40
Visoka tehnička škola strukovnih studija u Zrenjaninu Nastavni predmet: Tehnički materijali Studijski program: Proizvodno mašinstvo i računarske tehnologije Tefloni kao tehnički materijali SEMINARSKI RAD

Tefloni kao tehnički materijali

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tefloni kao tehnički materijali

Visoka tehnička škola strukovnih studija

u Zrenjaninu

Nastavni predmet: Tehnički materijali

Studijski program: Proizvodno mašinstvo i računarske tehnologije

Tefloni kao tehnički materijali

SEMINARSKI RAD

Ujvari Marija

Broj indeksa: 3/09-3

Page 2: Tefloni kao tehnički materijali

Zrenjanin, maj 2010

Sadržaj:

Uvod....................................................................................................................1

1. Klasifikacija tehničkih materijala..................................................................2

1.1. Metalni materijali.....................................................................................................2

1.2. Keramički materijali.................................................................................................3

1.3. Mašinski materijali...................................................................................................3

1.4. Polimeri....................................................................................................................4

2. Podela Teflona - klasifikacija........................................................................5

2.1. Teflon FEP.................................................................................................................5

2.2. Teflon PFA................................................................................................................5

2.3. Teflon AF..................................................................................................................6

2.4. Teflon PTFE..............................................................................................................6

3. Proces dobijanja Teflona...............................................................................7

3.1. Sirovi materijali........................................................................................................7

3.2. Proces proizvodnje...................................................................................................7

3.3. Proizvodnja tetrafluoretilena (TFE).........................................................................8

3.4. Polimerizacija suspenzijom......................................................................................8

3.5. Polimerizacija disperzijom.......................................................................................9

4. Osobine Teflona...........................................................................................10

4.1. Hemijske osobine...................................................................................................10

4.2. Fizičke osobine.......................................................................................................11

Page 3: Tefloni kao tehnički materijali

5. Primene Teflona..........................................................................................13

5.1. Tanke Teflon trake.................................................................................................13

5.2. Teflon i automobilski motori.................................................................................14

5.3. Teflon kao podmazivač..........................................................................................15

5.4. Teflon u municiji....................................................................................................15

5.5. Teflon kao izolacioni materijal..............................................................................16

5.6. Teflon u građevinarstvu.........................................................................................16

5.7. Teflon u medicini...................................................................................................17

5.8. Teflon u procesnim mašinama...............................................................................18

5.9. Teflonski ventili i obloge.......................................................................................20

5.10. Tefloni u svemiru...................................................................................................20

6. Zaključak.....................................................................................................22

Literatura

Page 4: Tefloni kao tehnički materijali
Page 5: Tefloni kao tehnički materijali

Uvod

Teflon je prvi put otkriven 6. aprila 1938. godine. Otkrio ga je Roy Plumkett dok je radio kao hemičar istraživač za “Kinetic Chemicals inc.” Ovaj tehnički materijal, dokazan kao jedan od najprilagodljivijih, otkriven je sasvim slučajno dok je radio na jednom od svojih eksperimenata.

Dok je Plumkett pokušavao da napravi novi hlorfluorougljenični frižider, sam hlorfluorugljenik je sintetizovao u tetrafluoretilen, gas na sobnim uslovima, sa hlorovodoničnom kiselinom. Kako bi produžio to istraživanje Plunkett je pripremio 45 kilograma tetrafluoretilena i uskladištio ga u komore sa pritiskom da bi se mogao kasnije koristiti. Da bi sprečio eksploziju ili naprsnuće komore kasnisteri su držani na suvom ledu. Sledeće što se dogodilo po otvaranju ventila na komori, kada su kao deo standardne procedure otpuštali određenu količinu tetrafluoretilena iz komore u drugu zagrejanu i ubrizgavali hlorovodoničnu kiselinu, ništa nije izašlo. Površan pregled nije pokazao ništa neuobičajeno sa ventilom. Kada su premerili komoru otkrili su na je sav gas i dalje unutra. Plaunkett je okrenuo komoru i protresao je da bi iz nje ispalo malo belog praha. On je odmah shvatio šta se dogodilo iako se verovalo da etilen ne može da polimerizuje jer su se prethodni pokušaji da se to učini završili neuspehom. Kombinacija pritiska i tetrafluoretilena je uzrokovala molekule da se sjedine u dugim lancima i rezultuju u ovakvo jedinjenje sa krajnje zanimljivim i korisnim nizom osobina.

Kasnije, Plunkett je ustanovio da je u pitanju termoplastična smesa koja se topi na tzv. crvenoj toploti i koja ne reaguje sa nekim od najjačih rastvarača kao što su Freon 113, aceton, piridin i dr. Dalji testovi su pokazali da se smesa ne može ugljenisatiniti niti otopiti dok je izložena procesu lemljenja ili električnom luku. Takođe ni vlaga nije uspela da ošteti ovaj tehnički materijal, kao ni produženo dejstvo sunčevih zraka.

“Kinetic Chemicals inc.” je taj njegov pronalazak patentirao 1941. godine i registrovao pod zastitnim znakom TEFLON, 1945. godine. Roy Plumkett bio je predstavljen u “Plastics Hall of Fame” 1973. godine i u „Inventors Hall of Fame” 1985. godine. Plumkett je umro 12. Maja 1994. godine u 83 godini života i ostavio za sobom jedno od najvažnijih otkrića u oblasti tehničkih materijala – TEFLON.

1 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 6: Tefloni kao tehnički materijali

1. Klasifikacija tehničkih materijala

Sve što nas okružuje u svetu u kome živimo jeste materija, a deo nje pripada materijalima. Jedna od definicija jeste „ materija koju ljudska bića upotrebljavaju i/ili prerađuju″. U okviru tog razmišljanja ako se uzme za primer stena (kamen), to nije materijal sve dok ga čovek ne preradi i tek tada on postaje materijal.

Za uspešno korištenje nekog materijala oni se moraju odlikovati nizom osobina počevši od hemijskih, fizičkih i mehaničkih pa sve do nuklearnih koje su u neposrednoj vezi sa samom strukturom materijala. Da bi se materijali primenili u odgovarajućem obliku oni se moraju podvrgnuti određenim postupcima prerade. Ovi procesi prerade su uglavnom zasnovani na fundamentalnim naukama kao što su hemija i fizika.

Materijali se dele u četiri velike grupe koje čine keramički materijali, metalni materijali, polimerni materijali i kompozitni materijali, što je grafički prikazano na slici 1. Akcenat je na tome da prve tri grupe predstavljaju osnovne materijale, dok se kombinacijom drugih materijala dobijaju kompoziti.

