлагается на летучие вещества. При перегревании сковородки антипригарное покрытие испаряется. Вредно ли это для дыхательных путей человека? О подобных исследованиях неизвестно.

Химическое строение тефлона сложное. Тефлон состоит из многих токсических веществ, которые с накаленной сковороды попадают в воздух и продукты. Чем чаще мы нагреваем тефлоновую сковороду до высокой температуры, тем быстрее покрытие трескается и мелкие частички и летучие вещества попадают в воздух. Выделяемые из тефлона вещества вредны для человека, а минимальные дозы смертельны для птиц, которых мы держим в доме. Даже если вы ни разу не пользовались тефлоновой сковородой, существует большая вероятность того, что в вашем организме уже скопилось определенное количество выделяемых тефлоном веществ, поскольку тефлон широко используют и вне домашнего хозяйства.

Тефлон или политэтрафлуороэтилен (ПТФЭ) – схожее с пластмассой вещество. Его используют во всех «нелипких» кухонных предметах, различно лишь количество. Ранее считалось, что вещества, выделяемые из тефлона не могут попасть в природу, а если и попадают, то не могут разложиться, т.е. остаются биологически инертными. Однако это оказалось заблуждением. Доказано, что эти вещества скапливаются в организме человека и животного и в природе. Лишь два из этих почти 100 веществ хорошо изучены.

Самый простой способ добиться деления тефлона, накалить его. DuPont утверждает, что покрытие тефлона не трескается даже при температуре в 315 градусов, что, по утверждению компании, сильно превышает температуру, используемую в готовке еды, однако независимый эксперимент отрицает это. Низшая температура, при которой было констатировано попадание тефлона в воздух – 230 градусов. Низшая температура, при которой выделяемые из нелипкого покрытия вещества убили птиц – 202 градуса!

Мнение. Тефлон (или фторопласт-4) является хорошей изоляцией, т.к. молекулы не имеют преимущественной полярности, очень стоек к повреждениям, плюс, к нему не пригарает, потому и применяется для покрытия посуды. НО, очень важное НО, разлагаться начинает уже при 160 грд. Цельсия, об этом все молчат, при разложении выделются очень вредные газы, при температурах 250-270 выделение газов становится критичным. Так вот, в местах механического повреждения, скорость разложения увеличивается в разы, что вы и наблюдаете, когда появляются облезающие лохмотья, также увеличивается и выделение вредных газов при нагреве.
Что менее важно, сама посуда, покрываемая тефлоном, часто делается из материалов, не пригодных к использованию для приготовления пищи, правда в России на это мало обращают внимания, в европейских странах есть и алюминий, и сталь (в том числе нержавейка), и эмали, пригодные для приготовления пищи и непригодные. Поэтому не рекомендуют после образования царапин, трещин и облезания кусков тефлона использовать в дальнейшем посуду.
Точка 160 градусов считается началом процесса, далее интенсивность разложения относительно плавно возрастает при повышении температуры до точки 260-270 град.Ц., эта точка считается критичной.

За 2-5 минут тефлоновая сковорода нагревается намного сильнее, чем указывает DuPont. Используемый в быту тефлон при нагревании сковороды выделяет микроскопические частички, которые попадают глубоко в легкие и там остаются, вызывая смерть птиц, у людей же появляются симптомы так называемого полимерного дымового жара – схожего с симптомами тяжелого заболевания . Впервые такой жар был зафиксирован в 1950 году у рабочих на производстве тефлона. Исследования DuPont доказали, что такое заболевание особо грозит курильщикам, правда, компания внезапно сделала вывод, что тефлон не вреден для человека, если он во время приготовления еды не курит.

С1960 года сотрудники DuPont, которым приходится иметь дело с тефлоном при температуре более 204 градусов, обязаны носить защитные маски.

