Тефлон: из военпрома на кухню

Случайные открытия не единожды приносили своим авторам миллионы долларов. Так случилось и с тефлоном. Его открыли по забывчивости. Очередной эксперимент американского химика Роя Планкетта имел неожиданный результат. Ученый работал над созданием охлаждающих веществ, изучал свойства газов. Один образец оказался забытым вечером на улице. Низкая ночная температура сделала свое дело. Утром Рой обнаружил твердое вещество, напоминающее воск. Так началась история тефлона. Но до создания знакомого нам антипригарного покрытия и тем более до огромной прибыли от продаж посуды с таким покрытием было еще далеко. 

Политетрафулорэтилен

В 1937 году молодой ученый химик Рой Планкетт, работая в компании DuPont в Нью-Джерси, синтезировал новые формы хладагента в поисках нетоксичной альтернативы аммиаку и диоксиду серы. Заказчиком была фирма Frigidaire – крупный производитель холодильного оборудования. 

 Открыв баллон утром, ученый обнаружил, что газ из него не выходит. Но по весу было понятно, что испариться он не мог. Чтобы посмотреть, что внутри, Планкетт распилил баллон. На дне и стенках находилась воскообразная субстанция – полимеризованный тетрафторэтилен. Химик зафиксировал результат, назвал новое вещество политетрафторэтиленом и начал его изучать.

Эксперименты с субстанцией показали, что она: 

• очень скользкая (одно из самых скользких веществ, известных на сегодня);
• химически стабильная;
• имеет чрезвычайно высокую температуру плавления;
• не подвергается коррозии.

В компании DuPont было принято решение продолжить изучение вещества. К экспериментам подключилась команда химиков, которые специализировались на полимерах. А Рой Планкетт продолжил работать с газами. Он сосредоточился на производстве тетраэтилового эфира (добавки в бензин), а после – фреона. 

Открытый химиком политетрафторэтилен спустя три года исследований, в 1941 году, был запатентован. Держателем патента стала компания DuPont. Труднопроизносимое название в 1945 заменили на «тефлон» и зарегистрировали  товарный знак. 

Сначала было не понятно, где и как использовать дорогой в производстве полимер. Но началась Вторая мировая война, и продукт нашел применение в промышленности и ВПК. 

Массовое применение тефлона

Полимер почти до конца войны имел довольно узкое применение. В 1945 году на открытом рынке появились продукты промышленного и военного назначения.  Годом позже тефлон пошел в народ. Компания DuPont начала использовать его в производстве множества видов продукции, от кабельной изоляции до металлической посуды. Это принесло ей миллиарды долларов. 

В 1960-х тефлон стал именем нарицательным. А его производитель занял третье место в мировой химиндустрии. Вклад создателя суперполимера в науку и производство тоже был отмечен. Роя Планкетта включили в Национальный зал славы изобретателей.

На гражданке путь тефлона начался с посуды. Первыми с конвейера сошли формочки для кексов. Новинку тут же оценили хозяйки и профессиональные пекари. К новой посуде не приставало тесто. Готовые кексы легко вынимались, имели отличный товарный вид. 

Дальше больше, на  рынке появились тефлоновые сковородки, жаровни, кастрюли и казаны.  Первую антипригарную сковороду создал французский инженер Марк Грегуар в 1954 году. Это была та самая легендарная «Tefal». В США тефлоновые сковороды появились в 1961 году  под брендом «The Happy Pan».

Мифы и правда о тефлоне

Массовое применение полимера сделало Роя Планкетта миллионером и вывело компанию DuPont в отраслевые лидеры. Но у популярности есть и обратная сторона. Повышенный интерес к материалу дал толчок многочисленным проверкам на все, что только можно. 

Было несколько попыток признать тефлон опасным для человека и окружающей среды.  Но за дело взялись ученые. В 1960-х годах по запросу Международной организации по борьбе с раком было проведено масштабное исследование на крысах. Лабораторные животные получали с пищей 25 % полимера от общего объема еды. Такой рацион не вызвал каких-либо существенных изменений в их организме. По результатам исследования тефлон признали безопасным. Производители антипригарной посуды расширили свои продуктовые линейки. 

Применение полимера в некоторых сферах не афишировалось. И дело не в секретности (как с военпромом), а в узкой специализации товаров. Из-за этого долгое время считалось, что тефлон остался только в посудной индустрии. На самом деле политетрафторэтилен продвинул вперед электрическую изоляцию. Материал до сих пор используется в качестве одного из компонентов оплетки некоторых видов проводов.  Нашел тефлон применение и в текстильном производстве. Благодаря ему у нас есть ткани, которые почти невозможно испачкать. Кстати, тефлон есть в покрытиях для защиты окон от ультрафиолета, очистителях ветрового стекла, автомобильных смазках и даже в косметике для волос. 

Полимер почти не разлагается, как отходы ядерного топлива. А вот это совсем не миф.  Стабильный полимер невозможно утилизировать современными биологическими методами. То же самое касается отходов его производства. В природе остатки тефлона распадаются очень медленно. При этом выделяются ядовитые фторуглероды. Их влияние на окружающую среду слабо изучено и почти не освещено. Но это не повод для хейта производителей антипригарной посуды или введения запрета на использование полимера. Это вызов для научного и инженерного сообщества, точка приложения совместных усилий для создания новых технологий переработки отходов. И новые возможности для бизнеса, который вряд ли сравнится по рентабельности с производством тефлона, но может принести немалую прибыль. Над экологическим вопросом, кстати, работают ключевые игроки химической индустрии, включая DuPont.