Slika 1. Četiri grupe materijala1

1.1. Metalni materijali

Obuhvataju sve čiste metale, kao npr. željezo, cink, bakar, aluminijum, cink i kombinacije koje svi oni mogu formirati tzv. legure. Najvažnija svojstva jesu dobra električna i toplotna provodljivost, kao i velika tvrdoća i krutost kao i duktilnost*, takođe bitno svojstvo je otpornost na udare i obradljivost. Metalni materijali se potom dele prema svojoj boji pa se tako razlikuju crni, gde spadaju legure željeza, zatim obojeni, u koje spadaju svi ostali metali i legure. Ova grupa se u daljoj podeli materijala deli na grupu lakih metala čija gustina je < 5 g/cm3 i na

1 Slika preuzeta iz http://147.91.26.242/Predavanja%2001.pdf* Plastična svojstva i žilavost se jednim imenom zovu duktilnost

2 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 7: Tefloni kao tehnički materijali

teške metale, takođe se izdvaja posebna grupa plemenitih metala kao što su zlato, srebro, platina i grupa retkih metala gde spadaju cirkonijum, niobijum itd.

1.2. Keramički materijali

To je grupa neorganskih, nemetalnih materijala koji su sastojani od jedinjenja metala i nemetala povezanih jonskim i/ili kovalentnim vezama. Imaju lošu toplotnu i električnu provodljivost ali taj svoj nedostatak nadoknađuju velikom .čvrstoćom, tvrdoćom i nekorozivnošću. Ipak obradljivost je na veoma niskom nivou ali zato pružaju izvanrednu otpornost. Primena im je raznovrsna i brojna jer su se pokazali kao veoma dobri izolatori.

1.3. Mašinski materijali

Koriste se u mašinstvu i u zavisnosti od njihove primene podeljeni su u tri grupe.

Slika 2. Podela mašinskih materijala

Konstrukcioni materijali se koriste za izradu konstrukcija, mašinskih delova, uređaja mašina, postrojenja i raznih alata. Moraju posedovati dobra mehanička svojstva, čvrstoću i moraju dobro da podnose opterećenja.

Pomoćni materijali se upotrebljavaju za izradu delova koji podnose nešto manja opterećenja, i za izradu izolacionih i korozivno otpornih slojeva.

Pogonski materijali se koriste za proizvodnju, transformaciju i prenos energije u raznim njenim oblicima. Uglavnom su to organski materijali i sve vrste goriva, maziva , voda i vazduh.

3 - Tefloni kao tehnički materijali -

Mašinski

materijali

Mašinski

materijali

Konstrukcioni

materijali

Pomoćni

materijali

Pogonski

materijali

Page 8: Tefloni kao tehnički materijali

Primarni cilj mašinske industrije jeste da proizvodi komponente taćno određenih svojstava koja će obezbediti pravilnu i bezbednu upotrebu ovih delova, dužno tome stručnjaci iz oblasti mašinstva i metalurgije moraju poznavati osobine materijala kojima rukuju i moraju naučiti da se snalaze u rešavanju problema kroz sagledavanje čitave veze između materijala i njegovog deformisanja kada je formiran u svoj upotrebni oblik.

1.4. Polimeri

Polimeri jesu specifična grupa materijala jer čine i osnovu žive ćelije i hranljivih materija, a pri tome su i deo različitih upotrebnih proizvoda. Polimeri mogu biti sintetički i prirodni. Imaju malu gustinu i lošu toplotnu i električnu provodljivost, male su čvrstoće i poseduju dosta dobrukorozivnu otpornost. Nisu skupi i zahvalni su u radu na visokim temperaturama. Polimeri su veliki molekuli (makromolekuli) sačinjeni od ponavljajućih strukturnih jedinica, uobičajeno spojeni kovalentnim hemijskim vezama. Iako polimer većinom asocira na upotrebu plastike, sam izraz zapravo se odnosi na veliku klasifikaciju prirodnih i sintetičkih materijala sa širokom lepezom njihovih pojedinačnih osobina.

Usled tog neverovatnog dijapazona osobina dostupnih u polimerima, oni imaju važnu ulogu u svakodnevnom životu, od plastika i elastomera na jednoj strani, do biopolimera kao što su DNK i proteini esencijalni za život, na drugoj strani. Materijal čije se osobine i oblici obrađuju u

ovom radu jeste Teflon. Tefloni poreklom pripadaju porodici polimera. Na slici 5. data je jedna od mnogobrojnih podela polimera.

4 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 9: Tefloni kao tehnički materijali

Slika 3. Podela polimera2

2. Podela Teflona – klasifikacija

Postoji više vrsta Teflona koji se razlikuju kako po svom hemijskom sastavu i fizičkim osobinama tako i po načinu primene u raznim granama industrije. Prema tome, u daljem tekstu su obrađene njegove vrste, osobine i date su njihove hemijske strukture.

2.1. Teflon FEP

Teflon FEP je fluorovana etilenpropilenska negativno naelektrisana smolasta smesa koja ispunjava ASTM* standarde za FEP – fluorokarbonična livenja i tzv. istiskivanja materijala. Dostupna je u vidu kuglica tj. sačme ili kao stabilizovana vodena disperzija. Poznat je po svojoj sjajnoj hemijskoj otpornosti, superiornim električnim osobinama i sjajnom upotrebnom temperaturom do 200 oC (392oF ). Pored toga ova vrsta teflona obezbeđuje izvanrednu čvrstoću na niskim temperaturama i jedinstvenu otpornost na vatru. Boja mu je

.. Slika 4. Hemijska struktura prljavo bela a pH vrednost mu je 10.0, sadrži približno 6%

. . Teflona - FEP3 nekog stabilizatora i viskoznost pri sobnoj temperaturi mu je

. približno 25cP.

2.2. Teflon PFA

Perofluoro-alkoksi alkani tj. Teflon – PFA, je vrsta fluoropolimera sa osobinama sličnim politetrafluoretilenu. Razlika se ogleda u tome što je moguće topiti ga pomoću konvencionalnih metoda ubrizgavanjem i vijčanim istiskivanjem. Otkriven je od strane DuPonta i prodaje se po nazivu Teflon PFA. Sličan proizvod je dostupan i od firme Daikin pod imenom Neoflon-PFA. Ima sličnu kompoziciju kao fluoropolimer PTFE i FEP. Sa njima deli mnoge osobine kao što su nizak koeficijent i frikcije i nereaktivnost

Slika 5. Hemijska struktura na hemikalije, ali je mnogo zapaljiviji od njih. Mekši je od

2 Slika preuzeta sa sajta http://www.plastixportal.co.za/images/solvay_polymers_products.jpg* ASTM - ASTM – Američko udruženje za testiranje i materijale3 Slika preuzeta sa sajta http://www.andersonmaterials.com/polymer_sealing.html4 Slika preuzeta sa sajta http://image.absoluteastronomy.com/images/encyclopediaimages/p/pf/pfa_structure.png3

5 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 10: Tefloni kao tehnički materijali

. Teflona - PFA4 PTFE i topi se na samo 305 oC. Kombinacija njegovih

. . . osobina čini ga pogodnim za širok varijetet upotreba.

