Polytetrafluorethylen (PTFE)

Allgemeines

• Definition: Voll fluoriertes lineares Polymer.
• Bezeichnung: Auch bekannt als Teflon (Handelsname von DuPont).
• Struktur: Unverzweigtes, linear aufgebautes, teilkristallines Polymer aus Fluor und Kohlenstoff.
• Art des Polymers: Thermoplast.

Physikalische Eigenschaften

• Aggregatzustand: Fest.
• Dichte: 2,2 g/cm³.
• Schmelzpunkt: 327 °C.
• Härte: D55 (nach Shore).
• Elastizitätsmodul: 420 MPa.
• Poissonzahl: 0,46.
• Wärmeleitfähigkeit: 0,24 W/(m·K).
• Thermischer Ausdehnungskoeffizient: 130 × 10⁻⁶ K⁻¹.

Chemische Eigenschaften und Beständigkeit

• Beständigkeit: Sehr hoch, außer gegen flüssiges Natrium, hochfluorierte Öle.
• Reaktionsträgheit: Sehr reaktionsträge; insbesondere beständig gegen aggressive Säuren und Basen.
• Brennbarkeit: Nicht brennbar, beginnt bei Rotglut zu zersetzen.

Herstellung und Entdeckung

• Entdeckung: 1938 von Roy Plunkett bei DuPont.
• Herstellungsverfahren: Plunkett-Verfahren, Polymerisation bei hohem Druck mit Peroxiden.
• Verwendung in den 1940er Jahren: Zunächst keine technische Nutzung wegen hoher Kosten, später im Manhattan-Projekt als Korrosionsschutz.

Anwendungen

• Haushalt: Antihaftbeschichtung von Pfannen und Kochtöpfen.
• Industrie: Dichtungen, Rohrleitungen, Chemieanlagenbau.
• Elektronik: Isolierstoff in Hochfrequenztechnik.
• Bau: Beschichtung von Dächern und Fassaden.
• Medizin: Implantate, Piercing-Schmuck, Zahnmedizin.

Umwelt- und Gesundheitsthemen

• Gesundheitsrisiken: Bei Überhitzung Freisetzung von toxischen Pyrolyseprodukten.
• Umweltauswirkungen: Herstellung von Fluorpolymeren in der Kritik wegen PFOA-Tensiden.
• Recycling: Projekt zur Rückgewinnung von Fluormonomeren aus PTFE.

Besondere Eigenschaften

• Reibungskoeffizient: Sehr gering, ähnlich wie nasses Eis auf nassem Eis.
• Oberflächenenergie: Extrem niedrig, kaum benetzbar.
• Hitzebeständigkeit: Einsatztemperatur bis 260°C.

Sicherheits- und Entsorgungshinweise

• Entsorgung: Bei Verbrennung Freisetzung von Fluorverbindungen in die Umwelt.
• Vorsichtsmaßnahmen: Leere Pfannen nicht überhitzen, um Schadstofffreisetzung zu vermeiden.

Wissenswertes

• Film: "Vergiftete Wahrheit" behandelt Umwelt- und Gesundheitsschäden durch DuPont.