Ptfe пленка что это
Диэлектрик с совершенными эксплуатационными характеристиками
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) является одним из наиболее распространенных диэлектрических материалов, применяемых для изготовления изоляции высококачественных проводов и кабелей. ПТФЭ характеризуется большими значениями диэлектрической постоянной, имеет низкий коэффициент рассеивания и обладает хорошей стабильностью на высоких частотах. Уникальные диэлектрические свойства, которыми обладают различные типы лент из ПТФЭ, дают возможность разработчикам создавать разнообразные конструкции высококачественных проводов и кабелей. Например, ленты из экспандированного ПТФЭ низкой плотности или необожженные ленты из ПТФЭ используются при изготовлении кабелей для высокоскоростной передачи данных, которые обладают минимизированным затуханием. Такие ленты могут наматываться одновременно, что обеспечивает необходимую жесткость и высокую работоспособность проводов, используемых в авиации. Рассмотрим различные типы ПТФЭ и их использование при производстве высококачественных проводов и кабелей.
Политетрафторэтилен, более известный как тефлон (фторопласт), является линейным полимером тетрафторэтилена. Его химическая структура практически эквивалентна структуре полиэтилена, отличие заключается в том, что атомы водорода полностью замещены атомами фтора. Значение ПТФЭ в индустрии полимеров уникально благодаря его химической инертности, стойкости к воздействию ультрафиолетового излучения, превосходным электрическим свойствам и низкому коэффициенту трения в большом диапазоне температур. ПТФЭ относится к семейству фторполимеров, в которое входят материалы, отличающиеся степенью насыщенности фтором и кристалличностью. К другим фторполимерам относятся перфторалкополимер (ПФА), фторированный этиленпропиленполимер (ETFE) и поливинил-иденфторидполимер (PVDF). ПТФЭ отличается от других фторполимеров тем, что его нельзя изготовить с помощью стандартной технологии плавления.
СОЗДАНИЕ ПТФЭ
Изобретение тефлона относится к 1938 г., оно связано с работой Роя Планкетта по разработке хладагентов на основе фторидов в лаборатории Дюпона. Технология производства полимера ПТФЭ держалась правительством США в секрете в течение нескольких лет и была использована в Манхэттенском проекте во время Второй мировой войны. В этом проекте ПТФЭ использовался для изготовления прокладок и герметизирующих элементов для обеспечения работы с коррозионно-активными гексафторидами урана, что позволило осуществить разработку атомной бомбы.
Коммерческое производство тефлона не осуществлялось до 1947 г. В последующие годы этот материал использовался в кабельной промышленности для изготовления разнообразных высококачественных проводов и кабелей наряду с такими изоляционными материалами, как поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), нейлон и резина, которые могли работать только при температурах ниже 90оC.
Постоянно ужесточающиеся технические требования в экстремальных условиях эксплуатации в авиационной и космической индустрии обусловили повышение спроса на провода и кабели с изоляцией из ПТФЭ. Объем производства такой продукции возрос с 10 млн долл. в год в 40-е годы прошлого столетия до 5 млрд в год в начале третьего столетия. В конструкции современного коммерческого самолета может использоваться более 160 км проводов весом более 10 тонн. Например, в аэробусе А380, который является самым большим пассажирским авиалайнером в мире, использовано более 480 км электрических проводов общим весом более 15 тонн. В существенно меньшем самолете «Боинг-787» проложено более 80 км электрических проводов.
ПРЕВОСХОДНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Молекулярная структура ПТФЭ содержит линейную цепочку атомов углерода, она полностью окружена атомами фтора, что делает ее превосходным электрическим изолятором, обладающим замечательной химической и тепловой стабильностью. По электрическим свойствам ПТФЭ превосходит многие другие изоляционные материалы. В табл. 1 для сравнения приведены свойства некоторых широко известных изоляционных материалов.