2.3. Teflon AF

Teflon - AF dolazi iz porodice amorfnih fluoropolimera. Ovi materijali su slični amorfnim polimerima po mehaničkim osobinama uključujući i snagu. Ovi materijali su uporedivi sa drugim fluoropolimerima u svojim performansama i u širokom dijapazonu temperatura, posebno u hemijskoj otpornosti i izrazitim električnim osobinama. Ovaj polimer se razlikuje od drugih fluoropolimera jer je rastvorljiv u određenim rastvaračima, ima visoku gasnu propustljivost, visoko je kompresivan, i ima dobru termalnu

Slika 6. Hemijska struktura provodljivost . Teflon - AF ima najniži dielektrični. . . Teflona - AF5 koeficijent od svih poznatih čvrstih polimera kao i najniži . indeks refrakcije od svih poznatih polimera.. . . .

2.4. Teflon PTFE

Teflon – PTFE je politetrafluoretilen sa sjajnim dielektričnim osobinama. Ovo se posebno ističe na visokim radiofrekvencijama, što ga čini izuzetnim izolatorom u kablovima i konektorima, a posebno se ističe kao dobar materijal za ploče sa strujnim kolima kakve se koriste na frekvencijama mikrotalasne pećnice. Obično se koristi u nisko - budžetnim aplikacijama. Zbog svoje hemijske inertnosti ne može biti uvršćen kao elastomer. Dužno tome što

ima nizak koeficijent trenja koristi se najviše tamo gde postoji neka akcija klizanja mašinskih delova. U ovim aplikacijama ponaša se znatno bolje od najlona i acetala i uporediv je sa ultra visokom molekularnom težinom polietilena. (UHMWPE)*, iako je UHMWPE otporniji od Teflona. Takođe za ove aplikacije, u nekim verzijama proizvodnje Teflona, mineralna ulja ili molibden disulfat se koriste kao lubrikanti u kalupima.

Slika 7. Hemijska struktura Teflona - PTFE6

4

5 Slika preuzeta sa sajta http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/21/TeflonAF.jpg* UHMWPE - ultra high-molecular weight polyethylene6 Slika preuzeta sa sajta http://pfawarehouse.com/PTFE_Teflon_Tubing_Metric_Pricing.html

6 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 11: Tefloni kao tehnički materijali

3. Proces dobijanja Teflona

Proizvođači Teflona započinju proizvodnju sintezom tetrafluoretilena (TFE). Tri jedinjenja koja ga čine, fluorit, fluorovodonična kiselina, i hloroform se mešaju u komori za hemijske reakcije i zagrevaju se na temperaturama od 590÷900°C. Rezultujući gas se tada hladi i destiluje radi otklanjanja svih nečistoća. I to je prvi korak u proivodnji teflona. Kasnije se pristupa metodama za dobijanje različitih vrsta Teflona od kojih svaki ima neke jedinstvene osobine koje zavise od načina njegovog dobijanja.

Mere kontrole kvaliteta se sprovode i za primarni Teflon PTFE kao i za svaki zaseban korak proizvodnje. To je neizostavni deo njegovog nastanka jer se, i radi bezbednosnih razloga, moraju ispuniti određeni standardi. Krajnji produkti se testiraju da bi se ustanovilo da li su u skladu sa standardima. U daljem tekstu date su pojedine važne stavke za dobijanje teflona.

3.1. Sirovi materijali

Teflon je nastao tako što je polimerizovao od hemijskog jedinjenja koje se zove tetrafluoroetilen, tačnije TFE. To je tetrafluoretilen, termoplastični materijal sa dobrim elektroizolacionim osobinama, i isto tako visokom hemijskom i temperaturnom otpornošću. TFE je sintetizovan iz fluorita, hlorovodonične kiseline i hloroforma. Ovi sastojci se kombinuju pod veoma visokim temperaturama, u procesu zvanom piroliza. TFE je bezbojni, bezmirisni, netoksični gas , ali nasuprot svim tim osobinama veoma je zapaljiv. Čuva se kao tečnost, na niskim temperaturama i niskom pritisku. Usled težine i komplikacija koje se mogu desiti pri njegovom transportu, kompanije koje proizvode Teflon takođe proizvode i sopstveni TFE u sklopu svojih fabričkih postrojenja. Proces polimerizacije koristi vema malu količinu drugih hemikalija kao inicijatora. Ipak mogu se koristiti mnogobrojni hemijski inicijatori ovog procesa, ako što su na primer amonium-persulfat, ili peroksid disukcinicne kiseline. Drugi esencijalni sastojak procesa polimerizacije je voda.

3.2. Proces proizvodnje

Teflon može biti proizveden na više načina, tj. metoda, u zavisnosti od osobina koje žele da se postignu u gotovom proizvodu. Mnoge specifičnosti procesa su tajne vlasnika proizvođača, ali poznato je da postoje dve glavne metode stvaranja Teflona. Jedna od njih je polimerizacija suspenzijom. U ovoj metodi, TFE polimerizuje u vodi, i rezultuje u obliku zrna Teflona. Ta zrna mogu biti poslata na dalju obradu radi dobijanja kuglica koje mogu biti modelirane. U metodi disperzije, rezultujuća masa je pasta slične konzistencije kao mleko, i može biti

7 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 12: Tefloni kao tehnički materijali

obrađena do dobijanja finog praha. I pasta i prah se koriste u svrhe premazivanja i podmazivanja. Na slici 7. je prikazan jedan od procesa dobijanja Teflona iz hloroforma i fluorovodonika.

Slika 8. Dobijanje Teflona iz hloroforma i fluorovodonika7

3.3. Proizvodnja tetrafluoretilena ( TFE )

Proizvodnja PTFE počinje sintezom TFE. Tri sastojka TFE-a, fluorit, fluorovodonična kiselina i hloroform se kombinuju u komori za hemijske reakcije, i bivaju zagrevane do oko 590÷900 oC. Rezultantni gas se tada hladi i destiliše radi otklanjanja svih nečistoća.

3.4. Polimerizacija suspenzijom

Reakciona komora je ispunjena prečišćenom vodom i reakcionim agentom tačnije inicijatorom, hemikalijom koja će pokrenuti formaciju polimera. Tečni Teflon je cevovodom povezan sa reakcionom komorom. Kada TFE dođe u kontakt sa inicijatorom, on počinje da polimerizuje. Rezultujući Teflon se formira u vidu čvrstih zrna koja plutaju po površini vode. Dok se ovo dešava reakciona komora se mehanički trese. Hemijska reakcija unutar komore odaje toplotu pa tako dolazi do hlađenja cirkulisanjem hladne vode ili druge rashladne tečnosti unutar metalnog omota koji se nalazi oko spoljne površine komore. Kontrolni uređaj automatski zatvara dovod TFE-a nakon što je dostignuta određena količina unutar komore. Voda se isušuje iz komore i ostavlja masu vrpčastog teflona koji izgleda kao rendani kokos. Sledeći korak je da se osušeni Teflon stavlja u mlin. Mlin ga pomoću rotirajućih noževa pretvara u konzistentno stanje slično pšeničnom brašnu. Ovaj fini prah je teško kalupiti, jer ima “loš protok”, tačnije ne može biti obrađen u automatizovanim mašinama. Kao i neprosejano pšenično brašno takođe ima

7 Slika preuzeta sa sajta http://www.whitetrout.net/Chuck/Teflon/teflon.htm

8 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 13: Tefloni kao tehnički materijali

čvoriće i vazdušne džepove, pa tako proizvođači pretvaraju ovaj fini prah u nešto veće granule. To se radi procesom aglomeracije, i samo po sebi može biti odrađeno na nekoliko načina.

