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Der US-amerikanische Chemiker Roy J. Plunkett
(1910-1994) experimentierte im Jahre 1938 mit Gasen und wollte herausfinden,
welche sich als Kältemittel in Kühlschränken eignen. Per
Zufall machte er eine Entdeckung, als er eine stehengelassene Probe von
Tetrafluorethen überprüfte. Das Gas war zu einem wachsartigen
Stoff polymerisiert. 1945 brachte die Firma DuPont den Kunststoff unter
dem Handelsnamen Teflon® auf den Markt.
Teflon® ist ein thermoplastisch-elastischer
Kunststoff mit einem Schmelzpunkt von 327°C, wo er glasartig transparent
wird. Beim Erwärmen tritt eine Volumenzunahme auf. Er ist gegen Chemikalien
äußerst beständig und löst sich unterhalb von 300°C
praktisch in keinem Lösungsmittel. Die maximale Dauergebrauchstemperatur
liegt bei 260°C. Oberhalb von 400°C zersetzt er sich unter Bildung
von fluorhaltigen Verbindungen wie das äußerst toxische Fluorphosgen
(COF2). Diese Verbindungen können beim Menschen zu einem
Lungenödem oder zu grippeähnlichen Symptomen führen. Teflon®
lässt sich aufgrund des hohen Erweichungspunktes nur schwer verarbeiten.
Er fühlt sich schlüpfrig an und besitzt nur ein sehr geringes
Adhäsionsvermögen. Daher eignet sich Teflon® zum
Beschichten von Pfannen und Laborgeräten. Teflonpfannen sollte man
nicht überhitzen und mit harten Gegenständen bearbeiten - z.B.
mit Kratzern oder Scheuergeräten - da die Beschichtung dadurch beschädigt
wird und sich dann die giftigen Zersetzungsprodukte bilden können.
Die Beschichtungen eignen sich auch für einen Einsatz im Flugzeugbau
und in der Raumfahrt (z.B. für Raumanzüge). Lager und Dichtungen
werden ebenfalls aus Teflon® hergestellt. Das aus der Bekleidungsindustrie
bekannte Goretex® besteht aus dünnen Teflonfolien,
die zwischen dem äußeren Gewebe und dem Innenfutter eingenäht
sind.
Zur Herstellung von Teflon®
wird Tetrafluorethen im Überdruck mit einem Peroxid als Initiator
vermischt. Es entsteht ein polymeres Makromolekül mit symmetrischem
Aufbau:
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