Il teflon PTFE o politetrafluoroetene è un polimero termoplastico non infiammabile, duro e ceroso ottenuto per polimerizzazione del tetrafluoroetilene CF2=CF2.
Il teflon è caratterizzato da una superficie scivolosa, elevata temperatura di fusione e resistenza agli attacchi della gran parte delle sostanze chimiche.
Nel 1938 dal chimico statunitense Roy Plunkett scoprì casualmente il teflon presso i laboratori della DuPont nell’ambito dei sui studi sui gas refrigeranti .
Trovò che in un cilindro contenente un gas costituito da tetrafluoroetilene non vi era più gas ma un materiale solido. In realtà era avvenuta una polimerizzazione con ottenimento di un materiale scivoloso e impermeabile.
Il polimero fu adoperato nelle Seconda Guerra Mondiale come rivestimento di metalli per proteggerli dalla corrosione. Tuttavia le sue prestazioni furono particolarmente apprezzate nel Progetto Manhattan.
Per arricchire l’Uranio dell’isotopo 235 è infatti usato il fluoro gassoso che doveva essere contenuto in un materiale inerte; all’epoca non si conosceva una specie con queste caratteristiche e la DuPont propose l’utilizzo del teflon.
Per oltre un decennio successivo alla guerra il teflon non fu molto usato fin quando la stessa DuPont nel 1960 realizzò per prima le pentole antiaderenti. Da allora gli usi del teflon nei campi più svariati si sono moltiplicati: dalla produzione di chip per computer, come isolante per cavi nel campo delle telecomunicazioni, nel rivestimento di strutture architettoniche alle tute spaziali.
I rubinetti delle vecchie burette erano di vetro smerigliato e andavano ingrassati prima dell’uso con grasso siliconico il cui dosaggio non era semplicissimo. Se è in eccesso intasa il foro e se è in difetto non consente la rotazione. Ora i rubinetti di arresto sono fatti tutti di teflon molto più pratico e maneggevole. Ma che nostalgia…
Sintesi del triclorometano
Per ottenere il monomero di partenza si parte dalla clorurazione del metano usando alla temperatura di 350-450°C in presenza di ossido di alluminio o di zinco come catalizzatore secondo la reazione:
CH4(g) + 3 Cl2(g) → CHCl3(g) + 3 HCl(g)
Il triclorometano ottenuto dalla reazione viene fatto reagire con fluoruro di idrogeno secondo la reazione:
CHCl3(g) + 2 HF(g) → CHClF2(g) + 2 HCl(g)
Il clorodifluorometano è riscaldato in assenza di aria a bassa pressione e temperatura elevata dove subisce la pirolisi:
CHClF2(g) ⇌ CF2=CF2(g) + 2 HCl(g)
Polimerizzazione
Una volta ottenuto il tertrafluoroetene la temperatura viene rapidamente abbassata e si procede alla polimerizzazione che avviene per via radicalica:
