هل أنابيب PTFE مرنة؟ |بيستفلون

من المحتمل أن يكون Polytetrafluoroethylene (polytetrafluoroethylene) هو البوليمر الفلوري الأكثر استخدامًا لأنه يحتوي على العديد من الخصائص التي تجعله مادة مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات.إنه أكثر مرونة من الأنابيب المماثلة الأخرى ويمكنه مقاومة جميع المواد الكيميائية الصناعية تقريبًا

نطاق درجة الحرارة ما يقرب من -330 درجة فهرنهايت إلى 500 درجة فهرنهايت ، مما يوفر أوسع نطاق درجة حرارة بين البوليمرات الفلورية.بالإضافة إلى ذلك ، لها خصائص كهربائية ممتازة ونفاذية مغناطيسية منخفضة.أنابيب Ptfe هي أكثر الأنابيب والتطبيقات المختبرية استخدامًا حيث تكون المقاومة الكيميائية والنقاء ضروريين.PTFEمعامل الاحتكاك منخفض جدًا وهو من أكثر المواد المعروفة "انزلاقًا"

سمات:

راتينج PTFE نقي 100٪

مقارنة بـ FEP ، PFA ، HP PFA ، UHP PFA ، ETFE ، ECTFE ، أنابيب البوليمر الفلوري الأكثر مرونة

خامل كيميائيًا ، مقاوم لجميع المواد الكيميائية والمذيبات الصناعية تقريبًا

نطاق درجة حرارة واسع

اختراق منخفض

سطح أملس غير لاصق

أقل معامل احتكاك

أداء كهربائي ممتاز

غير قابل للاشتعال

غير سام

التطبيقات:

مختبر

عملية كيميائية

معدات التحليل والعملية

مراقبة الانبعاثات

درجة حرارة منخفضة

درجة حرارة عالية

كهرباء

الأوزون

هيكل جزيئات PTFE

يتكون Polytetrafluoroethylene (PTFE) عن طريق بلمرة العديد من جزيئات رباعي فلورو إيثيلين

موردو أنابيب Ptfe

لا يُظهر مخطط PTFE البسيط هذا الهيكل ثلاثي الأبعاد للجزيء.في أبسط جزيء بولي (إيثيلين) ، يرتبط العمود الفقري للكربون للجزيء فقط بواسطة ذرات الهيدروجين ، وهذه السلسلة مرنة جدًا - إنها بالتأكيد ليست جزيءًا خطيًا

ومع ذلك ، في polytetrafluoroethylene ، تكون ذرة الفلور في مجموعة CF2 كبيرة بما يكفي للتداخل مع ذرة الفلور في المجموعة المجاورة.عليك أن تتذكر أن كل ذرة فلور بها 3 أزواج من الإلكترونات المنفردة

تأثير هذا هو قمع دوران رابطة الكربون والكربون الأحادية.تميل ذرات الفلور إلى الترتيب بحيث تكون بعيدة قدر الإمكان عن ذرات الفلور المجاورة.يميل الدوران إلى تضمين تصادمات زوج واحد بين ذرات الفلور على ذرات الكربون المجاورة - مما يجعل الدوران غير مواتٍ بقوة.

تحبس القوة الطاردة الجزيء في شكل قضيب ، ويتم ترتيب ذرات الفلور في حلزوني لطيف للغاية - يتم ترتيب ذرات الفلور في حلزوني حول العمود الفقري للكربون.سيتم عصر شرائط الرصاص هذه معًا مثل أقلام الرصاص الطويلة الرفيعة في صندوق

ترتيب الاتصال الوثيق هذا له تأثير مهم على القوى بين الجزيئات ، كما سترون

القوى بين الجزيئات ونقطة انصهار PTFE

تم تحديد نقطة انصهار بولي تترافلورو إيثيلين 327 درجة مئوية.هذا مرتفع للغاية بالنسبة لهذا البوليمر ، لذلك يجب أن يكون هناك قدر كبير من قوى فان دير فال بين الجزيئات

لماذا يزعم الناس أن قوات فان دير فال في PTFE ضعيفة؟

تنتج قوة تشتت van der Waals عن ثنائيات الأقطاب المتذبذبة المؤقتة المتولدة عندما تتحرك الإلكترونات في الجزيء.نظرًا لأن جزيء PTFE كبير ، فقد تتوقع قوة تشتت كبيرة نظرًا لوجود الكثير من الإلكترونات التي يمكن أن تتحرك

الوضع العام هو أنه كلما زاد حجم الجزيء ، زادت قوة التشتت

ومع ذلك ، توجد مشكلة في PTFE.الفلور كهرسلبي للغاية.تميل إلى ربط الإلكترونات في رابطة الكربون والفلور بإحكام ، بحيث لا يمكن للإلكترونات أن تتحرك كما تعتقد.نصف رابطة فلور الكربون بأنها لا تحتوي على استقطاب قوي

تشمل قوى فان دير فال أيضًا تفاعلات ثنائي القطب ثنائي القطب.ولكن في بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) ، يُحاط كل جزيء بطبقة من ذرات الفلور سالبة الشحنة قليلاً.في هذه الحالة ، التفاعل الوحيد الممكن بين الجزيئات هو التنافر المتبادل!

لذا فإن قوة التشتت أضعف مما تعتقد ، وسيؤدي التفاعل ثنائي القطب إلى التنافر.لا عجب أن يقول الناس أن قوة فان دير فالس في PTFE ضعيفة للغاية.لن تحصل فعليًا على القوة الطاردة ، لأن تأثير قوة التشتت أكبر من تأثير التفاعل ثنائي القطب ، لكن التأثير الصافي هو أن قوة فان دير فالس ستميل إلى الضعف

لكن PTFE لها نقطة انصهار عالية جدًا ، لذا يجب أن تكون القوة التي تربط الجزيئات معًا قوية جدًا

كيف يمكن أن يكون لـ PTFE درجة انصهار عالية؟

PTFE بلوري للغاية ، وبهذا المعنى هناك مساحة كبيرة ، والجزيئات في ترتيب منتظم للغاية.تذكر أنه يمكن اعتبار جزيئات PTFE بمثابة قضبان ممدودة.سيتم تجميع هذه الأقطاب معًا بشكل وثيق

هذا يعني أنه على الرغم من أن جزيء ptfe لا يمكنه إنتاج ثنائيات أقطاب مؤقتة كبيرة جدًا ، إلا أنه يمكن استخدام ثنائيات الأقطاب بكفاءة عالية

إذن ، هل قوى فان دير فال في PTFE ضعيفة أم قوية؟

أعتقد أنك يمكن أن تكون على حق!إذا تم ترتيب سلاسل polytetrafluoroethylene (PTFE) بطريقة لا يوجد بها اتصال وثيق جدًا بين السلاسل ، فإن القوة بينهما ستكون ضعيفة جدًا وستكون نقطة الانصهار منخفضة جدًا

لكن في العالم الحقيقي ، الجزيئات على اتصال وثيق.قد لا تكون قوى Van der Waals قوية كما قد تكون ، ولكن بنية PTFE تعني أنها تشعر بأكبر تأثير ، وتنتج روابط قوية بين الجزيئات ونقاط انصهار عالية.

هذا على عكس القوى الأخرى ، مثل قوة التفاعل ثنائي القطب ، والتي يتم تقليلها بمقدار 23 مرة فقط ، أو ضعف المسافة التي يتم تقليلها بمقدار 8 مرات

لذلك ، فإن التغليف المحكم للجزيئات على شكل قضيب في PTFE يزيد من فعالية التشتت

الخصائص غير اللاصقة

هذا هو السبب في عدم التصاق الماء والزيت بسطح PTFE ، ولماذا يمكنك قلي البيض في مقلاة مغطاة بـ PTFE دون الالتصاق بالمقلاة

