Politetrafloroetilen | |
PTFE'nin yapısı. |
|
Kimlik | |
---|---|
IUPAC adı | Poli (diflorometilen) |
Eş anlamlı |
Politetrafloroeten, PTFE, Teflon-PTFE, Teflon, Teflon (ortak dilde) |
N O CAS | |
K O AKA | 100.120.367 |
gülümser |
C (C (*) (F) F) (*) (F) F , |
Görünüm | kokusuz beyaz katı |
Kimyasal özellikler | |
formül | (Cı- 2 F 4 ) n, |
Fiziki ozellikleri | |
T ° cam geçiş | Bazı yazarlara göre 120 °C , ~ −100 °C |
T ° füzyon | 327 °C |
çözünürlük | çözünmez |
Çözünürlük parametresi δ | 12,7 MPa 1/2 |
hacimsel kütle | 2,16 gr cm- 3 |
Termal iletkenlik | 0,25 W m -1 K -1 |
elektronik özellikler | |
Dielektrik sabiti | 2.1 ( 60 Hz ) 2.1 ( 1 kHz , 25 °C ) 2.1 ( 1 MHz , 25 °C ) 2.1 ( 1 GHz , 25 °C ) |
kristalografi | |
tipik yapı | yarı kristal |
Optik özellikler | |
Kırılma indisi | 1.35 |
şeffaflık | çok ince amorf filmler hariç opak |
Önlemler | |
WHMIS | |
Kontrolsüz ürünBu ürün WHMIS sınıflandırma kriterlerine göre kontrol edilmemektedir. |
|
IARC Sınıflandırması | |
Grup 3 : İnsanlar için kanserojenliği açısından sınıflandırılamaz | |
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri . | |
Politetrafloroetilen (kısaltma PTFE ) a, floropolimer türetilen tetrafloroetilen .
Bu teknik polimer, 1938'de Amerikan şirketi EI du Pont de Nemours ve Company için çalışan kimyager Roy J. Plunkett (1910-1994) tarafından tesadüfen keşfedildi ve genellikle “du Pont de Nemours” olarak adlandırıldı ve resmi olarak “DuPont” olarak kısaltıldı. 1949'da ticari olarak tanıtıldı. Teflon , Hostalen, Hostaflon veya Fluon tescilli ticari markaları altında pazarlanmaktadır . En ünlü marka, du Pont de Nemours'un Teflon'udur.
Mükemmel termal ve kimyasal direnç ve ayrıca son derece düşük sürtünme katsayısı dahil olmak üzere onu diğer termoplastik polimerlerden ayıran olağanüstü özelliklere sahiptir .
Günlük hayatta Teflon, mutfak gereçlerinde yapışmaz kaplama olarak yaygın olarak kullanılmaktadır .
PTFE, yumuşak, kolayca deforme olabilen, yarı kristalli , opak, beyaz ve gıda sınıfı bir malzemedir. Uzaması yüksektir (elastomer tipinin mekanik özellikleri) ve stres ve radyasyona karşı direnci düşüktür. Çoğu kimyasala karşı dikkate değer bir direnç, son derece düşük bir sürtünme katsayısı sergiler ve yüksek sıcaklıklarda ( 327 °C'ye kadar ) stabil kalır . Bu olağandışı özellikler, onu çok sayıda uygulama için paha biçilmez kılar.
Politetrafloroetilen aynı zamanda çoğu ağaç kertenkelesinin bacaklarının yapışmadığı tek malzemedir .
PTFE, floropolimer tüketiminin yaklaşık %90'ını veya yaklaşık 20.000 t/ yıl'ı temsil eder .
Olarak endüstri , yatakların, keçe, kullanılan yüksek sıcaklık elektrik yalıtım yapışkan astarlar ve küvetler için, contalar -, sigara gibi Günlük hayatta bazı mutfak eşyalarının kaplamasını oluşturur ve dişli tertibatların sızdırmazlığını sağlamak için bant olarak kullanılır.
