Политетрафторэтилен (политетрафторэтилен), верагодна, з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным фторпалімерам, таму што ён мае некалькі характарыстык, якія робяць яго ідэальным матэрыялам для шырокага спектру прымянення.Ён больш гнуткі, чым іншыя падобныя трубы, і можа супрацьстаяць практычна ўсім прамысловым хімікатам
Дыяпазон тэмператур складае прыблізна ад -330°F да 500°F, забяспечваючы самы шырокі дыяпазон тэмператур сярод фторпалімераў.Акрамя таго, ён валодае выдатнымі электрычнымі ўласцівасцямі і нізкай магнітнай пранікальнасцю.Ptfe трубкі з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўванымі лабараторнымі трубкамі і прыкладаннямі, дзе хімічная ўстойлівасць і чысціня важныя.ПТФЭмае вельмі нізкі каэфіцыент трэння і з'яўляецца адным з найбольш "слізгальных" рэчываў з вядомых
Асаблівасці:
100% чыстая смала PTFE
У параўнанні з FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, найбольш гнуткія фторпалімерныя трубы
Хімічна інэртны, устойлівы практычна да ўсіх прамысловых хімікатаў і растваральнікаў
Шырокі дыяпазон тэмператур
Нізкая пранікальная здольнасць
Гладкая антіпрігарная паверхня
Самы нізкі каэфіцыент трэння
Выдатныя электрычныя характарыстыкі
Негаручы
Не таксічны
прыкладанні:
лабараторыя
Хімічны працэс
Аналіз і тэхналагічнае абсталяванне
Маніторынг выкідаў
Нізкая тэмпература
высокая тэмпература
Электрычнасць
азон
Структура малекул ПТФЭ
Политетрафторэтилен (PTFE) вырабляецца шляхам полімерызацыі многіх малекул тэтрафтарэтылену
Гэтая простая дыяграма PTFE не паказвае трохмерную структуру малекулы.У больш простым малекулярным полі(этылене) вугляродны касцяк малекулы злучаны толькі атамамі вадароду, і гэты ланцуг вельмі гнуткі - гэта дакладна не лінейная малекула
Аднак у політэтрафтарэтылене атам фтору ў групе CF2 дастаткова вялікі, каб перашкаджаць атаму фтору ў суседняй групе.Вы павінны памятаць, што кожны атам фтору мае 3 пары адзінокіх электронаў, якія тырчаць
Эфект гэтага заключаецца ў падаўленні кручэння адзінарнай сувязі вуглярод-вуглярод.Атамы фтору, як правіла, размяшчаюцца так, каб быць як мага далей ад суседніх атамаў фтору.Кручэнне, як правіла, уключае сутыкненні адзінкавых пар паміж атамамі фтору на суседніх атамах вугляроду, што робіць кручэнне энергетычна нявыгадным
Сіла адштурхвання фіксуе малекулу ў форме стрыжня, і атамы фтору размяшчаюцца па вельмі мяккай спіралі - атамы фтору размяшчаюцца па спіралі вакол вугляроднага хрыбта.Гэтыя свінцовыя палоскі будуць сціснутыя разам, як доўгія тонкія алоўкі ў скрынцы
Як вы ўбачыце, гэты цесны кантакт аказвае важны ўплыў на міжмалекулярныя сілы
Міжмалекулярныя сілы і тэмпература плаўлення ПТФЭ
Тэмпература плаўлення політэтрафтарэтылену вызначана як 327 °C.Для гэтага палімера гэта даволі высока, таму паміж малекуламі павінны існаваць значныя сілы Ван-дэр-Ваальса
Чаму людзі сцвярджаюць, што сілы Ван-дэр-Ваальса ў ПТФЭ слабыя?
Дысперсійная сіла Ван-дэр-Ваальса ўзнікае з-за часовых ваганняў дыполяў, якія ўзнікаюць, калі электроны ў малекуле рухаюцца.Паколькі малекула ПТФЭ вялікая, можна чакаць вялікай дысперсійнай сілы, таму што існуе шмат электронаў, якія могуць рухацца
Агульная сітуацыя такая, што чым большая малекула, тым большая магутнасць дысперсіі
Аднак у PTFE ёсць праблема.Фтор вельмі электраадмоўны.Ён мае тэндэнцыю моцна звязваць электроны ў вугляродна-фторнай сувязі, так моцна, што электроны не могуць рухацца, як вы думаеце.Мы апісваем сувязь вуглярод-фтор як не маючую моцнай палярызацыі
Сілы Ван-дэр-Ваальса таксама ўключаюць дыполь-дыпольныя ўзаемадзеяння.Але ў политетрафторэтилене (PTFE) кожная малекула акружана пластом злёгку адмоўна зараджаных атамаў фтору.У гэтым выпадку адзіным магчымым узаемадзеяннем паміж малекуламі з'яўляецца ўзаемнае адштурхванне!
Такім чынам, дысперсійная сіла слабейшая, чым вы думаеце, і дыполь-дыпольнае ўзаемадзеянне выкліча адштурхванне.Нездарма кажуць, што сіла Ван-дэр-Ваальса ў ПТФЭ вельмі слабая.Вы на самой справе не атрымаеце сілы адштурхвання, таму што ўплыў дысперсійнай сілы большы, чым узаемадзеянне дыполь-дыполь, але чысты эфект заключаецца ў тым, што сіла Ван-дэр-Ваальса будзе слабець
Але PTFE мае вельмі высокую тэмпературу плаўлення, таму сіла, якая ўтрымлівае малекулы разам, павінна быць вельмі моцнай
Як PTFE можа мець высокую тэмпературу плаўлення?