Jedna od metoda je mešanje tog teflonskog praha sa rastvaračem kao što je aceton, i mešanje u rotirajućem bubnju. Zrna Teflona se lepe jedna za druge formirajući male kuglice koje se potom suše u peći. Ove kuglice se mogu kalupiti u delove korišćenjem raznih tehnika. Međutim, teflon se može prodavati i u tovarima već kalupljenim u tzv. poluge, to su čvrsti cilindri od Teflona. Poluge mogu biti visoke oko 1.5 metara, ali se mogu seći na manje blokove potrebne za dalje kalupljenje. Da bi se poluga formirala, zrna Teflona se sipaju u cilindrični kalup od nerđajućeg čelika, gde se liv sipa u hidrauličnu presu opremljenu teškim presama. Prese padaju na smešu i prenose silu na nju, pa tako posle određenog perioda vremena Teflon se uklanja sa prese i ostavlja neko vreme da se “odmori” i zatim se stavlja u peć na poslednji korak proizvodnje koji se zove sinterovanje. Kalupljeni Teflon se greje u peći za sinterovanje nekoliko sati, dok postepeno ne dostigne temperaturu od 360oC koja je iznad njegove granice topljenja. Čestice Teflona se sjedinjuju i materijal postaje gelast, i tada je on ohlađen. Dobijene poluge se tada mogu transportovati do mušterija koje će ga po svojim potrebama rendisati i seći na manje delove za dalju obradu u zavisnoti od njegove krajnje upotrebe.

3.5. Polimerizacija disperzijom

Polimerizacija Teflona metodom disperzije vodi do dobijanja finog praška ili supstance slične pasti čija je primena najefektivnija kod premaza i poslednjih obrada nekih površina. TFE se uvodi u reaktor sa vodom zajedno sa hemijskim inicijatorom, i nasuprot energičnom mešanju, kao u procesu suspenzije, reakciona komora se samo blago mućka, i Teflon se formira u vidu veoma malih perlica. Određena količina vode se otklanja, ili filtracijom ili dodavanjem hemikalija koje uzrokuju da se perlice Teflona oforme. Rezultat ovog procesa je dobijanje suspstance slične mleku a to je Teflon disperzija. Može biti korištena u tečnom stanju, posebno u potrebe završnih faza materijala, ili može biti osušena u fini prah i korištena za oblaganje metala.

9 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 14: Tefloni kao tehnički materijali

4. Osobine Teflona

4.1. Hemijske osobine

Teflon je komercijalno ime za fluorizovane polimere sa ponavljajućim lancem –(CF2-CF2)- u sebi, (slika 9.)

Slika 9. Molekularna struktura Teflona8

Teflon je sintetički fluoropolimer tetrafluoroetilena koji nalazi široku primenu u mnogim

industrijskim sferama zbog svoje visoke hemijske otpornosti na mnoge reagente kao što su kiseline, aldehidi, baze, estri, halogenizovani ugljovodonici, ketoni, mineralna ulja, alkohol, oksidujući agenti i mnogi drugi, jedna od retkih stvari sa kojima Teflon reaguje su alkali rastopljenih metala i visko reaktivni fluorizujući agenti.

Teflon je čvrsti fluorougljenik i kao takav ima visoku molekularnu težinu sastojanu u celini od ugljenika i fluora. Fluor je veoma neobičan element. Kada je deo molekula, odbija prisustvo drugih molekula, pa čak i atoma fluora u drugim molekulima, ali mnogo više odbija prisustvo drugih vrsta molekula, zbog jakih veza između atoma fluora i ugljenika pa je to glavni razlog što površina prekrivena Teflonom odbija skoro sve što pokušava za nju da se “uhvati”. Molekul Teflona može preći 30.000 daltona ( merna jedinica jednaka masi atoma hidrogena) i tako materijal ima jako veliku gustinu jer je “spakovan” tako da formira jako tesnu i štedljivu kristalnu strukturu. Međutim iako molekuli imaju jake C – F veze oni ne trpe dipolne sile, a

8 Slika preuzeta sa sajta http://www.lenntech.com/index.htm

10 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 15: Tefloni kao tehnički materijali

razlog tome je što fluor zauzima regularan raspored oko atoma ugljenika tako da sile koje se stvaraju potiru jedna drugu.

Teflon je visko hidrofoban i lipofoban, tačnije supstance tog karaktera se ne mogu dugo

zadržati na njegovoj površini, jer ima jako malu površinsku energetsku vrednost od 18,6 , pa

tako i u kontaktu sa čvrstim telima Teflon ima najniži koeficijent trenja od samo 0.05÷0.10. Teflon je veoma nereaktivan i stoga se često upotrebljava u izgradnji cevovoda za reaktivne i korozivne hemikalije. Tamo gde se koristi kao lubrikant, umanjuje trenje, habanje i potrebnu energiju mašine. Kao sto smo vec napomenuli primena je veoma široka, što ce u daljem tekstu biti obrađeno kroz primere.

U nastavku je data tabela i neke osnovne karakteristike vrsta Teflona ( tabela 1. ).

Tabela 1. Svojstva teflona

Izol

acio

ni

mat

erij

al

Tem

per

atu

ra t

oplj

enja

(

o C )

Die

lek

trič

na

vred

nos

t n

a 60

Hz

( 20

o C )

Gu

stin

a 10

3 kg/

m3

(20°

C)

Sp

ecif

ičn

a ot

por

nos

t O

hm

·cm

(20

°C)

Otp

orn

ost

na

lom

ljen

je

kV

/ mm

(20

°C)

Zat

ezn

a čv

rsto

ća

MP

a (2

0°C

)

Tač

ka

lom

ljen

ja

%(

20°C

)

Otp

orn

ost

na

hem

ikal

ije

Por

ozn

ost

%(

20°C

)

Otp

orn

ost

na

zrač

enje

x1

04 GY

PTFE

PFA

FEP

AF

+327

+310

+290

+360

2,0

2,1

2,1

1.89

2.18

2,20

2.15

1,70

1018

1016

1018

1016

20

25

25

36

35÷45

30

20÷25

45

350-400

300

250-300

150-300

sjajna

sjajna

sjajna

sjajna

0,01

0,01

0,01

0.02

0.02

0,02

0,02

200

4.2. Fizičke osobine

Teflon se može naći u čvrstom, tečnom i gasovitom obliku. Kao gas je bezbojan i nema miris. Kao svi nezasićeni fluorokarbonati veoma je podložan nukleofilnim udarima. Nestabilan je pri razlaganju na C i CF4 i sklon je formiranju eksplozivnih peroksida u kontaktu sa vazduhom. Na

11 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 16: Tefloni kao tehnički materijali

sobnoj temperaturi je čvrst i beo sa gustinom od oko 2.2 g/cm3. U tečnom stanju može postojati samo ako mu je osnova voda, a tačka topljenja mu je na 327oC.