Elastomer ve aynı türün mekanik davranışı -80 °C ile 250 °C arasında .
Shore D sertliği : 50-65 Rockwell sertliği: 25 Young modülü : 300 ila 800 MPa Çekme mukavemeti: 10 ila 40 MPa Kopma uzaması : % 100 ila 400 Sürtünme katsayısı : 0,05 ila 0,2 İzod darbe dayanımı : kırılma yok Poisson oranı : 0.46PTFE'nin elektriksel özellikleri olağanüstüdür.
1 MHz'de bağıl geçirgenlik : 2.0 ila 2.1 1 MHz'de dağılma faktörü : 0,0003 ila 0,0007 Dielektrik gücü : 15 ila 17 kV mm -1 Direnç : 10 18 - 10 19 Ω cmDiğer floropolimerler bu dezavantajları azaltmak için geliştirilmiştir. Örneğin, politriflorokloretilen (PCTFE, CFCl = CF 2 monomerinden türetilmiştir)) (erime noktası ~ 213 °C ) PTFE'den biraz daha kolay dönüşür. -250 ile 150 °C arasında bir iş aralığını (kalıcı kullanımda) gösterir . PTFE'ye göre soğuğa dayanıklılık ve daha iyi mekanik özellikler sunarken, termal ve kimyasal direnci daha düşüktür.
PCTFE örneği burada mutlaka en uygun olanı değildir; ikincisi aslında PTFE'den birkaç yıl önce keşfedildi (Farben, 1934). Özellikle endüstriyel uygulamalar için PTFE'nin ana kara noktası olan erimiş halde şekillendirmeye izin vermek için ortaya çıkan PTFE'nin kopolimerleri olan FEP , MFA veya PFA'dan bahsedilecektir.
PTFE, kimyasal olarak atıl ve düşük sıcaklıklarda, toksik olmayan, ama gtm.ajaxSuccess toksik ürünler de 230 ° C (normal olarak, normal kullanım 2 ila 5 dakika sonra bir tavada tarafından ulaşılan sıcaklık). PTFE'nin ayrışması, insanlarda grip benzeri semptomlara neden olabilen, bazen kuşlar için ölümcül olan 350 °C'nin üzerinde emisyonlar üretir .
Karşılaştırıldığında, yemeklik yağlar (sıvı yağlar ve tereyağlar) 200 °C civarında yanmaya başlar . 1959'da yapılan bir çalışma, kaplama dumanlarının (kuru ısıtma yoluyla) zehirliliğinin, aşırı ısıtılmış yemeklik yağların ürettiği dumanlardan daha az olduğu sonucuna varmıştır.
1973'te bir çalışma, bu önceki sonuçları doğruladı. Ayrıca , kaplanmamış bir tavada 260 °C'de pişirme yağı ürünlerine dört saat boyunca maruz kalmanın muhabbet kuşları için %100 toksik (ölümcül) olduğunu, tava kaplama ile aynı koşulların hayvanlarda herhangi bir ölümle sonuçlanmadığını da göstermiştir. kadar 280 ° C . Öte yandan, son kırk yılda, yapışmaz tavalar yaygın olarak kullanılmaya başlandı ve sağlık üzerinde sınırlı bir etkisi olan ve bir tencerenin aşırı ısınmasıyla ilgili sadece küçük bir vaka bildirildi.
2005 yılında, Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (EPA) keşfetti perflorooktanoik asit (ayrıca C8 olarak bilinen İngilizce PFOA veya PFOA), yapmak için kullanılan bir anahtar kimyasal Teflon oldu kanserojen . Bu keşif, nihai kabulden önce düzeltme okuması yapılan bir raporun parçasıdır .
Bunu pazarlayan DuPont laboratuvarlarına, belirli potansiyel riskleri gizledikleri için Amerika Birleşik Devletleri sağlık yetkililerine on altı milyon dolardan fazla ödeme emri verildi. Çalışmalar, PFOA'nın hayvanlarda kansere neden olduğunu göstermiştir .
