История создания фторопластов и их использование сегодня

 

Опасность политетрафторэтилена

Возможное негативное влияние  политетрафторэтилена на здоровье человека уже много лет является предметом спекуляций. Сам по себе полимер очень устойчив и инертен в обычных условиях. Политетрафторэтилен не вступает в реакцию с пищей, водой и бытовой химией. При попадании в организм политетрафторэтилен безвреден.

Фторопласт потенциально биологически опасен в двух случаях: производство и перегрев готового полимера. Производство полимера использует токсичные  и канцерогенные вещества, которые  могут попадать в окружающую среду  как при утечках так и в  виде производственного загрязнения готового продукта. Продукты термического разложения фторопласта токсичны.

Производственные загрязнения

Полемику о вреде  тефлона спровоцировала независимая  американская научная группа, объявившая, что перфтороктановая кислота (ПФОК, PFOA), которая известна также как С-8 и используется как катализатор при производстве антипригарного покрытия, при превышении допустимых значений приобретает канцерогенные свойства

Между тем известно, что  перфтороктановая кислота распадается  при температуре 190ºС, тогда как  технологический процесс спекания основы сковороды с антипригарным покрытием происходит при температуре 420ºС. Таким образом, согласно технологическому процессу производства, наличие ПФОК в готовой сковороде невозможно.

Независимые европейские  исследования показали, что антипригарные покрытия не содержат PFOA в количествах, превышающих допустимые безопасные пределы. Китайская академия контроля качества, инспекции и карантина (GAQSIQ), датский технологический институт подтверждают, что воздействие PFOA, используемой при производстве посуды, не поддается количественному измерению.

В январе 2006 г. фирма DuPont, единственный производитель PFOA в США, согласилась удалить остатки  реагента со своих предприятий до 2015 г. По официальной информации компании, с января 2012 года DuPont не использует ПФОА в производстве посуды и форм для выпечки.

В России нет нормативных  документов позволяющих контролировать производственные загрязнения фторопластов, что может негативно сказываться  на качестве продукции с содержанием  фторопластов.

Термическое разложение политетрафторэтилена

Стандарт ГОСТ 10007-80^] нормирует рабочий диапазон температур фторопласта до +260°С и прямо указывает на опасность выделения токсичных газов выше этой температуры. DuPont не указывает характеристик эмиссии токсичных веществ но дает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С.

Скорость пиролиза тефлона  зависит от степени полимеризации. Признаки разложения обнаруживаются при  температуре 200°C. Процесс протекает  относительно медленно до 420°C. При температурах от 500°C до 550°C потеря веса достигает 5..10% в час в инертных средах, резко ускоряясь в присутствии кислорода воздуха. При температурах от 300 до 360°C продукты разложения преимущественно гексафторэтан и октафторциклобутан. Свыше 380°С появляется перфторизобутилен и другие продукты пиролиза.

Среди продуктов термического разложения политетрафторэтилена самым  опасным считается перфторизобутилен — крайне ядовитый газ, который примерно в 10 раз токсичнее фосгена.

Поскольку массовое выделение  токсичных веществ тефлоном начинается при температурах свыше 450°C, то посуда с антипригарными покрытиями считается безопасной так как при нормальной эксплуатации такие температуры достичь невозможно. Следует учитывать что производители считают нормой только нагрев с водой или водосодержащим маслом в сковороде. Вода препятствует перегреву тефлона. Нагрев на плите сухой посуды считается нештатным и в этом случае температуры пиролиза тефлона легко достижимы.

Опасность продуктов разложения тефлона для птиц

Особое строение дыхательной  системы птиц делает их сверхчувствительными к токсичным веществам, содержащимся в окружающей среде. Установлено, что даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает её дыхательную систему, приводя к смерти через некоторое время (от нескольких минут до десятков часов). Маленькие птички, которые более чувствительны к токсичным веществам, подышав испарениями тефлона в течение пары секунд, гибнут в жестоких мучениях в течение последующих 24 часов.

Вначале, когда новость  о смертоносном вреде тефлона  для птиц только появилась, было принято считать, что смертельные пары выделяются лишь при очень высоких температурах. К настоящему времени достоверно зафиксирован случай смерти 52 % птиц, в течение 3-х суток дышавших испарениями тефлоновых поверхностей осветительных ламп, нагретых до 202 °C. По другим сведениям, достаточно всего лишь около 163 °C (325 °F), или даже 140—149 °C (285—300 °F) , но эти данные требуют дополнительной проверки.

Существует очень много  сведений о гибели домашних птиц (например, попугаев) от испарений тефлоновых сковородок, оставленных без присмотра и перегретых выше безопасной температуры.

Опасность попадания тефлона в пищевые продукты

Всемирная организация  здравоохранения обратилась с просьбой в Международную организацию  борьбы с раком провести опыт на крысах, который показал, что при употреблении с пищей до 25% политетрофторэтилена он не оказывает никакого воздействия. Данное исследование было проведено в 60-х годах и повторно осуществлено в 80-х годах на распространенной популяции крыс, которые каждый день потребляли ПТФЭ в количестве, соответствующем 25% общего приема пищи^[.