U daljem tekstu slede njegove najistaknutije osobine koje ga čine veoma pogodnim za mnoge upotrebe ali u prvim redovima za industrijsku :

Otpornost na mnoge hemikalije Ovo uključuje ozon, hlor, sirćetnu kiselinu, amonijak, sumpornu i hlorovodoničnu kiselinu. Jedina poznata hemikalija koja utiče na teflonske materijale su rastopljeni alkalni metali i visoko reaktivni fluorizujući agenti.

Otpornost na vremenske uslove i UV zračenje Ima sjajnu otpornost na UV zrake i loše vremenske uslove. Doza radijacije koju podnosi, tačnije koju može da apsorbuje je 2÷7 x 104 radona. Odsustvo kiseonika povećava otpornost na radijaciju za faktor od minimum 10. Otpornost na elektrone i gama zračenje je relativno slaba.

Nelepljivost Veoma malo čvstih supstanci će se trajno zalepiti za teflonsku podlogu. Dok lepljivi materijali mogu pokazati određenu sklonost ka lepljenju, skoro sve supstance se veoma lako otklanjaju. Teflon je jedina poznata površina za koju geko gušter ne može da se “zalepi”.

Odlične performanse na ekstremnim temperaturama Privremeno može ostati nepromenjen na temperaturi od 260oC i na kriogenim temperaturama do -240oC, tačnije njegova hemijska svojstva neće biti promenjena. Početna tačka topljenja je na 342 oC ( ±10oC ), a sekundarna tačka topljenja je na 327 oC ( ±10oC ).

Mali koeficijent trenja To je odnos sila potrebnih da bi dve površine klizile jedna preko druge. Mala cifra označava malu otpornost i glatko rukovanje. Koeficijent trenja je genaralno u rasponu od 0.05÷0.20 u zavisnosti od tereta, brzine klizanja i vrste Teflona koji se koristi.

Nekvasivost Teflon ima osobinu da odbija vodu i masnoće, pa je tako čišćenje dosta olakšano.

Izuzetne dielektrične sposobnosti Teflon ima visoku dielekričnu jačinu na mnogo različitih frekvencija ( 5Hz to 10GHz ) nizak faktor rasipanja i visoku površinsku otpornost. Dielektrična jačina je visina voltaže koju izolacioni materijal može da podnese pre nego što dođe do njegove disfunkcije. A posledica tome što ima mali faktor rasipanja jeste to da se veoma mali procenat elektične energije apsorbuje i gubi u slučaju njegovog prisustva na instalacionom materijalu. Visoka otpornost

12 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 17: Tefloni kao tehnički materijali

površine se odnosi na električni otpor između suprotnih strana na površini izolacionog materijala.

5. Primene Teflona

Teflon ima najniži koeficijent trenja među svim konstrukcijskim materijalima. Jednakost

između statističkih i dinamičkih koeficijenata trenja čini da Teflon ima široku uporebu u raznim vrstama radnih mašina, posebno u jedinicama sa velikim koeficijentima trenja kao što su klizni ležajevi, pokretni zaptivci klipnih prstenova, itd. gde u njegovom prisustvu nije potreban lubrikant ili pak vrlo malo ako se radi u korozivnim uslovima. Prisustvo Teflona u jedinicama za rad koje stvaraju trenja između svojih radnih delova poboljšava rad zupčanih transmisija i direktno doprinosi njihovoj istrajnosti, obezbeđuje stabilnu eksploataciju u okruženju ne baš pogodnom za određene mašinske delove, kao što su visok vakuum i kriogene temperature. Teflon se može koristiti i u vidu paste, kao lubrikant, postoje gotovi mašinski delovi od Teflona, presvlake za zidove posuda, alata itd. Shodno tome postoji više oblika u kojima se Teflon može naći na tržištu, u zavisnosti od vrste industrijske potrebe ili čak i same upotrebe teflonskih proizvoda u domaćinstvu.

5.1. Tanke teflon trake

To je providna ili bela, termoplastična traka koja može biti toplotno zapečaćena, formirana pod visokom temperaturom kao i pod vakuumom, kombinovana sa mnogo drugih materijala i nalazi se u vidu trake omotane oko plastičnog kućišta. ( slika 10.)

Širok varijetet mogućnosti se kombinuje sa njenim veoma važnim osobinama da bi pružila jedinstven balans mogućnosti koji nije dostupan ni u jednoj drugoj vrsti trake. Najinertnija je od svih plastika, otporna na skoro sve hemikalije osim na rastopljene alkalnemetale, gasovit fluor i određena složena halogena jedinjenja kao što su trifluoridi na povišenim temperaturama i pritiscima. Kao i ostale vrste Teflona ima izuzetne dielektrične sposobnosti. Inertna je na uticaj vremenskih uslova, pa tako lako može biti sa sigurnošću upotrebljena i na mašinama koje nisu zaštićene od vremenskih uslova Upotrebljava se za dihtovanje navoja na Slika 10. Teflonska traka 9

cevima, jer je deformabilna i nepropusna, i kao

9 Slika preuzeta sa sajta http://en.wikipedia.org/wiki/Thread_seal_tape

13 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 18: Tefloni kao tehnički materijali

takva, pod pritiskom ispunjava male pukotine čime stvara zaštitu od prodora vode ili vazduha. Koristi se u sistemima vode pod pritiskom, kao što su sistemi centralnog grejanja, kao i opreme sa kompresovanim vazduhom, i kod navojnih zglobova sa grubim navojima, kao i kod drugih.

Takođe jedna od karakteristika koja definiše ove trake jeste dobra otpornost na trenje i stoga se koristi i kao neka vrsta lubrikanta.

Postoje standardi koji određuju parametre ovog oblika Teflona u zavisnosti od njegove primene u određenim granama industrije. Na primer za dihtunge kod gasnih ventila propisano je da Teflonska traka bude nešto tanja nego kod dihtunga za vodene ventile. Preterana ili pogrešna upotreba mogu biti opasne. U većini slučajeva ova traka se nanosi ručno.

S obzirom na mekoću materijala može doći do kidanja i stvaranja stranog tela, tačnije zagađivača koji može zapušiti sedište ventila, pa upotrebu treba vršiti strogo propisano i ne prekomerno.

5.2. Teflon i automobilski motori

Automobili i kamioni su pri svom radu izloženi raznim vrstama napora što dovodi do habanja i kidanja njihovih delova. Ipak, najveća šteta se dešava kada se hladan motor pokrene. Razlog tome jeste nedostatak ulja koje inače teče kroz motor u tom momentu i tako primorava delove motora da rade pod većim trenjem što izazivanja habanje i kidanje. Da bi se taj problem rešio prave se nove vrste ulja koje bi mogle biti rešenje za hladno paljenje motora. To su ulja sa katalizatorima. Katalizator se privremeno veže sa Teflonom i tek onda se vezuje za metalnu površinu. U momentu kada je uspostavljena ta veza između Teflona i metala, katalizator se otpušta , traži i formira novu vezu sa Teflonom, i tada spaja Teflon sa drugim metalnim delovima.

