Politetrafluoroetilen (politetrafluoroetilen), ehtimal ki, ən çox istifadə edilən floropolimerdir, çünki onu geniş tətbiq sahələri üçün ideal bir material halına gətirən bir neçə xüsusiyyətə malikdir. Digər oxşar borulardan daha elastikdir və demək olar ki, bütün sənaye kimyəvi maddələrinə davamlıdır.
Temperatur diapazonu təxminən -330°F ilə 500°F arasında dəyişir və bu da flüorpolimerlər arasında ən geniş temperatur diapazonunu təmin edir. Bundan əlavə, əla elektrik xüsusiyyətlərinə və aşağı maqnit keçiriciliyinə malikdir. PTFE boruları kimyəvi müqavimətin və təmizliyin vacib olduğu ən geniş istifadə olunan laboratoriya borularıdır və tətbiq sahələridir.PTFEçox aşağı sürtünmə əmsalına malikdir və məlum olan ən "sürüşkən" maddələrdən biridir.
Xüsusiyyətlər:
100% təmiz PTFE qatranı
FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, ən elastik floropolimer boruları ilə müqayisədə
Kimyəvi cəhətdən inert, demək olar ki, bütün sənaye kimyəvi maddələrinə və həlledicilərə davamlıdır
Geniş temperatur diapazonu
Aşağı nüfuzetmə
Hamar yapışmayan səth örtüyü
Ən aşağı sürtünmə əmsalı
Əla elektrik performansı
Yanmaz
Zəhərli deyil
Tətbiqlər:
laboratoriya
Kimyəvi proses
Analiz və proses avadanlığı
Emissiya monitorinqi
Aşağı temperatur
yüksək temperatur
Elektrik
ozon
PTFE molekullarının quruluşu
Politetrafluoroetilen (PTFE) bir çox tetrafluoroetilen molekulunun polimerləşməsi yolu ilə əldə edilir.
Bu sadə PTFE diaqramı molekulun üçölçülü quruluşunu göstərmir. Daha sadə molekulyar polietilendə molekulun karbon onurğası yalnız hidrogen atomları ilə birləşir və bu zəncir çox çevikdir - bu, qətiliklə xətti molekul deyil.
Lakin, politetrafluoroetilendə CF2 qrupundakı flüor atomu qonşu qrupdakı flüor atomuna müdaxilə edəcək qədər böyükdür. Unutmamalısınız ki, hər flüor atomunun 3 cüt tək elektronu var.
Bunun təsiri karbon-karbon tək rabitəsinin fırlanmasını boğmaqdır. Flüor atomları qonşu flüor atomlarından mümkün qədər uzaqda yerləşməyə meyllidir. Fırlanma, flüor atomları arasında qonşu karbon atomları üzərində tək cüt toqquşmalara səbəb olur ki, bu da fırlanmanı enerji baxımından əlverişsiz edir.
İtələmə qüvvəsi molekulu çubuq formasına salır və flüor atomları çox incə bir spiral şəklində yerləşir - flüor atomları karbon onurğasının ətrafında spiral şəklində yerləşir. Bu qurğuşun zolaqlar qutuda uzun, nazik qələmlər kimi bir-birinə sıxılacaq.
Görəcəyiniz kimi, bu yaxın təmas tənzimləməsi molekullararası qüvvələrə mühüm təsir göstərir.
Molekullararası qüvvələr və PTFE-nin ərimə nöqtəsi
Politetrafluoroetilenin ərimə nöqtəsi 327°C olaraq göstərilir. Bu, bu polimer üçün olduqca yüksəkdir, ona görə də molekullar arasında xeyli van der Waals qüvvələri olmalıdır.
Niyə insanlar PTFE-dəki van der Waals qüvvələrinin zəif olduğunu iddia edirlər?