Сообщения о влиянии  тефлона на повышение уровня холестерина  и триглицеридов у людей, а также повышение риска рака зарегистрированы в 80-х годах на фоне активного применения перфтороктановой кислоты (ПФОК, PFOA) при производстве посуды.

Последние исследования французских экспертов, опубликовавших в журнале «60 Millions de Consomateurs» результаты лабораторного исследования 13 образцов сковородок, подтверждают безопасность антипригарного покрытия. Французский журнал сообщает, что в результате тестов была доказана полная безопасность сковород. Все образцы успешно прошли тест после тысячекратного натирания поверхностей абразивным материалом в течение двух циклов.

Ассортимент выпускаемых  фторопластов^]

Фторопласт–4 (политетрафторэтилен) ГОСТ 10007

Аналоги: TEFLON 7, FLUON G 163, 190, ALGOFLON F, HOSTAFLON TF 1702, POLYFLON M 12,14

Фторопласт–4 выпускается несколько марок в зависимости от среднего размера частиц:

Ф-4- (100-180) мкм; Ф-4ПН-90 – (46-135) мкм; Ф-4ПН-40 – (21-45) мкм; Ф-4ПН-20 – (6-20) мкм.

Фторопласт-4М (Ф-4М) ТУ 2213-054-00203521-99

Ф-4М является продуктом полимеризации тетрафторэтилена с введением небольшого количества модификатора, повышающего прочность полимера.

Выпускаются следующие  марки фторопласта – 4М Ф-4М; Ф-4МЛ; Ф-4МТ; Ф-4МО; Ф-4МН

Фторопласт-4D (Ф-4D) ГОСТ 14906

Аналоги: TEFLON 6, FLUON CD, POLYFLON F 103, 104

Ф-4D – представляет собой тонкодисперсную модификацию политетрафторэтилена с меньшим молекулярным весом, чем Ф-4. Ф-4D в отличие от Ф-4 легко перерабатывается экструзией. На основе Ф-4D можно готовить суспензии. Из суспензии Ф-4D получают волокна, плёнки, покрытия. Выпускаются следующие марки фторопласта-4D

Ф-4D (марка «Ш»); Ф-4D (марка «Л»); Ф-4D (марка «Э»);

Ф-4D (марка «Т»); Ф-4D (марка «У).

Фторопласт 4-А (Ф-4А) ТУ 6-05-1999

Аналоги: TEFLON 8, FLUON G307, HOSTAFLONTF 1640, POLYFLON M30

Ф-4А является свободно-сыпучим полимером

Ф-4А служит для  получения изделий точного размера  методом автоматического, изостатического  и компрессионного прессования  и плунжерной экструзии.

Фторопласт-4HTD-2 – низкомолекулярный тонкодисперсный фторопласт-4 с размераом частиц 5-30 мкм. Фторопласт-4HTD-2 предназначен для использования в качестве сухой смазки в узлах трения, наполнителя пластмасс, каучуков, загустителя масел и пластичных смазок.

Фторопласт-4МБ (Ф-4МБ) ТУ 301-05-73

Аналоги: TEFLON FEP, NEOFLON FEP, HOSTAFLON

Фторопласт-4МБ - сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом. Ф-4МБ способен перерабатываться методом экструзии и литья под давлением.

Фторопласт-40 (Ф-40) ТУ 301-05-17

Аналоги: TEFZEL, HOSTAFLONET, NEOFLON ETFE

Ф-40 - сополимер  тетрафторэтилена с этиленом

Фторопласт-2М (Ф-2М)

Ф-2М - модифицированный полимер винилиденфторида. Выпускаются  следующие марки Ф-2М: в гранулах "А", "Б", "Ж", в виде порошка "В", "Г", "Д", "Е". Ф-2М  легко сваривается и перерабатывается из расплава всеми известными для  термопластов способами.

Фторопласт-3 (Ф-3) ГОСТ 13744

Аналоги: KEL-F, VOLTALEF, NEOFLON CTFF

Ф-3 - является полимером  трифторхлорэтилена

Фторопласт 32-Л (Ф-32Л) ГОСТ 6-05-432

Ф-32Л - сополимер  трифторхлорэтилена и фтористого винилидена. Ф-32Л - химически стойкий полимер, растворяющийся в кетонах, сложных эфирах, тетрагидрофуране.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источники

 

 

 Химический энциклопедический  словарь / гл. редактор И.Л. Кнунянц. — Сов. энциклопедия, 1983. — С. 639. — 792 с.

2. Паншин Ю.А., Малкевич С.Г., Дунаевская Ц.С. Фторопласты.. — Л., 1978.
3. Логинов Б. А. Удивительный мир фторополимеров.. — илл.. — М., 2008. — 128 с. 
4. Уткин В. В. Завод у двуречья. Кирово-Чепецкий химический комбинат: строительство, развитие, люди. 1938-1946. — илл. с цв. вкл.. — Киров: ОАО "Дом печати - Вятка", 2004. — Т. 1. — 64 с.

         5.     Скользкий тип: Тефлон — журнал «Популярная механика»  Июнь 2005

         6.  Журнал «PRO Maison», 2(13) май 2012, стр. 30-31