أنت بحاجة إلى التفكير في القوى التي قد تثبت الجزيئات الأخرى على سطحهPTFE.قد يشمل نوعًا من الروابط الكيميائية أو قوة فان دير فال أو رابطة الهيدروجين

رابطة كيميائية

رابطة الكربون والفلور قوية جدًا ، ومن المستحيل أن تصل أي جزيئات أخرى إلى سلسلة الكربون لإحداث أي تفاعل بديل.من المستحيل أن تحدث رابطة كيميائية

قوات فان دير فال

لقد رأينا أن قوة van der Waals في PTFE ليست قوية جدًا ، وستجعل PTFE فقط نقطة انصهار عالية ، لأن الجزيئات قريبة جدًا بحيث يكون لها اتصال فعال للغاية.

لكنها تختلف بالنسبة للجزيئات الأخرى القريبة من سطح PTFE.الجزيئات الصغيرة نسبيًا (مثل جزيئات الماء أو جزيئات الزيت) لن يكون لها سوى قدر ضئيل من التلامس مع السطح ، ولن يتم إنشاء سوى كمية صغيرة من جاذبية فان دير فال.

لن يكون الجزيء الكبير (مثل البروتين) على شكل قضيب ، لذلك لا يوجد اتصال فعال كاف بينه وبين السطح للتغلب على اتجاه الاستقطاب المنخفض لـ PTFE.

في كلتا الحالتين ، تكون قوة فان دير فال بين سطح PTFE والأشياء المحيطة صغيرة وغير فعالة

روابط هيدروجينية

يتم تغليف جزيئات PTFE الموجودة على السطح بالكامل بواسطة ذرات الفلور.ذرات الفلور هذه كهرسلبية للغاية ، لذا فهي تحمل درجة معينة من الشحنة السالبة.يحتوي كل فلور أيضًا على 3 أزواج من الإلكترونات المنفردة البارزة

هذه هي الشروط المطلوبة لتكوين الروابط الهيدروجينية ، مثل الزوج الوحيد في الفلور وذرة الهيدروجين في الماء.ولكن من الواضح أن هذا لن يحدث ، وإلا سيكون هناك تجاذب قوي بين جزيئات PTFE وجزيئات الماء ، وسوف يلتصق الماء بـ PTFE

ملخص

لا توجد طريقة فعالة للجزيئات الأخرى للالتصاق بنجاح بسطح PTFE ، لذلك فهي ذات سطح غير لاصق

الاحتكاك المنخفض

معامل الاحتكاك لـ PTFE منخفض للغاية.هذا يعني أنه إذا كان لديك سطح مغطى بـ ptfe ، فسوف تنزلق عليه أشياء أخرى بسهولة.

يوجد أدناه ملخص سريع لما يحدث.يأتي هذا من ورقة عام 1992 بعنوان "احتكاك وارتداء بولي تترافلورو إيثيلين".

في بداية الانزلاق ، ينكسر سطح PTFE ويتم نقل الكتلة إلى أي مكان تنزلق فيه.هذا يعني أن سطح PTFE سوف يتآكل.

مع استمرار الانزلاق ، تكشفت الكتل في أغشية رقيقة.

في نفس الوقت ، يتم سحب سطح PTFE لتشكيل طبقة منظمة.

يحتوي كلا السطحين المتصلين الآن على جزيئات PTFE جيدة التنظيم يمكنها الانزلاق على بعضها البعض

ما ورد أعلاه هو إدخال polytetrafluoroethylene ، يمكن تصنيع polytetrafluoroethylene في مجموعة متنوعة من المنتجات ، نحن متخصصون في تصنيع أنبوب ptfe 、مصنعي خرطوم ptfeمرحبا بكم في التواصل معنا

عمليات البحث المتعلقة بخرطوم ptfe:


الوقت ما بعد: مايو-05-2021

أرسل رسالتك إلينا:

اكتب رسالتك هنا وأرسلها إلينا