Politetrafluoroetileno (politetrafluoroetileno) estas probable la plej vaste uzata fluoropolimero ĉar ĝi havas plurajn karakterizaĵojn, kiuj igas ĝin ideala materialo por vasta gamo da aplikoj. Ĝi estas pli fleksebla ol aliaj similaj tuboj kaj povas rezisti preskaŭ ĉiujn industriajn kemiaĵojn.
La temperaturintervalo estas proksimume -170°C ĝis 260°C, provizante la plej larĝan temperaturintervalon inter fluoropolimeroj. Krome, ĝi havas bonegajn elektrajn ecojn kaj malaltan magnetan permeablon. Ptfe-tubo estas la plej vaste uzata laboratoria tubo kaj aplikoj kie kemia rezisto kaj pureco estas esencaj.PTFEhavas tre malaltan koeficienton de frotado kaj estas unu el la plej "glitaj" substancoj konataj
Trajtoj:
100% pura PTFE-rezino
Kompare kun FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, la plej flekseblaj fluoropolimeraj tuboj
Kemie inerta, rezistema al preskaŭ ĉiuj industriaj kemiaĵoj kaj solviloj
Larĝa temperaturintervalo
Malalta penetro
Glata nealgluiĝanta surfaco
Plej malalta frikcia koeficiento
Bonega elektra agado
Nebrulema
Ne-toksa
Aplikoj:
laboratorio
Kemia procezo
Analizaj kaj procesaj ekipaĵoj
Emisiomonitorado
Malalta temperaturo
alta temperaturo
Elektro
ozono
La strukturo de PTFE-molekuloj
Politetrafluoroetileno (PTFE) estas produktita per polimerigo de multaj tetrafluoroetilenaj molekuloj
Ĉi tiu simpla PTFE-diagramo ne montras la tridimensian strukturon de la molekulo. En la pli simpla molekula poli(etileno), la karbona spino de la molekulo estas konektita nur per hidrogenaj atomoj, kaj ĉi tiu ĉeno estas tre fleksebla - ĝi certe ne estas lineara molekulo.
Tamen, en politetrafluoroetileno, la fluora atomo en CF2-grupo estas sufiĉe granda por interferi kun la fluora atomo sur la apuda grupo. Vi devas memori, ke ĉiu fluora atomo havas 3 parojn da solaj elektronoj elstarantaj.
La efiko de tio estas subpremi la rotacion de la karbono-karbona unuopa ligo. La fluoraj atomoj emas esti aranĝitaj tiel, ke ili estas kiel eble plej malproksimaj de la apudaj fluoraj atomoj. Rotacio emas impliki solajn parajn koliziojn inter fluoraj atomoj sur apudaj karbonaj atomoj - kio igas la rotacion energie malfavora.
La forpuŝa forto ŝlosas la molekulon en bastonformon, kaj la fluoraj atomoj estas aranĝitaj en tre milda spiralo — la fluoraj atomoj estas aranĝitaj en spiralo ĉirkaŭ la karbona spino. Ĉi tiuj plumbaj strioj estos kunpremitaj kiel longaj, maldikaj krajonoj en skatolo.
Ĉi tiu proksima kontaktaranĝo havas gravan influon sur la intermolekulaj fortoj, kiel vi vidos
Intermolekulaj fortoj kaj la fandopunkto de PTFE
La fandopunkto de politetrafluoroetileno estas citita kiel 327 °C. Ĉi tio estas sufiĉe alta por ĉi tiu polimero, do devas esti konsiderindaj fortoj de van der Waals inter la molekuloj.
Kial homoj asertas, ke la fortoj de van der Waals en PTFE estas malfortaj?
La dispersa forto de van der Waals estas kaŭzita de la provizoraj fluktuantaj dipoloj generitaj kiam la elektronoj en la molekulo moviĝas. Ĉar la PTFE-molekulo estas granda, oni atendus grandan dispersan forton ĉar estas multaj elektronoj kiuj povas moviĝi.
La ĝenerala situacio estas, ke ju pli granda la molekulo, des pli granda la dispersa povo.
Tamen, PTFE havas problemon. Fluoro estas tre elektronegativa. Ĝi emas forte ligi la elektronojn en la karbono-fluora ligo, tiel forte ke la elektronoj ne povas moviĝi kiel vi pensas. Ni priskribas la karbono-fluoran ligon kiel ne havantan fortan polarigon.
Fortoj de van der Waals ankaŭ inkluzivas dipol-dipolajn interagojn. Sed en politetrafluoroetileno (PTFE), ĉiu molekulo estas ĉirkaŭita de tavolo de iomete negative ŝargitaj fluoratomoj. En ĉi tiu kazo, la sola ebla interagado inter molekuloj estas reciproka repuŝo!
Do la dispersa forto estas pli malforta ol vi pensas, kaj la dipolo-dipola interago kaŭzos repuŝon. Ne mirigas, ke homoj diras, ke la forto de van der Waals en PTFE estas tre malforta. Vi fakte ne ricevos la repuŝan forton, ĉar la influo de la dispersa forto estas pli granda ol tiu de la dipolo-dipola interago, sed la neta efiko estas, ke la forto de van der Waals emas malfortiĝi.
Sed PTFE havas tre altan fandopunkton, do la forto kiu tenas la molekulojn kune devas esti tre forta
Kiel PTFE povas havi altan fandopunkton?