14 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 19: Tefloni kao tehnički materijali

Slika 11. Sklop motora sa nekim delovima napravljenim od teflona10

Ova veza između Teflona i metala se pretpostavlja da je trajna, i tako spoljni teflonski omotač znatno smanjuje trenje između metalnih delova čime se obezbeđuje njihova dugotrajnost i pravilniji rad. Iako se taj nanoskopski premaz ne može videti golim okom, on ipak postoji i ima važnu ulogu, pa čak i kada njegovo dejstvo istekne i započe habanje delova motora, katalizator i Teflon vezuju te čestice metala za sebe onesposobljavajući ih da nanose dalju štetu, čime se poboljšava radni vek motora i znatno utiče na ekonomičnost održavanja istog.

Na slici 11. dat je sklop motora sa nekim delovima napravljenim od teflona.

5.3. Teflon kao podmazivač

Mašinska oprema u “neprijateljskom” okruženju usled dodatka aditiva može obezbediti glatkost u radu pri svim svojim brzinama kao i dugotrajnu pouzdanost. Jedan od primera su delovi kamere, ventili, plastična oprema i veziva u vazdušno-kosmičkim konstrukcijama. Čistoća i nedostatak reaktivnosti su prednost u opremi koja procesira hranu. Kod sistema koji zahtevaju nisku početnu snagu bez klizanja pri radu ili kod sistema koji su duže vreme neaktivni (sigurnosni ventili i slavine), Teflon kao aditiv povećava njihovo očuvanje čak do 40% i obezbeđuje bezbedan kvar* ako ni jedan drugi lubrikant ne uspe u svojoj nameni.

Slika 12. Pakovanje teflonskog

10 Slika preuzeta sa sajta http://www.80tq.com/~wiz/gallery2/d/1573-2/001-B.gif* Minimalna šteta po ostale delove mašine pri nastajanju kvara nekog od delova

15 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 20: Tefloni kao tehnički materijali

podmazivača11

5.4. Teflon u municiji

Godine 1960. Paul Kopsch, Daniel Turcos, i Donald Ward su započeli eksperimente na temu specijalno namenjenih municija za pištolje. Njihov cilj bio je da razviju novu municiju koja će biti sposobna da izvrši proboj meta sačinjenih od tvrdih materijala, kao što su npr. vetrobransko staklo i vrata automobila. Konvencionalni meci sačinjeni od olova su većinom postajali deformisani i manje efektivni posle udara u tvrd materijal. Tada su odlučili da metak presvuku slojem Teflona, što bi ga učinilo čvršćim i znatno poboljšalo Slika 13. radni vek pištolja očuvanjem njegovih cevi preko Teflonom presvučen metak12

smanjenja trenja između metka i cevi.

5.5. Teflon kao izolacioni materijal

Teflon je sjajan izolator na visokim temperaturama sa izvanrednim električnim sposobnostima. Teflonske cevi i izolacije za žice se proizvode u raznim bojama i uobičajeno su klizave na dodir. Izolacija je nepropusna za toplotu i hemikalije koje se standardno koriste u proizvodnji elektronike pa je zato široko korisna u

11 Slika preuzeta sa sajta http://www.chainreactioncycles.com/Images/Models/Full/980.jpg12 Slika preuzeta sa sajta http://dailygunpictures.blogspot.com/2008/11/teflon-coated-bullets.html12

16 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 21: Tefloni kao tehnički materijali

takvim industrijama, ipak ove izolacije se izbegavaju tamo gde posoji mogućnost da se one oštete u kontaktu sa oštrim ćoškovima ili vrhovima.

Slika 14. Teflonom izolovane žice13

Industrija stujnih ploča koristi prednost teflonskih sjajnih karakteristika mikrotalasne pećnice. Takozvani beli teflon se uobičajeno koristi tamo gde je potrebna veoma dobra izolacija. Njegova klizuća površina odbija vodu tako da su njegove sposobnosti izolacije visoke čak i u uslovima visoke vlage. Visoko kvalitetne utičnice se prave od Teflona da bi se smanjio gubitak struje. Teflonske kompozitne trake sa adhezivima su npr. veoma rasprostranjene i lako se mogu naći u bolje opremljenim radnjama, prodaju se kao deo alata za sitne ali i neke veće popravke.

5.6. Teflon u građevinarstvu

Arhitektonska vlakna se prave od Teflonom presvučenih staklenih vlakana, jer je fluoropolimer Teflon najizdržljivija presvlaka. On se ravnomerno nanosi na obe strane staklenih vlakana. Taj postupak štiti vlakna od potencijalne degradacije usled priliva vlage. Građevine koje u sebi sadrže primese teflona su jake, prelepe i skoro trajne, a jedna od najvažnijih karakteristika jeste da zahtevaju jako malo održavanja. Teflonske membrane su se koristile u izgradnji gimnastičkih dvorana i drugih objekata za 2008 Olimpijske igre i 2010 Azijske Igre. Nakon Olimpijskih igara u Kini je usled popularnosti porasla potražnja za ovim membranama proteklih godina pa se one tako sve više koriste u građevinarstvu i postaju neizostavan deo njega.

Posebno su se istakle u konstrukciji izložbenih sala, tržnih mega centara, zabavnih kompleksa, aerodroma, i benzinskih stanica, i sve ove njene upotrebe podrazumevaju velike raspone. Velika potražnja objašnjena je njihovom superiornom sposobnošću da unose osećaj otvorenog prostora, osećaja svežeg vazduha i najvažnije obezbeđuju prirodno osvetljenje, ali ni činjenica da traju 25. godina duže, nije zanemarljiva. Čak ni usled teškog snežnog pokrivača i jakog vetra ne dolazi do opuštanja membrane i menjanja njenog prvobitnog oblika. A što se estetske strane tiče i tu je Teflon zaslužan za čistu površinu membrane jer dug period vremena ostaje čist usled svoje osobine nelepljivosti. Na slici 15. Prikazana je građevina u Pekingu, tzv. „Vodena kocka“ u kojoj ne samo što je sadržan Teflon već je i ekološki praktičnija od sebi sličnih građevina.

1313 Slika preuzeta sa sajta http://www.elcoaudio.com/scl-4b/

17 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 22: Tefloni kao tehnički materijali

Slika 15. Peking – „Vodena kocka” 14

5.7. Teflon u medicini

Stentovi su male mrežaste cevi koje služe za otvaranje arterija. One se prevlače slojem Teflona da bi poboljšali svoju sposobnost da krvni sud drže otvorenim posle implantacija u jetri kod bolesnika sa cirozom. U operativnom postupku ugrađivanja stenta hirurzi postavljaju stent između vena na jetri. Ova jednostavna procedura preusmerava krvotok oko cirozom oštećenog tkiva i ostalih obstrukcija. Ova operacija takođe pomaže u sprečavanju portne hipertenzije i povišenog krvnog pritiska. Poslednjih godina ustanovljeno je da se stentovi korišteni u ovim operacijama raspadaju i istraživači su počeli ozbiljno da razmišljaju o rešenju tog problema.

