پلی تترافلوئورواتیلن

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از تفلون)
پلی تترافلوئورواتیلن
Polytetrafluoroethylene.svg
Perfluorodecyl-chain-from-xtal-Mercury-3D-balls.png
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس ۹۰۰۲-۸۴-۰ ✔Y
KEGG C19507 N
ChEMBL CHEMBL۱۲۰۱۴۸۰ N
خصوصیات
فرمول مولکولی (C2F4)n
چگالی 2200 kg/m3
دمای ذوب ۳۲۷ °C
رسانندگی گرمایی 0.25 W/(m·K)
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 N (بررسی) (چیست: ✔Y/N؟)
Infobox references

پُلی تترافلوئورو اتیلن یا به اختصار PTFE یک فلوئوروپلیمر مصنوعی یا سنتتیک از تترافلوئورواتیلن است که کاربردهای بسیار فراوانی دارد. این ماده بیشتر با نام تجاری تفلون که متعلق به شرکت Chemours است شناخته می‌شود.[۱] Chemours یک شرکت اسپین-آف از غول صنایع شیمیایی آمریکایی، دوپون بود.[۱] این ماده با نام تجاری Syncolon نیز شناخته می‌شود که متعلق به شرکت Synco Chemical Corporation است.[۲]

گاهی به این ماده تفلون بکر (Virgin Teflon) گفته می‌شود و تفاوت آن در این است که در ساخت آن از هیچگونه مواد بازیافتی استفاده نشده‌است، در حالیکه در تفلون‌های رده مکانیکی گاهی درصدی از تفلون بازیافت شده‌است.[۳] تفلون بکر توسط سازمان غذا و داروی آمریکا تأیید شده و بیشتر در صنایع داروسازی و غذایی کاربرد دارد.[۳]

تاریخچه[ویرایش]

این ماده به‌طور تصادفی توسط Plunkett در سال ۱۹۳۸ کشف شد. در حالی که وی در تلاش برای ساختن یک مبرد از نوع CFC بود، پرفلورواتیلن در دستگاه فشار آزمایشگاه او پلیمرسازی شد (در این واکنش شیمیایی آهن جداره ظرف به عنوان کاتالیزور عمل کرد). در سال ۱۹۴۱ میلادی این ماده به ثبت رسید و سه سال بعد نام تفلون ثبت تجاری شد.[۴]

کاربردها[ویرایش]

بیشترین کاربرد تفلون یعنی نزدیک به ۵۰٪ آن، در ساخت کابل‌های برق رایانه‌ها و هوافضا است. (برای مثال کابل‌های کواکسیال) و این به دلیل خواص دی‌الکتریکی فوق‌العاده تفلون،[۵] مخصوصاً در فرکانس‌های رادیویی است.[۵]

در صنعت به دلیل ضریب اصطکاک بسیار پایین تفلون، از آن برای ساخت یاتاقان لغزشی، چرخ‌دنده، آب‌بند، گسکت و واشر، بوش[۶] و دیگر کاربردهایی که نیاز به لغزش با اصطکاک پایین دارد استفاده می‌شود.

از لایه نازک تفلون به صورت گسترده‌ای در تولید کامپوزیت‌های فیبر کربنی و کامپوزیت‌های فایبرگلاس مخصوصاً در صنعت هوافضا استفاده می‌شود.

پوستر تبلیغاتی یک ماهیتابه نچسب در دهه ۱۹۶۰ که توسط لایه‌ای از PTFE یا تفلون پوشش داده شده‌است.

کاربرد تفلون در ساخت ظروف آشپزخانه نچسب کاملاً شناخته شده‌است.

ویژگی‌های فیزیکی این ماده[۴][ویرایش]

Characteristics of PTFE
ویژگی واحد مقدار
چگالی g/cm³ ۲٫۲
نقطه ذوب °C ۳۲۷
مدول یانگ GPa ۰٫۵
مقاومت تسلیم MPa ۲۳
ضریب اصطکاک ۰٫۰۵–۰٫۱۰
ثابت دی الکتریک ε=۲٫۱،tan⁡(δ)<۵(-۴)
ثابت دی الکتریک (۶۰ Hz) ε=۲٫۱،tan⁡(δ)<۲(-۴)
مقاومت دی الکتریک (۱ MHz) MV/m ۶۰

زیان‌ها[ویرایش]

زمانی که مولکول‌های PTFE دچار شکست حرارتی شوند ترکیباتی از قبیل سدیم تری فلوئورو استیت (Sodium trifluoroacetate) و کلورو دی فلوئورو اسِتِیت (chlorodifluoroacetate) و کربوکسیلیک اسیدها ایجاد می‌گردد. برخی مطالعات جدید حاکی از اثرات سوء این ترکیبات بر سلامتی انسان و تأثیرات مخرب زیست‌محیطی است و به همین دلیل در بازار آمریکا در حال جایگزینی است.[۷]

PFOA[ویرایش]

از پرفلوئورواکتانوئیک اسید (PFOA یا C8) به عنوان یک سورفاکتانت در پلیمریزاسیون امولسیون PTFE استفاده می‌شود، البته برخی تولیدکننده‌ها استفاده از آن را کاملاً قطع کرده‌اند.