Grubun ABD fabrikalarının yakınında yaşayan 60.000 kişi tarafından yürütülen dava, DuPont'a bunları telafi etmek için 345 milyon dolar harcamasını ve onu su ve toprakta PFOA emisyonunu durdurmaya zorlamasını emretti. Şu anda bu kimyasal EPA tarafından kabul edilmemektedir . 2007 yılında, diğer perflorinatlanmış bileşikler arasında, bilinen perflorooktanoik asit, kalıcı olması için ortam ve accumulable kan (albümin) proteinlere bağlanarak, karaciğer ve canlı organizmada böbrekler. İnsanlara ve diğer hayvanlara toksik, PFOS bulunmuştur olarak göbek kordonu kanı test 299 yenidoğan% 100 Baltimore , bu alanda yaygın olarak intrauterin kirlenme gösteren. Diğer perflorlu bileşikler bulunmuştur, ancak daha düşük dozlarda ve/veya daha az sayıda denekte.
İçinde ocak 2006, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki fabrikada PFOA kullanan tek şirket olan DuPont, 2015 için bu üründen kaynaklanan emisyonları aşamalı olarak kaldırma niyetini açıkladı. Şu anda bir ikame arıyor ve bu nedenle kullanmayı bırakma planı yok. Teflon üretiminde olmazsa olmaz bir ürün. Bu duyuru şirketin Teflon kullanan tüm ürünlerini kapsar. Aslında, PFOA, ambalaj, giysi ve ambalajdan ziyade yapışmaz pişirme kapları (bunun için nihai üründe ölçülebilir herhangi bir PFOA izi bulunmamalıdır için kullanılan Teflon üretim sürecinde kullanılır zemin kaplamaları.
2010 yılında, bilimsel bir çalışma, kanda PFOA ve perflorooktansülfonik asit (PFOS) varlığı ile kolesterol düzeylerinde bir artış arasında bir ilişki olduğunu göstermiştir .
PTFE'nin dolaylı bir etkisi, ısıtıldığında atmosferde sera gazı üretebilmesidir . Gerçekten de , 600 ° C , üretim vardır polyfluorobutène ve 650 ° C arasında karbon tetraflorid (CF 4). Bu ikinci moleküller , polarize olan, yansıyan güneş ışığını emen kovalent bağlara sahiptir (yansıtılan ışığın %30'u, molekülün kesme titreşimleri tarafından bu sera gazları tarafından %15'i emilir).
CF 4 sorunve PFB, bu moleküllerin çok uzun bir ömre sahip olmasıdır (örneğin, CF 4 için 50.000 yıl).) ve 100 yıllık 6500 için entegre kilogram başına nispi küresel ısınma gücü. CO 2'nin nelere katkıda bulunduğunu karşılaştırırsak, bin kat daha uzun bir ömre sahip olacaktı. CF 4 için yıllık büyüme oranı %2 artarCO ile karşılaştırıldığında 2 bu da %0.4 düzeyindedir.
Sorun: Montreal Protokolü tarafından 1989'dan beri yasaklanmış olan kloroflorokarbonların (CFC'ler) kullanımı , bunların yerini başka katkıda bulunanlar almıştır (örneğin CF 4) ısınma potansiyelinde daha az güçlü değil ve bu sefer kalma süresi beş yüz kat daha uzun. PTFE'nin yüksek sıcaklık bozulması sadece küresel ısınmada değil, aynı zamanda yeraltı sularında, göllerde, denizde ve hayvanlarda da hissedilir. Aslında, PFC'ler (perflorlu bileşikler) arasında hissedilen en yüksek konsantrasyon, PFOA'nınkidir.
PFOA, kalıcı organik kirleticilerden (KOK) biridir, yani doğada parçalanmaz veya çok az miktarda bulunur . PFOA kutup ayılarında, balıklarda, insanlarda ve dünyanın tüm okyanuslarında kutupta bulunmuştur. PFOA biyobirikimlidir ve biyolojik olarak büyütülebilir.