При разработке современных проводов и кабелей в качестве материалов для изоляции наиболее часто используются три вида ПТФЭ — механически обработанный, необожженный и экспандированный, обладающий малой плотностью. Первый тип ПТФЭ производится с использованием адаптированной технологии порошковой металлургии — лента изготавливается компрессионным формованием цилиндрической заготовки, обжигом ее в печи с последующим снятием слоя с заготовки. Для сравнения: необожженная лента из ПТФЭ изготавливается в процессе холодной экструзии, в котором сверхтонкий порошок из ПТФЭ экструдируется через специально спроектированную фильеру. Для обеспечения нужной толщины ленты используется ее однократная или многократная прокатка в каландре. Затем смазка удаляется в процессе сушки или в специальном растворе. Третья форма — экспандированный ПТФЭ низкой плотности, которую называют пористой пленкой, имеет существенно меньшую плотность по сравнению с двумя другими типами ПТФЭ. Для уменьшения плотности ПТФЭ-ленты, что обеспечивает улучшение ее характеристик, были разработаны и запатентованы специальные методы. Например, экспандированный ПТФЭ низкой плотности может быть изготовлен растягиванием необожженного ПТФЭ при повышенной температуре для увеличения его объема (рис. 1).
Изоляция из ПТФЭ наиболее часто применяется в конструкции монтажных проводов в электронном оборудовании коммерческих и военных самолетов. Тонкая лента из ПТФЭ в необожженном состоянии наматывается на провод. Затем вся конструкция подвергается обжигу, что обеспечивает однородность изоляции, обладающей хорошими электрическими свойствами. Второй областью наиболее широкого применения ПТФЭ является производство коаксиальных кабелей, где используются необожженные ленты, ленты после механической обработки и некоторые типы лент из тефлона низкой плотности. ПТФЭ также может использоваться в конструкции полужестких коаксиальных кабелей для применения в радарах, телекоммуникационных и авиакосмических системах. Для увеличения количества типов коаксиальных кабелей, которые могут использоваться в условиях ограниченных пространств, подобно медицинским имплантантам, проектируются сверхтонкие прецизионные коаксиальные кабели. В таких конструкциях в качестве изоляции часто используется пленка из ПТФЭ низкой плотности. ПТФЭ также часто применяется в тех случаях, когда по условиям эксплуатации требуется работоспособность при повышенных температурах (выше 260°C) и при воздействии активных химических веществ. К таким областям применения относятся высокотемпературные приборные (инструментальные) провода, провода для бурильных скважин, трансокеанские телекоммуникационные и океанографические электромеханические кабели, высоковольтные провода, провода для термопар, для систем измерения температуры, для различных приборов и бытовой техники и кабели для сигнализации.
ПТФЭ успешно используется совместно с другими высокотемпературными полимерами для улучшения эксплуатационных характеристик высококачественных проводов и кабелей (рис. 2). Например, многослойная полиимидная лента (Kapton) и лента из ПТФЭ могут наматываться слой за слоем на проводник, образуя конструкцию TKT (Teflon®-Kapton®), в которой полиимид использован для уменьшения веса и обеспечения необходимых электрических характеристик, в то время как ПТФЭ обеспечивает устойчивость к воздействию влаги и химических веществ (рис. 3).
Композитная изоляция в конструкции провода впервые была предложена для использования в аэрокосмическом оборудовании в начале 1990-х годов, в дальнейшем она стала основной при изготовлении изолированных электрических проводов для авиации. Благодаря своим превосходным свойствам она заменила многие другие изоляционные материалы, такие, как ПВХ, ПЭ, поливинилиденфторид и полиуретан.
Сегодня исследователи продолжают поиски изолирующих материалов следующего поколения, уделяя большое внимание разработке новых композитов, которые дадут возможность делать изоляцию проводов более тонкой, легкой, гладкой, прочной, обладающей большим сроком службы и удовлетворяющей требованиям, указанным в директиве RoHS Евросоюза. При этом нет сомнений, что ПТФЭ и его композиты будут оставаться изоляционными материалами, занимающими лидирующие позиции при производстве кабелей и проводов для тех областей применения, в которых предъявляются жесткие специальные требования.
Перевод Святослава ЮРЬЕВА
Оригинал статьи напечатан в журнале Wire & Cable Technology International/September 2010.
Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter
ФТОРОПЛАСТ-4 или PTFE
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 фторопласта, 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
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 PTFE
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:
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.