PFOA به صورت نامشخصی در محیط زیست پایدار باقی می‌ماند.[۸] این ماده در خون ۹۸ مردم آمریکا به مقدارهای بسیار کمی در محدوده جرء در میلیارد پیدا شده‌است. البته این مقدار از سال ۱۹۹۹ تا ۲۰۱۴ به ۷۰٪ برای PFOA و ۸۴٪ برای PFOS کاهش پیدا کرده‌است، که مصادف با ممنوعیت استفاده از PFOA و PFOS در آمریکاست.[۹][۱۰] جمعیت عمومی آمریکا به دلیل دفع حجم زیادی زباله‌های حاوی C8 در اقیانوس و نزدیک به دره رودخانه اوهایو در معرض POFA قرار گرفته‌اند.[۱۱][۱۲][۱۳] POFA در موادی از قبیل زباله‌های صنعتی، فرش‌های ضدلک، مواد شوینده فرش، گرد و خاک خانه، آب، غذا و ظروف تفلون دیده شده‌است.

در نتیجه یک دادخواهی سنخی و حل و فصل اجتماعی با DuPont، سه اپیدمیولوژیست مطالعاتی را در مورد جمعیت یک کارخانه شیمیایی انجام دادند که در معرض POFA بیشتری نسبت به جمعیت عمومی آمریکا قرار گرفته بودند. در این مطالعات به این نتیجه رسیدند که بین مواجهه با PFOA و شش پیامد بهداشتی ارتباط وجود دارد: سرطان کلیه، سرطان بیضه، کولیت اولسراتیو، بیماری تیروئید، هایپر کلسترول خون (کلسترول بالا) و فشار خون ناشی از بارداری.[۱۴]

رویهم رفته، ظروف تفلونی یکی از منابع جزئی قرار گرفتن در معرض POFA در نظر گرفته می شود.[۱۵]

منابع[ویرایش]

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ "Teflon | Chemours Teflon Nonstick Coatings and Additives". www.chemours.com. Retrieved 2016-03-01.
  2. "The Super Lube® Story". www.super-lube.com. Retrieved 2019-03-15.
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ "PTFE | Teflon®". Piedmont Plastics. Retrieved 2019-07-08.
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ ویکی‌پدیای انگلیسی (برگرفته شده در ۱۲ نوامبر ۲۰۰۷)
  5. ۵٫۰ ۵٫۱ Mishra, Munmaya; Yagci, Yusuf (208). Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology, Second Edition (2nd, illustrated, revised ed.). CRC Press. p. 574. ISBN 978-0-8247-2595-2. Extract of page 574
  6. "Teflon Machining & Fabrication | ESPE". www.espemfg.com. Retrieved 2018-08-28.
  7. "Toxnet Has Moved".
  8. Emerging Contaminants Fact Sheet – Perfluorooctane Sulfonate (PFOS) and Perfluorooctanoic Acid (PFOA) (Report). United States Environmental Protection Agency. March 2014. p. 1. 505-F-14-001. https://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P100LTG6.txt. Retrieved 10 February 2019.
  9. https://casaweb.org/wp-content/uploads/2020/01/National-PFAS-Receivers-Factsheet.pdf
  10. http://www.mwra.com/01news/2019/2019-11-PFAS-fact-sheet.pdf
  11. RIch, Nathaniel. "The Lawyer Who Became Dupont's Worst Nightmare". The New York Times Magazine. Retrieved 7 January 2016.
  12. Blake, Mariah. "Welcome to Beautiful Parkersburg, West Virginia Home to one of the most brazen, deadly corporate gambits in U.S. history". Huffington Post. Retrieved 31 August 2015.
  13. Fellner, Carrie (16 June 2018). "Toxic Secrets: Professor 'bragged about burying bad science' on 3M chemicals". Sydney Morning Herald. Retrieved 25 June 2018.
  14. Nicole, Wendee (2013). "PFOA and Cancer in a Highly Exposed Community: New Findings from the C8 Science Panel". Environmental Health Perspectives. 121 (11–12): A340. doi:10.1289/ehp.121-A340. ISSN 0091-6765. PMC 3855507. PMID 24284021.
  15. Trudel D, Horowitz L, Wormuth M, Scheringer M, Cousins IT, Hungerbühler K (April 2008). "Estimating consumer exposure to PFOS and PFOA". Risk Anal. 28 (2): 251–69. doi:10.1111/j.1539-6924.2008.01017.x. PMID 18419647.