В повседневной жизни слово "антипригарное" довольно часто заменяют якобы синонимичным "тефлоновое". Но это неправильно. Марку Teflon используют лишь компании - изготовители посуды, получившие лицензию у фирмы DuPont. Остальные выпускают предметы кухонного обихода с другими видами защитных покрытий: Diamond Best (Woll, Германия), Hostaflon (Akzo Nobel, Нидерланды), Keravis (Ballarini, Италия), Protectal Plus (Fissler, Германия), Titan (TVS, Италия), "Адгеласт", "Сталафлон" (обе - Россия), Tefal (Tefal).

Выделяемые из тефлона вещества могут вызывать риск ожирения, инсулиновые проблемы и рак щитовидной железы. Тефлон также угрожает по крайней мере девяти видам клеток, которые регулируют иммунную систему организма.

Недавно ПТФЭ стали связывать с повышением уровня холестерина и триглицерина у людей, у животных заметны изменения объемов мозга, печени и селезенки, одновременно рушится эндокринная система, повышается риск рака, бездетности и отставания в развитии.

Особо опасны тефлоновые выделения детям. DuPont с 1981 года знал, что матери передают своим детям ПТФЭ и что это может вызвать уродство лица, что было доказано на экспериментах с животными. Главным образом под угрозой находятся сотрудники производства и проживающие поблизости.

Можно отказаться от приобретения тефлоновой продукции, хотя это и сложно. Советы:

• Вместо тефлоновой сковороды или кастрюли - помсуда из нержавеющей стали или чугуна, эмалированная;
• Убедитесь, что в составе покрытия посуды и одежды нет тефлона, который во время носки начнет выделяться;
• Забудьте о еде быстрого приготовления, которую упаковывают в посуду с тефлоном и бумагу! Продаваемые во многих супермаркетах продукты (например, предназначенные для микроволновой печи пиццы, попкорн и т.д.) транспортируются и хранятся в упаковке, которая содержит тефлон.
• Не покупайте и не используйте косметику, в составе которой есть вещества, в названии которых есть «fluoro», «perfluoro» или PTFE. Составные тефлона могут быть в лосьонах для лиц и тела, в пудре, лаке для ногтей и креме для бритья.

Политетрафторэтиле́н , тефло́н или фторопла́ст -4 (-C 2 F 4 -) n - полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса , обладающая редкими физическими и химическими свойствами и широко применяемая в технике и в быту .

Слово «Тефлон» является зарегистрированным товарным знаком корпорации DuPont . Непатентованное название вещества - «политетрафторэтилен» или «фторополимер». В СССР и России традиционное техническое название этого материала - фторопласт .

Политетрафторэтилен был открыт в апреле 1938 года 27-летним учёным-химиком Роем Планкеттом из компании Kinetic Chemicals, который случайно обнаружил, что закачанный им в баллоны под давлением газообразный тетрафторэтилен спонтанно полимеризовался в белый парафиноподобный порошок . В 1941 году компании Kinetic Chemicals был выдан патент на тефлон, а в 1949 году она стала подразделением американской компании DuPont .

Свойства

Физические

Тефлон - белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен . Плотность по ГОСТ 10007-80 от 2,18 до 2,21 г/см 3 . Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остаётся гибким и эластичным при температурах от -70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой , ни жирами , ни большинством органических растворителей .

Фторопласт - мягкий и текучий материал, поэтому имеет ограниченное применение в нагруженных конструкциях. Обладает очень низкой адгезией (липучестью).

DuPont указывает температуру начала плавления согласно стандарту ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260 °С до 327 °С.

Химические

По своей химической стойкости превосходит все известные синтетические материалы и благородные металлы . Не разрушается под влиянием щелочей , кислот и даже смеси азотной и соляной кислот . Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора .

Производство

Производство политетрафторэтилена включает в себя три стадии: на первой стадии получают хлордифторметан заменой атомов хлора на фтор в присутствии соединений сурьмы (реакция Свартса) между трихлорметаном (хлороформом) и безводным фтористым водородом ; на второй стадии получают тетрафторэтилен пиролизом хлордифторметана; на третьей стадии осуществляют полимеризацию тетрафторэтилена.