2008 yılında dünyada PFOA'nın bozulmasına izin veren çalışmalar yürürlüktedir. Aslında çalışmalar , 254 nm'de Fe( III ) varlığında ve UV ışığı altında PFOA'nın bozunmasını göstermektedir . Bu nedenle, PTFE üretimi ile bağlantılı kimyasal analizler dünya çapında giderek artan bir talep görmektedir. Dolayısıyla analitik çevre kimyası alanı patlama yaşıyor.
360 ° C'de politetrafloroetilenin ayrışmasından elde edilen PFOA . Bu bileşik, insanlarda ve hayvanlarda artan toksisitesi ve kanserojen etkisi ile bilinir. Çevrede kaldığı ve insan vücudunda biriktiği için endişe vericidir. Ancak bu bileşikleri farklı ortamlarda (su, kan, serum, karaciğer, plazma, toprak, hava, mutfak eşyaları vb. ) belirlemek ve ölçmek için farklı analiz yöntemleri geliştirilmiştir .
PFOA ve diğer PFC bileşiklerinin analizleri Adriyatik Denizi'ne boşaltılan PFOA konsantrasyonlarını belirlemek için 2006 yılında İtalya'daki Po nehri havzasında gerçekleştirilmiştir . Bu durumda kullanılan analiz yöntemi, katı faz ekstraksiyonu (SPE) ve tandem kütle spektrometrisine (en) (LC-MS / MS) bağlı sıvı kromatografisidir .
SPE, katı bir yüzey üzerinde analizlerin seçici adsorpsiyonuna dayanan bir numune hazırlama tekniğidir.
LC / MS / MS, bileşiklerin ayrılmasına ve nicelenmesine izin verir. Bu yöntemin avantajı, farklı yapılardaki maddelerin aynı anda belirlenmesine izin vermesidir. Yüksek hassasiyet, artırılmış özgüllük ve çok yüksek seçicilik, hız, gelişmiş S/N (sinyal/gürültü oranı), eşsiz doğruluk ve hassasiyet, azaltılmış algılama sınırına sahiptir , ancak pahalıdır.
Analizler, Şubat ayından Şubat ayına kadar farklı nehirlerden su örnekleri toplanarak yapılmıştır. Mart 2007. Bu analizler, 2007 yılı boyunca Tánara nehri için yüksek konsantrasyonlarda, yani 1.270 ng / l ve Po nehri için farklı örnekleme tarihleri için 2006 yılı boyunca 60 ila 337 ng / l arasında değişen konsantrasyonları ortaya çıkardı . PFOA analizleri için tespit limiti 100 pg/l'dir . Bu konsantrasyonlardan ve nehir akışından, 2006 yılı için PFOA miktarı belirlendi, yani denizde biriken ~ 0.3 kg / h PFOA veya ~ 2.6 ton / yıl kütle Adriyatik (Akdeniz'in bir kısmı) .
Perflorokarboksilik asitlerin (PFCA, İngilizce'de PFCA ) belirlenmesi için bir yakalama detektör elektronu (en) (ECD) ile gaz-sıvı kromatografisi (GLC English) kullanılarak analizler yapılmıştır . Bu analiz, mümkün verimli çıkarmak için yapılan perflorooktanoik asit (PFOA), perfluorononanoic asit (PFNA'nın) ve perfluorodecanoic asit ile metile sıçan karaciğerinden (PFDA) diazometan CH 2 K 2. sonra GLC ile ayrılır. Vücut ağırlığı başına 20 mg kg- 1 uygulanan bir dozdan 24 saat sonra sıçan karaciğerinde elde edilen PFDA konsantrasyonları 113.9 ± 11.4 µg / g karaciğer olmuştur.
Bununla birlikte, PFOA'nın kalıcılığı ve bunun çevre sağlığı ve insan sağlığı üzerindeki olası etkileri ile ilgili yeni çalışmalar değerlendirilmektedir .