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:
Свойства фторопласта-4
460,9-833,6
1294,5-2726,5
686,5
Ближайшими аналогами политетрафторэтилену из термопластичных фторполимеров можно назвать полностью фторированные фторопласт-4МБ (FEP) и фторопласт-50 (PFA).
Фторопластовая пленка: гибкость и прочность, противодействие агрессивной среде при предельных температурах
Основное предназначение фторопластовой пленки – использование в качестве изоляционного материала. Чаще всего ее применяют в производстве проводов и кабелей.
Широкое распространение материал получил в судостроении, автомобильной, авиационной и химической промышленностях. Часто его используют для бытовых нужд, в частности для изоляции труб и электропроводов.
Особенности фторопластовой пленки
Производится полимер методом экструзии. Из фторопластового порошка делают заготовку. Ее еще называют таблеткой. Затем с нее снимается верхний слой, который через вальцы раскатывается на необходимый размер. Полученный материал режется на нужную ширину и наматывается на катушки.
Важно! В полотне пленки не должно быть никаких вкраплений. Качественный материал обладает однородной структурой.
Пленка фторопластовая липкая нефтестойкая поставляется потребителям в рулонах различной длины:
Имеет толщину от 0,005 до 0,1 мм. Ширина полотна из фторопласта ф 4д может быть от 10 мм до 120 мм. Из качественных характеристик выделяют прочность и эластичность.
Полимер из фторопласта соответствует требованиям безопасности и экологии: не горит, не взрывается, не требует специальных условий при ее обработке и хранении.
Проявляет отличные эксплуатационные качества при работе в агрессивной среде.
Предупреждение! Использование фторопластовой пленки следует исключить при работе с газообразным фтором, трехфтористым хлором, расплавами и щелочными растворами.
Срок хранения материала составляет 20 лет.
Свойства и характеристики
Пленка фторопластовая сырая каландрированная имеет следующие свойства:
Обратите внимание! Перечисленные качества соответствуют ГОСТу 24222-80. Это значит, что прежде, чем товар попадет потребителю он проходит приемное и типовое тестирование на соответствие требованиям.
Виды и марки фторопластовых пленок
Российские производители выпускают несколько марок фторопластовых пленок. Каждая из них имеет свою узкую направленность, которая зависит от исходного материала. Рассмотрим некоторые из них:
Также, для понимания, ГОСТ присвоил каждой из марок свое краткое обозначение:
Разделяются на два вида: ориентированные и неориентированные. Это зависит от способа производства.
Неориентированная имеет следующие технические характеристики:
Используются в качестве изоляционного материала и прокладок.
Ориентированная обладает следующими параметрами:
Используется для изготовления конденсаторов, в качестве изоляции проводов и кабелей.
Применение
Пленка фторопластовая пористая применяется во многих видах промышленности.
Часто пленку фторопластовую сырую используют в бытовых условиях. В частности, есть случаи применения как материала при строительстве теплицы. Также используется в качестве защитного слоя для кухонной мебели от загрязнений. Можно использовать как изоленту. Подходит для защитного покрытия элементов декора.
Широкий диапазон применения фторопластовой пленки и качественные характеристики обеспечивают материалу спрос у потребителей. Интерес к фторопласту будет только расти.
Тефлоновые покрытия: как и для чего они создаются?
История появления тефлона
Об уникальных свойствах тефлона известно многое. Изготовление антипригарной посуды – самая популярная сфера его применения в бытовых целях. Однако тефлон широко распространен и во многих промышленных областях: в медицине, приборостроении, электронике, текстильной промышленности и даже авиастроении.
Что это за материал и как он появился?
Тефлон – это зарегистрированный товарный знак политетрафторэтилена, которые был изобретен еще в 1938 году на химическом концерне DuPont. Один из его сотрудников, Рой Планкетт, случайно обнаружил, что тетрафторэтилен (ТФЭ), который был закачан в баллоны под давлением, изменил свое агрегатное состояние, превратившись из газа в порошок белого цвета.