14 Slika preuzeta sa sajta http://coachpete.wordpress.com/category/coaches/page/3/

18 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 23: Tefloni kao tehnički materijali

Nova istraživanja, iz „Leiden University Medical Center” u Holandiji, pokazala su da se ti stentovi mogu presvući slojem Teflona i time bi se sprečio pad njegove efikasnosti. U ovoj studiji učestvovalo je 93 pacijenta koji su imali ovu operaciju od kojih su neki imali stentove presvučene Teflonom a neki ne. Stentovi sa Teflonom su se pokazali mnogo boljim u održanju krvnog suda otvorenim, u periodu od 30 dana. Nakon jedne godine kada su se rezultati uporedili došlo se do zaključka da je stent koji

na sebi nije imao Teflona izgubio 54% svoje učinkovitosti, nasuprot onom sa Teflonom koji je posle jedne godine

iszgubio samo 13 % svoje

učinkovitosti. Pacijenti koji su u sebi imali stentove presvučene Teflonom su takođe imali bolju stopu preživljavanja od onih čiji stentovi nisu imali Teflon. Ovo istraživanje je prezentovano na godišnjem sastanku „American

Roentgen Ray Society“ u Nju Orleansu.

Slika 16. Upotreba stenta u aortama15

5.8. Teflon u procesnim mašinama

Mašine u industrijskim linijama takođe imaju Teflon kao važan faktor svog učinka. Mašine za pakovanje hrane, hemikalija i raznih drugih supstanci moraju biti tako kostruisane da pri tzv. lemljenju kesa ne naprave štetu, tačnije ne sme doći do cepanja istih i tako i do gubitaka u proizvodnji. Stoga su pegle koje dolaze u dodir sa kesama za pakovanje presvučene slojem teflona. Toplota se preko tih pegli za lemljenje prenosi na kesu, čime se ona, hermetički ili ne, zatvara. Teflon obezbeđuje da ne dođe do slepljivanja kese za peglu i time do zastoja u proizvodnji dok se ne otkloni problem.

Jedan primer takve mašine je mašina za pakovanje VAI v5/10 koja ima teflonske trake na horizontalnim čeljustima za impulsno lemljenje ( Slika 17. ). To je vertikalno postavljena

15 Slika preuzeta sa sajta http://www.nhlbi.nih.gov/health/dci/images/stent_placement.gif

19 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 24: Tefloni kao tehnički materijali

mašina, tačnije jedna njena verzija, sa vrelim polugama i sa impulsno aktivnim lemljenjem pomoću kojeg se formiraju i lepe razne vrste najlonskih kesa za pakovanje raznih proizvoda.

Mašina je dizajnirana za proizvodnju plastičnih kesa od klupčadi tankih presvlaka, i koja koristi termo-zaptivni materijal, uključujući polipropilen, celofan, najlon, polietilen itd..

20 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 25: Tefloni kao tehnički materijali

Slika 17. Mašina i sklop radnog dela mašine za pakovanje VAI v5/1016

5.9. Teflonski ventili i obloge

Prva značajna upotreba Teflona desila se tokom Drugog Svetskog rata kada su naučnici imali

veliki problem oko odvajanja izotopa U-235 (koji čini oko 0,7 % svih elemenata uranijuma u

njegovom prirodnom stanju), od izdašnijeg ali i inertnijeg U-238. Da bi to bilo ostvarljivo bila im je potrebna oprema koja bi podnela visoko korozivne uslove i gas uranijum heksafluorid, koji su

uništavali konvencionalne zaptivače i ventile. Tada je započeta proizvodnja tih delova od Teflona i korištenje Teflona kao zaptivnog materijala, i on je radi bezbednosnih razloga dobio ime K 416, i proivodnja se vršila u malom mestu Arlingtonu u Nju Džersiju. U “Manhattan Project”-u korišteno je oko dve trećine ukupne proivodnje Teflona u toj fabrici a ostatak je korišten u ostale vojne svrhe. Teflon se dokazao dobrim u očuvanju spoljnog omotača bombi i bio je inertan za radarsku kontrolu kao i otporan na elektricitet. Takođe je bio korišten u avionskim motorima i u proizvodnji ekspolziva gde bi u njegovom odsustvu azotna kiselina uništila zaptivače sačinjene od drugih materijala. Takođe je korišten i kao obloga u rezervoarima koji su

. Slika 18. Teflonski ventil 17 prevozili tečno gorivo, čije niske temperature su

. činile ostale obloge lomive. Kada je bilo potrebno presvući bakarne žice u avionima kako bi oni postali nevidljivi za radare, korištene su Teflonske obloge debljine dvohiljaditog dela inča* koje su mukotrpno bile odsecane sa tvrdih blokova Teflona, što je značilo da ni jedan drugi materijal nije mogao bolje da izdrži zadate napore.

5.10. Teflon u svemiru

Ovde je reč o super Teflonu, nanomaterijalu koji je 10,000 puta istrajniji od običnog Teflona i ta njegova istrajnost je doprinela tome da dobije šansu da se oproba u svemiru kao deo mehaničkih pokretnih delova kosmičkih šatlova. Ipak, prvo mora da se dokaže da je materijal sposoban da izdrži ultraljubičasta zračenja, atomski kiseonik, ekstremne temperature i ostale uticaje koji mogu da se sretnu u svemiru. Astronauti su planirali da ovaj materijal postave van

16 Slika preuzeta iz uputstva navedenog u literaturi17 Slika je preuzeta sa sajta http://www.precision-coatings.com/images/photos/teflon/teflon-valve-1.jpg* Inč je Američka mera za dužinu i označava se sa (“), 1 “ = 2,54 cm.

21 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 26: Tefloni kao tehnički materijali

svemirske stanice tokom jedne od planiranih misija tzv. svemirskih šetnji. Super Teflon teoretski može kliziti po površini više od 100 000km pre nego što započne proces njegovog habanja. Istraživači su običnom teflonu dodali fluoridom presvučene nanočestice aluminijum oksida.