PTFE вельмі крышталічны, у гэтым сэнсе ёсць вялікая плошча, малекулы знаходзяцца ў вельмі правільным размяшчэнні.Памятайце, малекулы PTFE можна разглядаць як падоўжаныя стрыжні.Гэтыя полюсы будуць шчыльна згрупаваны разам
Гэта азначае, што хаця малекула тэфлону не можа вырабляць сапраўды вялікія часовыя дыполі, дыполі можна выкарыстоўваць вельмі эфектыўна
Такім чынам, сілы Ван-дэр-Ваальса ў ПТФЭ слабыя ці моцныя?
Я думаю, што вы абодва маеце рацыю!Калі ланцугі політэтрафтарэтылену (ПТФЭ) размешчаны такім чынам, што паміж ланцугамі не будзе занадта цеснага кантакту, сіла паміж імі будзе вельмі слабой, а тэмпература плаўлення будзе вельмі нізкай
Але ў рэальным свеце малекулы знаходзяцца ў цесным кантакце.Сілы Ван-дэр-Ваальса могуць быць не такімі магутнымі, як яны могуць быць, але структура ПТФЭ азначае, што яны адчуваюць найбольшы эфект, ствараючы ў цэлым трывалыя міжмалекулярныя сувязі і высокую тэмпературу плаўлення
Гэта ў адрозненне ад іншых сіл, такіх як сіла ўзаемадзеяння дыполь-дыполь, якая памяншаецца толькі ў 23 разы, або ў два разы адлегласць памяншаецца ў 8 разоў
Такім чынам, шчыльная ўпакоўка стрыжнепадобных малекул у ПТФЭ павялічвае эфектыўнасць дысперсіі
Антіпрігарная ўласцівасці
Вось чаму вада і алей не прыліпаюць да паверхні PTFE, і чаму вы можаце смажыць яйкі на патэльні з PTFE пакрыццём, не прыліпаючы да патэльні
Вам трэба разгледзець, якія сілы могуць замацаваць іншыя малекулы на паверхніПТФЭ.Гэта можа ўключаць нейкую хімічную сувязь, сілу Ван-дэр-Ваальса або вадародную сувязь
Хімічная сувязь
Сувязь вуглярод-фтор вельмі трывалая, і ніякія іншыя малекулы не могуць дасягнуць вугляроднага ланцуга, каб выклікаць рэакцыю замяшчэння.Немагчыма ўзнікненне хімічнай сувязі
сілы Ван-дэр-Ваальса
Мы бачылі, што сіла Ван-дэр-Ваальса ў ПТФЭ не вельмі моцная, і гэта толькі прывядзе да таго, што ПТФЭ будзе мець высокую тэмпературу плаўлення, таму што малекулы знаходзяцца так блізка, што яны маюць вельмі эфектыўны кантакт.
Але гэта адрозніваецца для іншых малекул, блізкіх да паверхні ПТФЭ.Адносна невялікія малекулы (напрыклад, малекулы вады ці малекулы алею) будуць мець толькі невялікі кантакт з паверхняй, і будзе стварацца толькі невялікая колькасць прыцягнення Ван-дэр-Ваальса.
Вялікая малекула (напрыклад, бялок) не будзе мець форму палачкі, таму паміж ёй і паверхняй недастаткова эфектыўнага кантакту, каб пераадолець тэндэнцыю да нізкай палярызацыі ПТФЭ.
У любым выпадку сіла Ван-дэр-Ваальса паміж паверхняй ПТФЭ і навакольнымі прадметамі малая і неэфектыўная
Вадародныя сувязі
Малекулы PTFE на паверхні цалкам ахінуты атамамі фтору.Гэтыя атамы фтору вельмі электраадмоўныя, таму ўсе яны нясуць пэўную ступень адмоўнага зараду.Кожны фтор таксама мае 3 пары выступаючых адзінокіх электронаў
Гэта ўмовы, неабходныя для ўтварэння вадародных сувязей, такіх як непадзеленая пара фтору і атама вадароду ў вадзе.Але гэтага, відавочна, не адбудзецца, інакш паміж малекуламі PTFE і малекуламі вады будзе моцнае прыцягненне, і вада будзе прыліпаць да PTFE
Рэзюмэ
Не існуе эфектыўнага спосабу паспяховага прымацавання іншых малекул да паверхні ПТФЭ, таму ён мае антіпрігарная паверхню
Нізкае трэнне
Каэфіцыент трэння PTFE вельмі нізкі.Гэта азначае, што калі ў вас ёсць паверхня, пакрытая тэфлонам, іншыя рэчы будуць лёгка слізгаць па ёй.
Ніжэй кароткі выклад таго, што адбываецца.Гэта вынікае з дакумента 1992 года пад назвай "Трэнне і знос політэтрафтарэтылену".
У пачатку слізгацення паверхня PTFE ламаецца, і маса пераносіцца туды, куды яна слізгае.Гэта азначае, што паверхня PTFE будзе зношвацца.
Калі слізгаценне працягвалася, блокі разгортваліся ў тонкія плёнкі.
У той жа час паверхня PTFE выцягваецца, каб утварыць арганізаваны пласт.
Абедзве паверхні ў кантакце цяпер маюць добра арганізаваныя малекулы PTFE, якія могуць слізгаць адна па адной
Вышэй прыведзена ўвядзенне політэтрафтарэтылену, з політэтрафторэтылену можна вырабляць розныя прадукты, мы спецыялізуемся на вытворчасці труб з ПТФЭ、Вытворцы шлангаў з ПТФЭ, запрашаем мець зносіны з намі
Пошукавыя запыты, звязаныя са шлангам з ПТФЭ:
Час публікацыі: 05 мая 2021 г