Πώς λειτουργεί το τεφλόν και πώς κολλάει στα τηγάνια

Το Teflon είναι το εμπορικό σήμα Dupont για το πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE). Το πολυμερές είναι περισσότερο γνωστό ως αντικολλητική επίστρωση σε τηγάνια και άλλα μαγειρικά σκεύη, ακόμη και αν πιστεύεται ότι η κύρια χρήση του είναι στην πραγματικότητα ως ηλεκτρικός μονωτήρας για καλώδια και καλώδια. Βρίσκεται επίσης σε λιπαντικά, Gore-Tex, ιατρικό εξοπλισμό, fiberglass και απωθητικά λεκέδων. Δείτε πώς λειτουργεί το Teflon και πώς οι κατασκευαστές το κάνουν να κολλάει στα τηγάνια.

Πώς λειτουργεί το Teflon

Το μυστικό για την ολισθηρότητα του τεφλόν βρίσκεται στη σύνθεση και τη χημική του σύνδεση. Το τεφλόν είναι ένα πολυμερές υπομονάδων τετραφθοροαιθυλενίου. Βασικά, είναι μια μακριά αλυσίδα ατόμων άνθρακα, με άτομα φθορίου συνδεδεμένα στην αλυσίδα. Όλα τα εκτεθειμένα άτομα φθορίου καθιστούν το πολυμερές εξαιρετικά υδρόφοβο (υδατοαπωθητικό). Οι πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων άνθρακα και φθορίου είναι αρκετά ισχυροί ώστε το φθόριο να ανθίσταται στην αλληλεπίδραση με οποιαδήποτε άλλα άτομα ή μόρια. Αυτό καθιστά το τεφλόν ανθεκτικό στη διάβρωση και του δίνει έναν από τους χαμηλότερους συντελεστές τριβής από οποιαδήποτε στερεά.

Αν τίποτα δεν κολλάει στο τεφλόν, πώς κολλάει στα τηγάνια;

Αν το τεφλόν είναι τόσο γλιστερό, ίσως αναρωτιέστε πώς κολλάει στα τηγάνια αρχικά. Υπάρχουν δύο μέθοδοι:

1. Η πυροσυσσωμάτωση είναι ένας τρόπος για να κολλήσετε το τεφλόν στα τηγάνια. Το πρώτο βήμα είναι η αμμοβολή ή αλλιώς τραχύτητα της επιφάνειας του τηγανιού για να σχηματιστούν μικροσκοπικές τρύπες στο μέταλλο. Η εφαρμογή τεφλόν στο προετοιμασμένο τηγάνι επιτρέπει στο πολυμερές να εισχωρήσει στις γωνίες και τις σχισμές. Τέλος, εφαρμόζοντας μια επιπλέον στρώση τεφλόν, πιέζοντάς το στην επιφάνεια και ζεστάνοντάς το (πυροσυσσωμάτωση) ολοκληρώνει τη διαδικασία. Η δεύτερη στρώση τεφλόν προσκολλάται στην πρώτη στρώση επειδή το μόνο πράγμα που κολλάει πολύ καλά το τεφλόν είναι περισσότερο τεφλόν.
   
   
2. Οι φυσικές και χημικές επεξεργασίες βοηθούν το PTFE να κολλάει στα τηγάνια. Μια μέθοδος περιλαμβάνει βομβαρδισμό ιόντων της πλευράς του πολυμερούς που προορίζεται να κολλήσει στο τηγάνι. Η επεξεργασία σπάει τους χημικούς δεσμούς και αφαιρεί άτομα φθορίου, έτσι τα κολλώδη άτομα άνθρακα προσκολλώνται στο μέταλλο. Μια άλλη μέθοδος τροποποιεί χημικά την επιφάνεια του τεφλόν. Ένας αναγωγικός παράγοντας αφαιρεί τα άτομα φθορίου, αφήνοντας ακόρεστους υδρογονάνθρακες. Αυτά τα άτομα άνθρακα στερούνται ηλεκτρονίων, επομένως συνδέονται εύκολα με το μέταλλο. Όπως και με τη σύντηξη, είναι εύκολο να εφαρμόσετε πρόσθετες στρώσεις τεφλόν μόλις κολλήσει στο τηγάνι.

Αναφορές

• Carlson, D. Peter and Schmiegel, Walter (2000) "Fluoropolymers, Organic" στο Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a11_393
• Hunadi, R. J.; Baum, Κ. (1982). «Τετραφθοροαιθυλένιο:Ένα βολικό εργαστηριακό παρασκεύασμα». Σύνθεση . 39 (6):454. doi:10.1055/s-1982-29830
• Nicholson, John W. (2011). Η Χημεία των Πολυμερών (4η αναθεωρημένη έκδοση). Royal Society of Chemistry. ISBN 9781849733915.
• Puts, Gerard J.; Crouse, Philip; Ameduri, Bruno M. (28 Ιανουαρίου 2019). «Πολυτετραφθοροαιθυλένιο:Σύνθεση και Χαρακτηρισμός του Αρχικού Ακραίου Πολυμερούς». Χημικές κριτικές . 119 (3):1763–1805. doi:10.1021/acs.chemrev.8b00458
• Sun, J. Z.; et al. (1994). «Τροποποίηση πολυτετραφθοροαιθυλενίου με ακτινοβολία—1. Βελτίωση στις ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας και σταθερότητα στην ακτινοβολία». Ακτινοβολία. Phys. Chem . 44 (6):655–679. doi:10.1016/0969-806X(94)90226-7