One su pojačale snagu materijala i njegovu izdržljivost i kao važan element zadržana je Teflonova klizavost i nelepljivost

“Ovo je teško habast materijal sa malim koeficijentom trenja koji se dobro ponaša u vakuumu, i mi želimo da znamo da li će se dobro ponašati u svemiru.”, rekao je Greg Sawyer mašinski i svemirski inženjer na univerzitetu u Floridi. On smatra da će ovaj materijal doprineti manjem utrošku energije dužno svojoj sposobnosti klizanja. Studija o Teflonu je uzela većeg maha i bila proučavana u “Materials International Space Station Experiment” (MISSE)*, gde je materijal podvrgnut uticajima kojima bi inače bio izložen u svemiru. Sawyer je

konstruisao i tribometar koji može, između ostalog, da prati i trenja materijala kao što je Slika 19. Pukotina na teflonskom super Teflon. Informacije koje njegov instrument omotaču18 prikuplja automatski se šalju u laboratoriju,

. koja ih tada salje na laboratorije na zemlji. Konačno ti se rezultati obrađuju, materijali unapređuju i tako nam predstoji nova era istraživanja svemira. Do sada Teflon je bio deo svemirskih istraživanja kao deo svemirskih odela, u ulozi žaštitnika astronauta od opasnosti zapaljivanja njihovih odela. Na slici 19. prikazana je pukotina na jednom od omotača broda nastala pri jednom od eksperimenata, snimljena Hubble teleskopom.

* MISSE – Internacionalna svemirska stanica o istraživanju materijala18 Slika preuzeta sa sajta http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/RT1996/images/5480dg.gif

22 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 27: Tefloni kao tehnički materijali

6. Zaključak

Teflon je znatno promenio tok budućnosti od datuma svog otkrića. U ovom radu obrađene su neke od njegovih najznačajnih primena kao i njegove veoma važne osobine koje ga izdvajaju od drugih tehničkih materijala kao izum bez kojeg je danšnji svet skoro nezamisliv.

Na samom početku rada data je opšta klasifikacija tehničkih materijala i mesto Teflona u porodici polimera. Polimeri su izuzetno rasprostranjeni u svemu što okružuje naš svet, čak su sastojani i u nama samima kao deo ćelija i kao deo lanca DNK.

Od davne 1938. godine prvobitni Teflon je razvijen i stvoreno je više njegovih vrsta sa raznim osobinama svojstvenim samo njima samima. U primenama u kojima se neki pokazuju kao nezamenjivi drugi bi bili neupotrebljivi. Ovim, rešena su mnoga pitanja u raznim granama industrija koje svoje postojanje duguju postojanju baš ovog materijala.

Sam proces dobijanja Teflona se takođe unapredio, i tako danas postoji više metoda dobijanja istog. Dva načina ukratko obrađena u ovom radu su polimerizacija suspenzijom i polimerizacija disperzijom iz hloroforma i fluorovodonika. Važan faktor u proizvodnji Teflona jesu i sirovi materijali koji se koriste u tom procesu. Neki od njih su veoma reaktivni, kao što je tetrafluoretilen (TFE), pa tako iz bezbednosih razloga većina proivođača Teflona upravo sama proizvodi ovo jedinjenje u krugu fabrike gde se proizvode i gotovi oblici Teflona koji se kasnije šalju na dalju obradu koja se određuje u zavisnosti od krajnjeg oblika koji Teflon treba da zauzme.

Ono što je proslavilo Teflon kao tehnički materijal jesu njegove izuzetne kako hemijske tako i fizičke osobine. Njegova sjajna sposobnost izolacije našla je svoju primenu u industrijama kablova i strujnih ploča, kao i u industriji komunikacionih tehnologija bez kojih je danas svet nezamisliv. Verovatno jedna od najiteresantnijih primena jeste u medicini, gde Teflon kao deo stentova, najpre pri operacijama jetre, spašava ljudske živote, i intenzivno i dalje traži još važnije mesto u medicini kako bi jednog dana olakšao monoštvo operativnih zahvata ili u najmanju ruku znatno produžio radni vek nekih aparata i time i životni vek čoveka.

Teflon je postao i važan deo svemirskih istraživanja i danas za eksperimente o Teflonu postoje zavidni izvori novca kako bi jednog dana mogao znatno da olakša boravak ljudi u svemiru, i što je najvažnije da obezbedi njihovu sigurnost kao što to već čini kao deo svemirskih odela.

Studija koja je sprovedena 1959. godine, koju je sprovela Američka uprava za hranu i lekove, je pokazala da je ovaj materijal bezbedan, objavila je dokumentaciju o svom istraživanju

23 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 28: Tefloni kao tehnički materijali

pokazujući kroz nju kako se Teflon ponaša na određenim temperaturama čime je obezbedila i informacije o ponašanju pri rukovanju sa njim. Ovim, Teflon je dobio svoje počasno mesto kao jedan od važnih graditelja naše budućnosti.

Literatura:

Internet stranice:

1. Apollo Suits, http://www.ssoar.org/research/space-suits/history/apollo.htm, 25.03.2010.2. Polytetrafluoroethylene, http://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene, 02.04.2010.

3. Anne Cooper Funderburg, Making Teflon stick, Oktobar 26. 2000, http://www.whitetrout.net/Chuck/Teflon/teflon.htm, 03.04.2010.

4. Jeremy Hsu, New Experiment to Test Super Teflon in Space, Novembar 18. 2009, http://www.space.com/businesstechnology/091118-tw-space-teflon.html, 03.04.2010

5. Teflon, http://www.lenntech.com/teflon.htm, 03.04.2010.

6. PTFE sleeves and tubings, http://www.druflon.com/sleeve.html, 05.04.2010

7. Teflon, http://www.madehow.com/Volume-7/Teflon.html, 07.04.2010.

8.  Accidental Discoveries in Science, John Wiley, New York 1989, http://www.pslc.ws/macrog/ptfe.htm, 07.04.2010.

9. The miracles of science, http://www2.dupont.com/DuPont_Home/en_US/index.html, 10.04.2010.

10. World’s Most Amazing Architectural Projects Part 2, Januar 14. 2010, http://enpoe.com/info/world’s-most-amazing-architectural-projects-part-2, 10.04.2010.

11. Non-Stick Teflon Stents Saving Lives, American Roentgen Ray Society, Maj 17. 2005, http://www.medicineonline.com/news/10/5695/Non-Stick-Teflon-Stents-Saving. Lives.html, 10.04.2010.

12. What is Teflon, http://www.absoluteastronomy.com/, 10.04.2010.

13. Insulating materials, http://www.techlib.com/reference/insulation.html, 12.04.2010.

14. Teflon-coated bullet,April 2009, http://en.wikipedia.org/wiki/Teflon-coated_bullet,

24 - Tefloni kao tehnički materijali -

Page 29: Tefloni kao tehnički materijali

12.04.2010.

15. Teflon, http://webphysics.davidson.edu/faculty/dmb/PY430/Friction/teflon.html , 13.04.2010.

16. Thread seal tape, http://en.wikipedia.org/wiki/Thread_seal_tape, 13.04.2010.

17. Podela tehničkih materijala, http://147.91.26.242/Predavanja%2001.pdf, 13.04.2010.

Pisana literatura i časopisi:

1. Tehničko-sklopni crteži za uputstvo za korištenje VAI pakerice, 20052. Čovek koji je pronašao Teflon, Svet polimera, Društvo inženjera plastičara i gumara,

Beograd, januar 2004, str. 35.

25 - Tefloni kao tehnički materijali -