Полученное вещество он назвал полимерным тетрафторэтиленом (ПТФЭ). Опытным путем было выявлено, что данный материал устойчив к ультрафиолету и химически агрессивным средам (кислотам, щелочам, спиртам, эфирам, бензину, фреонам). Он не способствует развитию плесени и грибка, не подвержен коррозии и не горюч, имеет нулевую гигроскопичность и очень высокое сопротивление электрическому току.
Температура начала плавления политетрафторэтилена составила, по проведенным измерениям, и составляет сегодня +260 °C. Современные разновидности ПТФЭ могут выдерживать и до +327 °С.
Полимерный тетрафторэтилен был запатентован в 1941 году, с тех пор началось его массовое производство.
В последующие годы тефлон широко применялся в качестве разделительного и защитного средства. Вначале – в военной сфере и промышленности: при производстве различных подшипников, клапанов и прокладок. С 1949 года – в пищевой отрасли.
В 1955 году была выпущена первая сковорода с тефлоновым покрытием, а уже через год свое существование начала компания Tefal Corporation, завоевавшая всемирную популярность своей продукцией с антипригарными свойствами.
Сферы применения ПТФЭ
Благодаря уникальным характеристикам политетрафторэтилен, а также смазки и антифрикционные покрытия на его основе широко применяются в самых различных отраслях промышленности.
Тефлоном покрывают внутренние поверхности трубопроводов, перекачивающих химически агрессивные жидкости. В станкостроении ПТФЭ используется для обработки подшипников и других узлов, испытывающих большие нагрузки. Пластины из фторопласта являются составными элементами эстакад, мостов и путепроводов. Скольжение по тефлону позволяет пролетам, из которых состоят эти конструкции, меньше подвергаться вибрациям, что особенно актуально в местах с повышенной сейсмоактивностью. По тем же причинам пластины из ПТФЭ используются в перекрытиях многоэтажных зданий.
Благодаря гидрофобности, химической инертности и текучести тефлон успешно применяется для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений.
Отличная теплостойкость политетрафторэтилена позволяет использовать его при производстве аэрокосмической техники.
ПТФЭ покрывает трубопроводы и сальники в насосах, перекачивающих жидкие пищевые продукты: растительные масла, молоко, жиры, эмульгаторы.
Тефлон обладает высокой разделительной способностью, поэтому активно применяется для придания антипригарных свойств кухонной посуде, утюгам и гладильным доскам.
Тонкая пленка ПТФЭ на лезвиях бритв облегчает их скольжения и значительно продлевает срок службы.
Высокое напряжение пробоя и крайне низкие диэлектрические потери делают политетрафторэтилен отличным средством изоляции проводов в электротехнических приборах.
Тефлон широко используется в текстильной промышленности – в целях придания тканям особой прочности, устойчивости к моющим средствам, водо- и грязеотталкивающих свойств. Из материалов, пропитанных ПТФЭ, изготавливают ветро- и влагозащитную одежду, кухонные скатерти и другие изделия.
Успешные эксперименты по вживлению тефлона в тело человека позволили применять его в сфере имплантирования и протезирования: для изготовления искусственных сосудов, клапанов сердца и некоторых других частей организма.
Тефлон в составе смазочных материалов
Коэффициент трения политетрафторэтилена ниже, чем у тающего льда, и этим активно пользуются производители смазочных материалов.
ПТФЭ является компонентом автомобильных масел и полиролей, многих промышленных смазок и антифрикционных покрытий (АФП). Последние являются лучшими средствами для снижения трения и износа сопряженных поверхностей.
Покрытия на основе тефлона отличаются высокой прочностью и гладкостью смазочного слоя.
В ряде случаев они могут выполнять функцию аварийной смазки, позволяя механизмам работать даже при полном масляном «голодании».
Химическая стойкость политетрафторэтилена выше, чем у других синтетических материалов и благородных металлов, поэтому ПТФЭ-покрытия не разрушаются под воздействием кислот, растворителей, нефтепродуктов и других агрессивных сред.
Рассмотрим ПТФЭ-покрытия на примере материалов MODENGY.
Выбор конкретного АТСП зависит от поставленной задачи, конструкции обрабатываемых деталей и условий их эксплуатации.