Van der Waals dispersiya qüvvəsi, molekuldakı elektronlar hərəkət etdikdə yaranan müvəqqəti dalğalanan dipollardan qaynaqlanır. PTFE molekulu böyük olduğundan, hərəkət edə bilən çoxlu elektron olduğu üçün böyük bir dispersiya qüvvəsi gözləmək olardı.
Ümumi vəziyyət budur ki, molekul nə qədər böyükdürsə, dispersiya gücü də bir o qədər böyükdür
Lakin, PTFE-nin bir problemi var. Flüor çox elektronmənfidir. O, karbon-flüor rabitəsindəki elektronları bir-birinə o qədər möhkəm bağlamağa meyllidir ki, elektronlar düşündüyünüz kimi hərəkət edə bilmir. Biz karbon-flüor rabitəsini güclü polyarizasiyaya malik olmayan kimi təsvir edirik.
Van der Waals qüvvələrinə dipol-dipol qarşılıqlı təsirləri də daxildir. Lakin politetrafluoroetilendə (PTFE) hər bir molekul bir az mənfi yüklü flüor atomlarından ibarət bir təbəqə ilə əhatə olunmuşdur. Bu halda, molekullar arasında mümkün olan yeganə qarşılıqlı təsir qarşılıqlı itələmədir!
Beləliklə, dispersiya qüvvəsi düşündüyünüzdən daha zəifdir və dipol-dipol qarşılıqlı təsiri itələmə səbəb olacaq. Təəccüblü deyil ki, insanlar PTFE-də van der Waals qüvvəsinin çox zəif olduğunu deyirlər. Əslində itələmə qüvvəsini əldə edə bilməyəcəksiniz, çünki dispersiya qüvvəsinin təsiri dipol-dipol qarşılıqlı təsirindən daha böyükdür, lakin ümumi təsir van der Waals qüvvəsinin zəifləməyə meylli olmasıdır.
Lakin PTFE çox yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir, buna görə də molekulları bir yerdə saxlayan qüvvə çox güclü olmalıdır.
PTFE necə yüksək ərimə nöqtəsinə malik ola bilər?
PTFE çox kristaldır, bu mənada böyük bir sahə var, molekullar çox nizamlı bir düzülüşdədir. Unutmayın ki, PTFE molekulları uzunsov çubuqlar kimi düşünülə bilər. Bu qütblər bir-birinə sıx şəkildə düzüləcək.
Bu o deməkdir ki, ptfe molekulu həqiqətən böyük müvəqqəti dipollar istehsal edə bilməsə də, dipollardan çox səmərəli istifadə etmək olar.
Beləliklə, PTFE-də van der Waals qüvvələri zəifdir, yoxsa güclüdür?
Düşünürəm ki, hər ikiniz haqlı ola bilərsiniz! Əgər politetrafluoroetilen (PTFE) zəncirləri zəncirlər arasında çox sıx təmas olmayacaq şəkildə düzülmüşsə, aralarındakı qüvvə çox zəif və ərimə nöqtəsi çox aşağı olacaq.
Lakin real dünyada molekullar sıx təmasdadırlar. Van der Waals qüvvələri o qədər də güclü olmaya bilər, lakin PTFE-nin quruluşu onların ən böyük təsiri hiss etməsini və ümumilikdə güclü molekullararası əlaqələr və yüksək ərimə nöqtələri yaratmasını nəzərdə tutur.
Bu, yalnız 23 dəfə və ya məsafənin ikiqat azalması ilə 8 dəfə azalan dipol-dipol qarşılıqlı təsir qüvvəsi kimi digər qüvvələrdən fərqlidir.
Buna görə də, PTFE-də çubuq şəkilli molekulların sıx şəkildə qablaşdırılması dispersiyanın effektivliyini maksimum dərəcədə artırır
Yapışmayan xüsusiyyətlər
Buna görə də su və yağ PTFE-nin səthinə yapışmır və yumurtaları PTFE ilə örtülmüş tavada tavaya yapışmadan qızartmaq mümkündür.