PTFE estas tre kristala, en ĉi tiu senco estas granda areo, la molekuloj estas en tre regula aranĝo. Memoru, PTFE-molekuloj povas esti konsiderataj kiel plilongigitaj bastonetoj. Ĉi tiuj poloj estos proksime grupigitaj kune.
Tio signifas, ke kvankam la ptfe-molekulo ne povas produkti vere grandajn provizorajn dipolojn, la dipoloj povas esti uzataj tre efike.
Do ĉu la fortoj de van der Waals en PTFE estas malfortaj aŭ fortaj?
Mi kredas, ke ambaŭ povas pravi! Se la ĉenoj de politetrafluoroetileno (PTFE) estas aranĝitaj tiel, ke ne estas tro proksima kontakto inter la ĉenoj, la forto inter ili estos tre malforta kaj la fandopunkto estos tre malalta.
Sed en la reala mondo, molekuloj estas en proksima kontakto. Fortoj de Van der Waals eble ne estas tiel potencaj kiel ili povus esti, sed la strukturo de PTFE signifas, ke ili sentas la plej grandan efikon, produktante ĝenerale fortajn intermolekulajn ligojn kaj altajn fandopunktojn.
Tio kontrastas al aliaj fortoj, kiel ekzemple la dipol-dipol interagforto, kiu estas reduktita nur 23-oble, aŭ duoble la distanco estas reduktita 8-oble.
Tial, la densa pakado de bastonformaj molekuloj en PTFE maksimumigas la efikecon de disperso.
La nealgluiĝaj ecoj
Tial akvo kaj oleo ne algluiĝas al la surfaco de PTFE, kaj tial oni povas friti ovojn en PTFE-kovrita pato sen algluiĝi al la pato.
Vi devas konsideri, kiaj fortoj povus fiksi aliajn molekulojn sur la surfaco dePTFEĜi povas inkluzivi ian kemian ligon, forton de van der Waals aŭ hidrogenan ligon.
Kemia ligado
La karbon-fluora ligo estas tre forta, kaj estas neeble por aliaj molekuloj atingi la karbonan ĉenon por kaŭzi ian ajn anstataŭigan reagon. Estas neeble por kemia ligo okazu.
fortoj de van der Waals
Ni vidis, ke la forto de van der Waals en PTFE ne estas tre forta, kaj ĝi nur igos PTFE havi altan fandopunkton, ĉar la molekuloj estas tiel proksimaj, ke ili havas tre efikan kontakton.
Sed ĝi estas malsama por aliaj molekuloj proksimaj al la surfaco de PTFE. Relative malgrandaj molekuloj (kiel akvomolekuloj aŭ oleomolekuloj) havos nur malgrandan kvanton da kontakto kun la surfaco, kaj nur malgranda kvanto da van der Waals-altiro estos generita.
Granda molekulo (kiel ekzemple proteino) ne estos bastonforma, do ne estas sufiĉe da efika kontakto inter ĝi kaj la surfaco por superi la malaltan polariĝan tendencon de PTFE.
Ĉiuokaze, la forto de van der Waals inter la surfaco de la PTFE kaj la ĉirkaŭaj objektoj estas malgranda kaj neefika.
Hidrogenaj ligoj
La PTFE-molekuloj sur la surfaco estas tute ĉirkaŭitaj de fluoraj atomoj. Ĉi tiuj fluoraj atomoj estas tre elektronegativaj, do ili ĉiuj portas certan gradon de negativa ŝargo. Ĉiu fluoro ankaŭ havas 3 parojn da elstarantaj solaj elektronoj.
Jen la kondiĉoj necesaj por la formado de hidrogenaj ligoj, kiel ekzemple la sola paro sur fluoro kaj la hidrogena atomo en akvo. Sed tio evidente ne okazos, alie estos forta altiro inter la PTFE-molekuloj kaj la akvomolekuloj, kaj la akvo algluiĝos al la PTFE.
Resumo
Ne ekzistas efika maniero por aliaj molekuloj sukcese alkroĉiĝi al la surfaco de PTFE, do ĝi havas nealgluiĝantan surfacon.
La malalta frikcio
La frotkoeficiento de PTFE estas tre malalta. Tio signifas, ke se vi havas surfacon kovritan per PTFE, aliaj objektoj facile glitos sur ĝin.
Jen mallonga resumo pri tio, kio okazas. Ĉi tio devenas de artikolo el 1992 titolita "Frikcio kaj Eluziĝo de Politetrafluoroetileno".
Komence de la glitado, la PTFE-surfaco rompiĝas kaj la maso translokiĝas al kie ajn ĝi glitas. Tio signifas, ke la PTFE-surfaco eluziĝos.
Dum la glitado daŭris, la blokoj disvolviĝis en maldikajn filmojn.
Samtempe, la surfaco de la PTFE estas eltirita por formi organizitan tavolon.
Ambaŭ surfacoj en kontakto nun havas bone organizitajn PTFE-molekulojn, kiuj povas gliti unu sur la alian.
La supre menciita estas la enkonduko de politetrafluoroetileno, kiu povas esti farita en diversajn produktojn, ni specialiĝas pri fabrikado de ptfe-tuboj.fabrikistoj de PTFE-hosoj, bonvenon komuniki kun ni
Serĉoj rilataj al PTFE-hoso:
Afiŝtempo: 5-a de majo 2021