Преимущества тефлоновых покрытий
ПТФЭ-покрытия, как и любые другие АТСП, создают на поверхностях сухую защитную пленку, на которую не налипает пыль и другие абразивные частицы.
Рис. Крепежные детали до и после нанесения покрытия MODENGY 1014
Кроме того, мельчайшие частицы политетрафторэтилена придают тефлоновым покрытиям ряд уникальных свойств:
Все эти качества позволяют назвать тефлоновые покрытия материалами XXI века. Их применение в различных отраслях дает возможность не только повышать качество продукции, но и существенно экономить на некоторых производственных процессах.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
6 апреля 1938 г. 27-летний ученый компании DuPont по имени Рой Дж. Планкетт проводил опыты по использованию в качестве хладагента нового хлорфторуглерода. Он планировал взятьнекоторое количество тетрафторэтилена (ТФЭ) — газа комнатной температуры — и синтезировать его с соляной кислотой. В конце рабочего дня Планкетт и его ассистент Джек Ребок в целях безопасности поместили канистры с приготовленными ими 100 фунтами ТФЭ в сухой лед.
На следующий день Ребок подсоединил канистру с ТФЭ к аппарату, в котором должна была происходить реакция, открыл клапан, и — ничего не случилось. Может быть, газ каким- то образом просочился наружу? Ребок и Планкетт взвесили цилиндр и обнаружили, что газ все еще оставался внутри. Планкетт снял клапан, перевернул канистру вверх дном, встряхнул и вдруг увидел, что из нее вылетели частички какого- то белого порошка. Тогда ученые вскрыли еще несколько канистр и, к своему удивлению, обнаружили, что их внутренние стенки были покрыты гладким, воскообразным слоем какого- то белого вещества. Вероятно, давление и температура заставили молекулы ТФЭ соединиться. Планкетт сделал запись в лабораторном журнале: «Получен твердый материал белого цвета, предположительно продукт полимеризации». Двое ученых начали анализировать новый материал и пришли к выводу, что он обладает экстраординарными качествами.
Давайте узнаем, как все происходило дальше…
В своем журнале Планкетт отметил, что это вещество «тает при температуре, приближающейся к красному калению, и сгорает без остатка».
Но самым интересным было то, что оно не реагировало на фреон, эфир, бензин, алкоголь, серную кислоту, ледяную уксусную кислоту, азотную кислоту, плесень и грибок. Дальнейшие испытания показали, что данное вещество не ржавело и не раздувалось в воде, не реагировало на солнечный свет. После повторного получения случайно обнаруженного в канистрах вещества Планкетт подал заявку на патент и в 1941 г. получил его. В течение последующих трех лет ученые DuPont пытались найти способ безопасного производства полимерного ТФЭ (ПТФЭ) в массовых количествах. Метод получения этого вещества, случайно обнаруженный Планкеттом и Ребоком, оказался очень опасным, так как неоднократно приводил к взрывной реакции из-за выделения в ходе реакции большого количества тепла. В конце концов в результате экспериментов был найден безопасный, хотя и дорогостоящий способ. Тем временем DuPont начала искать у ПТФЭ полезные потребительские качества. Самым многообещающим было его сопротивление электрическому току и большинству химических реакций, что, разумеется, нашло бы применение в промышленности.
Но каким образом использовать это вещество в коммерческих целях, никто не знал. С начала Второй мировой войны эта проблема решилась сама собой, и компания DuPont сконцентрировалась на промышленном использовании продукта.
Поскольку тефлон имел точку плавления слишком высокую, отливать из него формы было непросто. Кроме того, ученым- химикам из DuPont пришлось столкнуться с гораздо более трудной проблемой: как заставить самый нелипкий в мире материал прилепиться к чему-либо еще. Опыты привели к созданию нескольких пригодных форм тефлона. Они создавались разными способами: гранулы тефлона сжимали и путем обжига делали из них блоки; перемешивали тефлоновый порошок и использовали его для нанесения на провода и трубы; с помощью «водной дисперсии» изготавливали эмаль, которую распыляли или наносили на поверхность кистью, затем обжигали; листы тефлона прикрепляли к предметам шурупами; детали машин помещали в слой тефлонового порошка. Чтобы получить достаточно толстую тефлоновую пленку, большинство этих способов нужно было повторять несколько раз.