Səthdəki digər molekulları hansı qüvvələrin fiksasiya edə biləcəyini nəzərə almalısınız.PTFEBuraya bir növ kimyəvi rabitə, van der Waals qüvvəsi və ya hidrogen rabitəsi daxil ola bilər.
Kimyəvi rabitə
Karbon-flüor rabitəsi çox güclüdür və başqa molekulların karbon zəncirinə çataraq hər hansı bir əvəzetmə reaksiyasının baş verməsi mümkün deyil. Kimyəvi rabitənin baş verməsi mümkün deyil.
van der Waals qüvvələri
PTFE-də van der Waals qüvvəsinin çox güclü olmadığını və molekulların o qədər yaxın yerləşdiyinə görə çox təsirli təmasda olduqlarına görə PTFE-nin yalnız yüksək ərimə nöqtəsinə sahib olacağını gördük.
Lakin PTFE səthinə yaxın olan digər molekullar üçün fərqlidir. Nisbətən kiçik molekullar (məsələn, su molekulları və ya yağ molekulları) səthlə yalnız az miqdarda təmasda olacaq və yalnız az miqdarda van der Waals cazibəsi yaranacaq.
Böyük bir molekul (məsələn, bir protein) çubuq şəklində olmayacaq, buna görə də PTFE-nin aşağı polyarizasiya meylini aradan qaldırmaq üçün onunla səth arasında kifayət qədər effektiv təmas yoxdur.
Hər iki halda, PTFE səthi ilə ətrafdakı əşyalar arasındakı van der Waals qüvvəsi kiçik və təsirsizdir.
Hidrogen rabitələri
Səthdəki PTFE molekulları tamamilə flüor atomları ilə əhatə olunmuşdur. Bu flüor atomları çox elektronmənfidir, buna görə də hamısı müəyyən dərəcədə mənfi yük daşıyır. Hər bir flüorun həmçinin 3 cüt çıxıntılı tək elektronu var.
Bunlar hidrogen rabitələrinin əmələ gəlməsi üçün tələb olunan şərtlərdir, məsələn, flüor üzərindəki tək cüt və sudakı hidrogen atomu. Lakin bu, açıq-aydın baş verməyəcək, əks halda PTFE molekulları ilə su molekulları arasında güclü bir cazibə olacaq və su PTFE-yə yapışacaq.
Xülasə
Digər molekulların PTFE səthinə uğurla yapışması üçün təsirli bir yol yoxdur, buna görə də yapışmayan bir səthə malikdir
Aşağı sürtünmə
PTFE-nin sürtünmə əmsalı çox aşağıdır. Bu o deməkdir ki, əgər səthiniz PTFE ilə örtülmüşdürsə, digər əşyalar asanlıqla onun üzərinə sürüşəcək.
Aşağıda baş verənlərin qısa xülasəsi verilmişdir. Bu, 1992-ci ildə dərc olunmuş "Politetrafluoroetilenin sürtünməsi və aşınması" adlı məqalədən götürülmüşdür.
Sürüşmənin əvvəlində PTFE səthi qırılır və kütlə sürüşdüyü yerə köçürülür. Bu o deməkdir ki, PTFE səthi aşınacaq.
Sürüşmə davam etdikcə, bloklar nazik təbəqələrə çevrildi.
Eyni zamanda, PTFE-nin səthi mütəşəkkil bir təbəqə yaratmaq üçün çəkilir.
Təmasda olan hər iki səth artıq bir-birinin üzərində sürüşə bilən yaxşı təşkil olunmuş PTFE molekullarına malikdir
Yuxarıda politetrafluoroetilenin tətbiqi, politetrafluoroetilen müxtəlif məhsullara çevrilə bilər, biz ptfe borusu istehsalında ixtisaslaşmışıqptfe şlanq istehsalçıları, bizimlə ünsiyyət qurmağa xoş gəlmisiniz
PTFE şlanqı ilə əlaqəli axtarışlar:
Yayımlanma vaxtı: 05 may 2021