پلی تترافلوئورواتیلن
پُلی تترافلوئورو اتیلن (به انگلیسی: Polytetrafluoroethylene) 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]
| پلی تترافلوئورواتیلن | |
|---|---|
| |
| |
Poly(difluoromethylene) | |
دیگر نام‌ها Syncolon Fluon Poly(tetrafluoroethene) Poly(tetrafluoroethylene) | |
| شناساگرها | |
| شماره ثبت سی‌ای‌اس | ۹۰۰۲-۸۴-۰ 
|
| KEGG | C19507 
|
| ChEMBL | CHEMBL۱۲۰۱۴۸۰
|
| 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) | |
 (بررسی) (چیست:  / ؟)
| |
| Infobox references | |
|
| |
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 نشده است، درحالی‌که در تفلون‌های رده مکانیکی گاهی درصدی از تفلون بازیافت شده است.[۳] تفلون بکر توسط سازمان غذا و داروی آمریکا تأیید شده و بیشتر در صنایع داروسازی و غذایی کاربرد دارد.[۳]
تاریخچه
ویرایشاین 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
ویرایشبیشترین 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]
پی تی اف ای به دلیل خواص عالی در برابر آتش، دود و مقاومت شیمیایی معمولاً در کابل‌ها و سی‌های نسوز استفاده می‌شود. همچنین دارای بهترین خواص الکتریکی و وسیع‌ترین محدوده دمایی در بین مواد پلاستیکی است. در واقع می‌تواند از -۲۰۰ درجه سانتیگراد تا +۲۶۰ درجه سانتیگراد و حتی تا +۴۰۰ درجه سانتیگراد را برای مدت کوتاهی تحمل کند.
اکثر مردم PTFE را به دلیل خواص نازک و نچسب آن می‌شناسند. ویژگی‌هایی که مزایای زیادی در سیم‌ها و کابل‌ها دارند. سیم‌های کوچک و نازک و نوارهای PTFE طراحی فشرده، حداقل اصطکاک بین اجزا و لایه‌ها را امکان‌پذیر می‌سازد. PTFE، سیم و کابل را برای بهبود انعطاف‌پذیری ایدئال می‌سازد.[۶]
در صنعت به دلیل ضریب اصطکاک بسیار پایین تفلون، از آن برای ساخت یاتاقان لغزشی، چرخ‌دنده، آب‌بند، گسکت و واشر، بوش و نخ دندان[۷] 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.
کاربرد تفلون در ساخت ظروف آشپزخانه نچسب کاملاً شناخته شده است.
به جهت خاصیت ضد خورده شدن تفلون در برابر بعضی از انواع اسیدها و حتی ابر اسیدها، در ساخت برخی ظروف نگه‌داری اسید کاربرد دارد.
| 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
ویرایشپلی تترافلوئورواتیلن، PTFE یا تفلون همان‌طور که اغلب از آن یاد می‌شود، ماده ای سخت و انعطاف‌پذیر با خواص حرارتی عالی و مقاومت فوق‌العاده در برابر مواد شیمیایی و عبور جریان الکتریکی است. PTFE دارای ضریب اصطکاک استثنایی پایینی است که تصور می‌شود کمتر از هر جامد دیگری باشد. در حالی که پلاستیک‌ها پلیمرهای آلی با وزن مولکولی بالا هستند که از عناصر مختلفی مانند کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد و کلر تشکیل شده‌اند، پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) فقط از اتم‌های فلوئور و کربن تشکیل شده است.
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.[۸]
در واقع هرچه بیشتر در معرض دود تفلون قرار بگیرید، مشکلات سلامتی بیشتری ممکن است رخ دهد. استنشاق دود می‌تواند باعث تب پلیمری شود که منجر به علائم موقتی شبیه آنفولانزا از جمله تب، لرز، سردرد، ناراحتی قفسه سینه و بدن درد می‌شود. این علائم ممکن است تا چند ساعت طول بکشد تا ظاهر شوند و باید در یک یا دو روز برطرف شوند. با این حال، اگر مورد جدی تری رخ داد یا علائم شما فروکش نکردند، به دنبال کمک پزشکی باشید.
شایان ذکر است که به دلیل سیستم تنفسی شکننده، بخار تفلون برای پرندگان کشنده است.[۹]
PFOA
ویرایشاز 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.[۱۰] این ماده در خون ۹۸ درصد مردم آمریکا به مقدارهای بسیار کمی در محدوده جزء در میلیارد پیدا شده است. البته این مقدار از سال ۱۹۹۹ تا ۲۰۱۴ به ۷۰٪ برای PFOA و ۸۴٪ برای PFOS کاهش پیدا کرده است، که مصادف با ممنوعیت استفاده از PFOA و PFOS در آمریکاست.[۱۱][۱۲] جمعیت عمومی آمریکا به دلیل دفع حجم زیادی زباله‌های حاوی C8 در اقیانوس و نزدیک به دره رودخانه اوهایو در معرض PFOA قرار گرفته‌اند.[۱۳][۱۴][۱۵] PFOA در موادی از قبیل زباله‌های صنعتی، فرش‌های ضدلک، مواد شوینده فرش، گرد و خاک خانه، آب، غذا و ظروف تفلون دیده شده است.
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.[۱۶]
روی هم رفته، ظروف تفلونی یکی از منابع جزئی قرار گرفتن در معرض PFOA در نظر گرفته می‌شود.[۱۷]
منابع
ویرایش- ↑ ۱٫۰ ۱٫۱ "Teflon | Chemours Teflon Nonstick Coatings and Additives". www.chemours.com. Archived from the original on 4 March 2016. Retrieved 2016-03-01.
- ↑ "The Super Lube® Story". www.super-lube.com. Retrieved 2019-03-15.
- ↑ ۳٫۰ ۳٫۱ "PTFE | Teflon®". Piedmont Plastics (به انگلیسی). Retrieved 2019-07-08.
- ↑ ۴٫۰ ۴٫۱ ویکی‌پدیای انگلیسی (برگرفته شده در ۱۲ نوامبر ۲۰۰۷)
- ↑ 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
- ↑ «نسخه آرشیو شده». بایگانی‌شده از اصلی در ۲۷ آوریل ۲۰۲۴. دریافت‌شده در ۲۷ آوریل ۲۰۲۴.
- ↑ "Teflon Machining & Fabrication | ESPE". www.espemfg.com. Retrieved 2018-08-28.
- ↑ "Toxnet Has Moved".
- ↑ https://www.alternativetomeds.com/blog/is-teflon-toxic/#:~:text=The%20more%20exposure%20to%20Teflon,chest%20discomfort%2C%20and%20body%20aches.
- ↑ Emerging Contaminants Fact Sheet – Perfluorooctane Sulfonate (PFOS) and Perfluorooctanoic Acid (PFOA). National Service Center for Environmental Publications (Report). United States Environmental Protection Agency. March 2014. p. 1. 505-F-14-001. Retrieved 10 February 2019.
- ↑ https://casaweb.org/wp-content/uploads/2020/01/National-PFAS-Receivers-Factsheet.pdf
- ↑ http://www.mwra.com/01news/2019/2019-11-PFAS-fact-sheet.pdf
- ↑ RIch, Nathaniel. "The Lawyer Who Became Dupont's Worst Nightmare". The New York Times Magazine. Retrieved 7 January 2016.
- ↑ 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.
- ↑ Fellner, Carrie (16 June 2018). "Toxic Secrets: Professor 'bragged about burying bad science' on 3M chemicals". Sydney Morning Herald. Retrieved 25 June 2018.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