Тефлон применяли при изготовлении прокладок, клапанов, насосов и подшипников. К 1949 г. тефлон использовали также в процессе промышленной обработки продуктов питания. Покрытые тефлоном противни для хлеба и жестяные банки для печенья стали стандартным оборудованием во многих пекарнях и на кондитерских фабриках. Появились покрытые тефлоном конвейерные ленты. В телевизионном рекламном ролике за 1953 г. DuPont показала тефлоновый противень для хлеба, на котором «было выпечено 1258 хлебных батонов и при этом не было использовано ни капли масла». Но тут DuPont немного сбавила обороты. В первом варианте сценария рекламного ролика говорилось о том, что сковороды с длинными ручками вскоре будут покрывать тефлоном, однако эту строчку удалили еще до того, как был снят этот ролик, так как линию по производству таких сковород разобрали. DuPont н е спешила рекламировать покрытую тефлоном кухонную посуду, предназначенную для домашних нужд, боясь, что это может привести к бытовым травмам и судебным искам. Испытания показали, что при температуре 620 градусов по Фаренгейту тефлон мог расплавиться, и это представляло проблему — ведь кухонные плиты могли нагреваться еще сильнее. Кроме того, сковороды обычно изготавливались из алюминия, и DuPont предстояло придумать способ крепления к нему тефлона. Ученые также обнаружили, что во время приготовления пищи на тефлоновом покрытии требовалось проветривать помещение, потому что при высоких температурах выделялось небольшое количество газообразных продуктов распада (хотя пары, выделяемые перегретыми тефлоновыми сковородами, были менее токсичны, чем пары от разогретого растительного масла). Исходя из этого, DuPont решила продолжать продвижение нового продукта с большой осторожностью. И тут появился Марк Грегуар, французский инженер. У Гре-гуара был друг, который изобрел способ крепления тефлона к алюминию. Он заливал алюминиевую поверхность кислотой, для того чтобы на ней образовались микроскопические ямочки, после чего посыпал эту поверхность порошком из тефлона, нагревал его до температуры чуть ниже точки плавления и таким образом заставлял тефлон приклеиваться к алюминию. В результате образовывалось тефлоновое покрытие, которое не плавилось. Тогда Грегуар решил покрыть тефлоном свои рыбацкие снасти, чтобы они не спутались.
Полученный эффект ему понравился, а его жена Коллетт попросила нанести тефлон на сковороды. Грегуар согласился попробовать и после многочисленных экспериментов получил желаемое. В конечном счете в 1954 г. ему был выдан патент на изобретение тефлоно-вого покрытия. В 1955 г. Грегуары открыли свое дело: Марк покрывал сковороды тефлоном на своей кухне, а Коллетт продавала их на улице французским поварам, которые, несмотря на приверженность традициям, раскупали этот товар на ура. В 1956 г. Грегуары основали Tefal Corporation и открыли свою фабрику. Вскоре после этого министерство здравоохранения Франции объявило о том, что сковороды с тефлоновым покрытием безопасны для здоровья. В 1958 г. французское министерство сельского хозяйства одобрило использование тефлона в пищевой промышленности. В том же году Грегуары продали один миллион сковород. Два года спустя продажи приблизились к цифре «три миллиона». Успех этой разработки не остался незамеченным DuPont. Компания решила получить разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (УСН) (США) на использование тефлоновой посуды при приготовлении пищи. С удвоенной энергией DuPont принялась тестировать сковороды и другую кухонную утварь при самых экстремальных температурах.
