Teflonowanie powierzchni. Przebieg procesu

Teflon jest innowacyjnym materiałem o wyjątkowych właściwościach, które całkowicie zmieniają parametry różnych przedmiotów i części. Pokryte teflonem produkty można spotkać w każdej kuchni, a także w aparaturze chemicznej, instalacjach, technice czy w przemyśle zbrojeniowym. Czym charakteryzuje się to tworzywo i w jaki sposób jest nanoszone na rozmaite powierzchnie?

Teflon nie taki nowy, jak się wydaje

Przedstawiciele najstarszego pokolenia z pewnością pamiętają jeszcze, jak wielką sensację wzbudziły patelnie i garnki pokrywane teflonem. Nieprzywierająca powłoka pozwalała smażyć jajka czy kotlety bez potrzeby dolewania dużej ilości tłuszczu. Teflonem pokrywano też stopy żelazek i inne przedmioty, które miały kontakt z wysoką temperaturą. Pomimo że prawdziwą furorę robiły one w drugiej połowie ubiegłego wieku, to wyjątkowe tworzywo wynaleziono znacznie wcześniej.

Jak większość rewelacyjnych odkryć, tak i to było kwestią przypadku. Jego twórcą był amerykański chemik Roy Plunkett, który w 1938 roku prowadził badania nad substancjami do układów chłodzących. Korzystał on ze sprężonego gazu – tetrafluoroetenu. W jednej z opróżnionych już butli – cięższej od pozostałych – znalazł biały proszek, który okazał się polimerem o wyjątkowych właściwościach. Katalizatorem reakcji było żelazo. Po dokładnym zbadaniu substancji okazało się, że ma ona bardzo mały współczynnik tarcia, a ponadto jest odporna na działanie związków chemicznych, nie przewodzi prądu i dobrze znosi wysokie temperatury. DuPont, jak nazywano amerykańskiego chemika, opatentował tworzywo jako teflon.

Teflonowanie – dwuetapowy proces technologiczny

Pokrywanie powierzchni materiałów warstwą teflonu jest specjalnością firmy Mayflon, która od 2008 roku zajmuje się w wykonywaniem powłok technicznych. Jedną z nich jest teflonowanie. Proces technologiczny obejmuje dwa etapy – przygotowawczy i zasadniczy. Powierzchnie materiałów nie zawsze mają właściwości, które sprzyjają przywieraniu warstwy tworzywa. Dlatego jest konieczne poprawienie tych cech w celu zwiększenia trwałości pokrycia.  Na etap przygotowania składają się następujące czynności:

• odgazowanie,
• odtłuszczanie,
• korundowanie (matowienie powierzchni za pomocą piasku o określonej ziarnistości – chropowata powierzchnia ma większą przyczepność),
• fosforanowanie. ​

Poszczególne czynności sprawiają, że warstwa teflonu lepiej integruje się z materiałem, a w efekcie jest trwała i nie ulega łuszczeniu. Po nadaniu powierzchni właściwych parametrów drobne elementy są umieszczane w siatkowym koszu i poddawane kąpieli w rozpuszczonym tworzywie. Następnie poddaje się je odwirowaniu w celu usunięcia nadmiaru substancji. Ostatnim etapem powlekania jest suszenie. W przypadku większych detali stosuje się też teflonowanie powierzchni metodą ręcznego natryskiwania lub elektrostatycznego powlekania proszkowego. Takie powierzchnie wymagają utrwalenia przez ich wypiekanie w temperaturze do 450°C.

Powłoki teflonowe mogą być nakładane na wiele różnych materiałów. W tej grupie są między innymi tworzywa sztuczne stal zwykła i nierdzewna, aluminium, mosiądz i guma.