Изделия из ф-4 производятся способом холодного прессования с последующим запеканием при температуре 365±5 °C. Процесс прессования идет из водной эмульсии ПТФЭ в присутствии ПАВ (например, перфтороктановой или перфтороктансульфоновой кислот), которое стабилизирует эмульсию и делает возможным производство воднодисперсного политетрафторэтилена.

Основной производитель фторопласта в России Кирово-Чепецкий химкомбинат имени Константинова, г. Кирово-Чепецк Кировской области.

Применение

Промышленность и техника

Благодаря химической инертности, гидрофобности и текучести материал получил широкое распространение для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений (лента ФУМ).

Смазка

Фторопласт (тефлон) - великолепный антифрикционный материал с коэффициентом трения скольжения, наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Из-за мягкости и текучести цельные подшипники скольжения из фторопласта используют редко. В высоконагруженных узлах применяют металлофторопластовые подшипники-вкладыши и металлофторопластовые опорные ленты. Такой элемент скольжения выдерживает десятки килограммов на квадратный миллиметр и состоит из металлической основы, на которую нанесено фторопластовое покрытие.

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам полиэтилена или полипропилена , имеет очень слабо меняющийся с температурой коэффициент диэлектрической проницаемости, высокое напряжение пробоя , а также крайне низкие диэлектрические потери . Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обусловливают его широкое применение в качестве изоляции проводов, особенно высоковольтных, всевозможных электротехнических деталей, при изготовлении высококачественных конденсаторов, печатных плат .

В электронной технике специального назначения широко используется проводка с изоляцией из фторопласта, стойкая к агрессивным средам и высокой температуре - провода марки МГТФ , МС и ряд других. Провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником . Недостатком фторопласта является высокая холодная текучесть : если держать провод во фторопластовой изоляции под механической нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.

Медицина

Благодаря биологической совместимости с организмом человека политетрафторэтилен с успехом применяется для изготовления имплантатов для сердечнососудистой и общей хирургии, стоматологии, офтальмологии . Тефлон считается наиболее пригодным материалом для производства искусственных кровеносных сосудов и сердечных стимуляторов . В 2011 году впервые применён для пластики поврежденных носовой перегородки и стенок околоносовых пазух вместо титановых сеток. Через 12–15 месяцев имплантат полностью растворяется и замещается собственной тканью пациента.

Тефлон также используется в производстве других бытовых приборов. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёнки наносят на лезвия бритв, что значительно продлевает срок их службы и облегчает бритьё.

Уход за посудой с тефлоновым покрытием

Тефлоновое покрытие не обладает большой прочностью , поэтому при приготовлении пищи в такой посуде следует использовать только мягкие - деревянные, пластиковые или покрытые слоем пластика - принадлежности (лопатки , половники и т.п). Посуду с тефлоновым покрытием нужно мыть в тёплой воде мягкой губкой, с добавлением жидкого моющего средства , без использования абразивных губок или чистящих паст. Избегать перегрева и жарки на большом огне.

Одежда

В производстве современной высокотехнологичной одежды применяются мембранные материалы на основе экспандированного политетрафторэтилена.

Путём физической деформации тефлона получается тонкая пористая плёнка, которая наносится на ткани и используется при пошиве одежды. Мембранные материалы, в зависимости от особенностей изготовления, могут обладать как ветрозащитными, так и водоизоляционными свойствами, при этом нормированный размер пор мембраны из политетрафторэтилена позволяет материалу эффективно пропускать испарения тела человека.

Существует мембранный материал из политетрафторэтилена на тканевой основе, который пропускает воздух, но не пропускает ветер.

• Гор-Тэкс - водонепроницаемая дышащая мембранная ткань.

Другие изделия

Изделия, в производстве которых используется тефлон:

Опасность политетрафторэтилена

Возможное негативное влияние политетрафторэтилена на здоровье человека уже много лет является предметом неоднозначных мнений. Сам по себе полимер очень устойчив и инертен в обычных условиях. Политетрафторэтилен не вступает в реакцию с пищей, водой и бытовыми химическими средствами.

При попадании в организм политетрафторэтилен безвреден . Всемирная организация здравоохранения обратилась в Международную организацию борьбы с раком с просьбой провести опыт на крысах. Опыт показал, что при употреблении с пищей до 25 % политетрафторэтилена он не оказывает никакого воздействия. Данное исследование было проведено в 1960-х годах и повторно в 1980-х годах на распространённой популяции крыс, которые каждый день потребляли ПТФЭ в количестве, соответствующем 25 % общего приёма пищи .

Исследования французских экспертов, опубликовавших в журнале «60 Millions de Consomateurs» результаты лабораторного исследования 13 образцов сковородок, подтверждают безопасность противопригарного покрытия. Французский журнал сообщает, что в результате испытаний была доказана полная безопасность сковород. Все образцы успешно прошли испытание после тысячекратного натирания поверхностей абразивным материалом в течение двух циклов .

Фторопласт потенциально биологически опасен в двух случаях: при производстве и при перегреве готового полимера. Производство полимера использует токсичные и канцерогенные вещества, которые могут попадать в окружающую среду как при утечках, так и в виде производственного загрязнения готового продукта. При перегреве фторопласта происходит термическое разложение с выделением ядовитых веществ .

Производственные загрязнения

Основным источником биологических рисков при производстве фторполимеров считается перфтороктановая кислота (ПФОК, PFOA). Это соединение применялось в США с 50-х годов XX века. Первые сведения о влиянии на здоровье были получены на заводах 3M и DuPont в 60-х годах. В 80-х годах к изучению биологических эффектов подключились научные группы. В конце 1990-х на проблему обратили внимание надзорные органы США, результатом чего стало признание опасности вещества и нормирование предельных концентраций. Технологические процессы на территории США были изменены с целью полного отказа от PFOA. Были запущены широкомасштабные кампании по контролю концентраций PFOA и уточнению его влияния на здоровье человека.

DuPont получил судебные претензии на сотни миллионов долларов от работников компании и окрестных жителей в связи с вредом здоровью и замалчиванием опасности производства. В 2006 году фирма DuPont, к тому моменту единственный производитель PFOA в США, согласилась удалить остатки реагента со своих предприятий до 2015 года . По официальной информации компании, с января 2012 года DuPont не использует PFOA в производстве посуды и форм для выпечки .

Известно, что перфтороктановая кислота распадается при температуре 190 ºС, тогда как технологический процесс спекания основы сковороды с антипригарным покрытием происходит при температуре 420 ºС . Таким образом предполагается, что, согласно технологическому процессу, наличие PFOA в готовой сковороде маловероятно . Тем не менее исследование, проведённое в 2005 году, выявило содержание PFOA в PTFE-покрытии новой посуды от 4 до 75 мкг/кг (при содержании в пищевой плёнке около 1800 мкг/кг и в материале упаковок для попкорна до 290 мкг/кг) .

Независимые европейские исследования показали, что антипригарные покрытия не содержат PFOA в количествах, превышающих допустимые безопасные пределы. Китайская академия контроля качества, инспекции и карантина (GAQSIQ), датский технологический институт подтверждают, что воздействие PFOA, используемой при производстве посуды, не обнаружено. .

В России нет нормативных документов, ограничивающих производственные загрязнения фторопластов, что может негативно сказываться на качестве продукции с содержанием фторопластов.

Термическое разложение политетрафторэтилена

Скорость пиролиза тефлона зависит от степени полимеризации. Признаки разложения обнаруживаются при температуре 200 °C. Процесс протекает относительно медленно до 420 °C. При температурах от 500 °C до 550 °C потеря веса достигает 5-10 % в час в инертных средах, резко ускоряясь в присутствии кислорода воздуха. При температурах от 300 до 360 °C продукты разложения преимущественно гексафторэтан и октафторциклобутан . Свыше 380 °С появляется перфторизобутилен и другие продукты пиролиза.