В 1960 г. компания предоставила УСН огромное количество собранной за девять лет информации, касающейся «поведения» тефлона на кухне. Через несколько месяцев УСН дало заключение, что эти смолы не представляют никакой опасности. Но даже после этого и несмотря на то, что во Франции Грегуары извлекали из тефлона баснословную прибыль, DuPont не спешила ускоряться; продвижение на рынок кухонной посуды с тефлоновым покрытием не являлось первоочередной задачей компании. И тут появился Том Харди. Харди познакомился с Марком Грегуаром в 1958 г., во время деловой поездки во Францию. Француз рассказал Харди о своем бизнесе и о фабрике, которую он строил. Возвратившись в Штаты, Харди пришел к выводу, что сковороды с тефлоновым покрытием могут очень хорошо продаваться и в США, однако Грегуар не горел желанием сотрудничать с американцем. Но, поскольку деньги помогают людям преодолевать самое сильное сопротивление, Харди вскоре добился права на выпуск кухонной посуды с антипригарным покрытием по технологии Tefal. Следующие два года он потратил на то, чтобы убедить производителей в прибыльности изготовления посуды с тефлоновым покрытием, но все его попытки сделать это закончились провалом. Посуда с антипригарным покрытием тогда была еще в диковинку.
Обескураженный, но не сдавшийся Харди решил тогда купить 3000 сковород у своего французского коллеги. Получив самую первую в США партию сковород с тефлоновым покрытием, Харди складировал ее в сарае на своей овцеводческой ферме в штате Мэриленд. Позже, обойдя двести магазинов, он не получил ни единого заказа. Однако и на этот раз Харди проявил настойчивость. Он встретился с руководством DuPont и сумел убедить их в том, что посуда с антипригарным покрытием могла бы стать для них новым высокодоходным делом. Получив в союзники такую гигантскую компанию, Том Харди наконец смог встретиться с менеджером по закупкам крупной торговой сети Macy’s. Харди встретился с Джорджем Эдельштайном в его крошечном полуподвальном офисе в Нью-Йорке. Эдельштайн заказал ему небольшуюпартию сковород. 15 декабря 1960 г. первые сковороды с тефло-новым покрытием были выставлены на продажу в Масу ‘s Herald Square no 6,94 доллара за штуку. Раскупили их быстро. После этого Харди встретился с Роджером Хорчоу, закупщиком для магазинов Неймана Маркуса. Несмотря на то что его магазин не торговал кухонной посудой, Хорчоу согласился взять на пробу одну из сковород и отдал ее на тестирование редактору поваренной книги. Разумеется, та пришла от нее в восторг, и Нейман Маркус продал 2000 сковород всего за неделю. Хорчоу позже вспоминал: «Еще нераспакованные сковороды были навалены одна на другую, как на оптовом складе, и расходились у продавцов мгновенно». Довольно быстро Харди завалили заказами, и запас сковород в его сарае скоро испарился. Грегуар был не в состоянии удовлетворить американский спрос (который в середине 1961 г. достиг миллиона сковород в месяц), поэтому Харди построил собственную фабрику.
К несчастью для мистера Харди, несколько крупных американских компаний, производивших кухонную посуду, тоже решили начать выпуск сковород с тефлоновым покрытием. В одночасье рынок кухонной посуды перенасытился изделиями подобного рода, а поскольку у американских производителей не было опыта по созданию тефлоновых покрытий, большинство сковород были низкого качества. Массовый спрос на подобную посуду улетучился так же внезапно, как и появился. Сковороды с антипригарным покрытием приобрели дурную репутацию. Склады были забиты непроданным товаром. И как ни печально, но Тому Харди пришлось продать свою фабрику. Однако в DuPont все еще верили, что этот товар обладает огромным потенциалом. Компания провела исследование и обнаружила, что изделия низкого качества получались из-за нарушения технологии при их производстве, в результате чего выпускались низкокачественные сковороды, покрытие которых отскабливалось слишком легко. Поэтому DuPont установила стандарты качества покрытий из тефлона для всех производителей и инициировала программу сертификации.
К 1968 г. DuPont разработала тефлон-П, который не только не давал пище прилипать к сковороде, но и обладал повышенной царапостойкостью. Появившиеся позднее разновидности кухонной посуды имели более толстый слой тефлона, который увеличивал их прочность. Сегодня изделия из тефлона, который когда-то не имел никакой коммерческой ценности, можно найти почти в любом доме. Помимо широкоизвестных сковород, тефлон, как оказалось (что неудивительно), прекрасно отталкивает воду, применяется в качестве водоотталкивающего и пятнопредотвращающего средства для ковров, одежды, домашней утвари и мебели. В виде волокна тефлон используется в носках, для того чтобы уменьшить трение и предотвратить образование мозолей. Что касается Грегуаров, то их кухонная посуда Tefal остается стандартом для всей отрасли. И в самом деле, у автора идеи есть свои преимущества.
Исследователям тефлона и специалистам пришлось столкнуться с очень сложной проблемой, как заставить секретный материал прикрепиться к чему либо. Чего они только не делали: использовали тефлоновый порошок для нанесения на провода, расплавляя его, изготавливали эмаль и распыляли или наносили на поверхность кистью, обжигали. И наконец, листы тефлона просто напросто прибивали гвоздями к стратегическим объектам.
Сегодня на предприятие тефлон попадает в жидком виде. Это тефлоновая пыль смешанная с водой. Перед тем как приступают к работе, антипригарный состав тщательно взбалтывают, чтобы на готовом покрытии не появились комочки.
Для того, что бы нанести тефлон на сковородку с неё нужно «содрать кожу». Посуду обрабатывают струей алюминиевого песка под давлением от пяти до восьми атмосфер. После этой процедуры на её поверхности образовываются тысячи микро царапин. Заполнив каждую из них, покрытие и зацепляется за сковородку. Но перед этим с посуды смывают абразивную пыль и наносят грунт. Он является первым слоем покрытия и в отличии от антипригарного покрытия моментально липнет к сковороде. А вот на грунт уже наносят сам тефлон. Его требуется примерно пять грамм на одну сковороду, ведь он ложится очень тонким слоем 20-25 микрон. Жидкий, напылённый тефлон моментально впитывается в просушенный грунт. Но для того, что бы он закрепился, сковородки отправляют в печь. При температуре 440 градусов тефлоновый раствор проникает в микропоры грунта и сплавляется с ним. Именно благодаря грунту тефлон прочно удерживается на поверхности.
Так рождается детище современного кухонного оборудования – сковорода с тефлоновым покрытием и с невидимым, но очень важным компонентом – слоем грунта под ним.
Основные свойства тефлона
Уникальные свойства тефлона делают изделия из него незаменимыми в химической, электротехнической промышленности, приборостроении, машиностроении, пищевой, легкой и медицинской промышленности. Тефлон пользуется огромным спросом в нефтеперерабатывающей отрасли. В зависимости от условий применения используются изделия из смеси с различными компонентами: коксом, дисульфидом молибдена, стеклопорошком и углеродным волокном. При введении добавок повышается стойкость к истиранию, жесткость, прочность при сжатии, уменьшается деформация при нагрузке, при этом большинство ценных качеств тефлона не изменяются.
В силу своей биоинертности тефлон полностью безвреден для организма. Даже если полимерный слой поцарапан и мелкие частицы его попали в пищу — нет повода беспокоиться. Они без изменений проходят через желудочно-кишечный тракт и выводятся наружу.
Тефлон и текстильные изделия
Большой интерес вызвал тефлон и в текстильной промышленности. С помощью него удалось создать ткани с удивительными свойствами. Их отличает:
• повышенная теплостойкость
• высокая износостойкость
• полная инертность к жирам и маслам
• отсутствие запаха
Достоинства тканей с тефлоновым покрытием ощутили люди во всем мире. Компания Дюпон проводила исследования покупателей и получила очень интересные данные. По мнению 4-х из 5-и опрошенных, ткани с тефлоном должны стоить дороже обычных, и люди готовы за это переплачивать. Более чем две трети женщин, сообщили, что предпочли бы купить для дома текстильные изделия с тефлоновой пропиткой. Такие высокие показатели не случайны. Сегодняшний насыщенный образ жизни, вынуждает людей тратить больше денег на качественные вещи, которые сочетают удобство, красоту, долговечность и практичность.
Ткани с тефлоновым покрытием одобрены FDA (Комитетом пищевой и лекарственной промышленности США) и BGA (Федеральным Союзом оптовой и внешней торговли Германии) к применению в медицинской, фармацевтической и пищевой промышленности