Среди продуктов теплового разложения политетрафторэтилена самым опасным считается перфторизобутилен - крайне ядовитый газ, который примерно в 10 раз ядовитее фосгена .

Продукты термического разложения вызывают картину отравления, напоминающую литейную лихорадку . Вероятно, ядовит и обладает пирогенным эффектом также аэрозоль политетрафторэтилена, особенно свежеполученный, на котором сорбированы продукты деструкции. При вдыхании пыли холодного политетрафторэтилена через 2-5 ч у всех рабочих наблюдались симптомы, получившие название «тефлоновой лихорадки». Типичную тефлоновую лихорадку наблюдали при работе с политетрафторэтиленом, нагретом > 350 °C. При обследовании 130 человек и наличии в воздухе аэрозоля политетрафторэтилена в концентрации 0,2-5,5 мг/м3 выявлено, что у большинства работавших повторялись приступы лихорадки. У этих же лиц в моче обнаружен фтор (0,098-2,19 мг/л). Выделение фтора оказалось существенно выше при бóльшем стаже и повторных приступах.

Поскольку массовое выделение ядовитых веществ тефлоном начинается при температурах свыше 450 °C, то посуда с противопригарными покрытиями считается безопасной, так как при нормальной эксплуатации таких температур достичь невозможно. Следует учитывать, что производители считают нормой только нагрев с водой или маслом в сковороде. Вода препятствует перегреву тефлона, а её полное испарение сигнализирует о существенном нагреве посуды, которое теперь никак не визуализируется и может стать критическим. Пищевые масла разлагаются при температурах до 200 °C с выделением дыма, что облегчает идентификацию перегрева. Нагрев на плите сухой посуды считается нештатным и в этом случае температуры пиролиза тефлона легко достижимы. Для упрощения эксплуатации некоторые модели тефлоновой посуды снабжаются встроенными визуальными индикаторами температуры.

Пайка проводов с фторопластовой изоляцией требует обязательного наличия вытяжной вентиляции.

Опасность продуктов разложения тефлона для птиц

Особое строение дыхательной системы птиц делает их сверхчувствительными к токсичным веществам, содержащимся в окружающей среде. Установлено, что даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает её дыхательную систему, приводя к смерти через некоторое время (от нескольких минут до десятков часов) . Мелкие птицы более чувствительны к токсичным веществам, им достаточно нескольких секунд вдыхания испарений тефлона и в течение последующих 24 часов наступает смерть.

Вначале, когда новость о смертоносном вреде тефлона для птиц только появилась, было принято считать, что смертельные пары выделяются лишь при очень высоких температурах. К настоящему времени достоверно зафиксирован случай смерти 52 % птиц, в течение 3 суток дышавших испарениями тефлоновых поверхностей осветительных ламп, нагретых до 202 °C . По другим сведениям, для негативного эффекта достаточно всего лишь около 163 °C (325 °F) или даже 140-149 °C (285-300 °F) , но эти данные требуют дополнительной проверки.

Существует очень много сведений о гибели домашних птиц (например, попугаев) от испарений тефлоновых сковородок, оставленных без присмотра и перегретых выше безопасной температуры.

См.также

Примечания

1. Скользкий тип: Тефлон - журнал «Популярная механика»
2. Roy J. Plunkett - Chemical Heritage Foundation
3. Accidental Invention of Teflon
4. What lab accident created Teflon
5. Fluoropolymer Comparison - Typical Properties
6. Уткин В. В. Завод у двуречья. Кирово-Чепецкий химический комбинат . - с цв. вкладками. - Киров: ОАО "Дом печати - Вятка", 2006. - Т. 3. - 240 с. - 1000 экз. - ISBN 5-85271-250-7 .
7. Уткин В. В. 1 // Завод у двуречья. Кирово-Чепецкий химический комбинат имени