¿La tubería de PTFE es flexible?|BESTEFLON

El politetrafluoroetileno (politetrafluoroetileno) es probablemente el fluoropolímero más utilizado porque tiene varias características que lo convierten en un material ideal para una amplia gama de aplicaciones.Es más flexible que otras tuberías similares y puede resistir casi todos los productos químicos industriales.

El rango de temperatura es de aproximadamente -330 °F a 500 °F, lo que proporciona el rango de temperatura más amplio entre los fluoropolímeros.Además, tiene excelentes propiedades eléctricas y baja permeabilidad magnética.La tubería de PTFE es la tubería de laboratorio más utilizada y aplicaciones donde la resistencia química y la pureza son esenciales.PTFEtiene un coeficiente de fricción muy bajo y es una de las sustancias más "deslizantes" conocidas

Características:

Resina de PTFE 100 % pura

En comparación con FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, las tuberías de fluoropolímero más flexibles

Químicamente inerte, resistente a casi todos los productos químicos y disolventes industriales

Amplio rango de temperatura

Baja penetración

Acabado superficial antiadherente liso

Coeficiente de fricción más bajo

Excelente rendimiento eléctrico

No es inflamable

No tóxico

Aplicaciones:

laboratorio

Proceso quimico

Equipos de análisis y proceso

Monitoreo de emisiones

Baja temperatura

alta temperatura

Electricidad

ozono

La estructura de las moléculas de PTFE

El politetrafluoroetileno (PTFE) se produce mediante la polimerización de muchas moléculas de tetrafluoroetileno.

Proveedores de Tubería de Ptfe

Este diagrama simple de PTFE no muestra la estructura tridimensional de la molécula.En el poli(etileno) molecular más simple, la columna vertebral de carbono de la molécula está conectada solo por átomos de hidrógeno, y esta cadena es muy flexible; definitivamente no es una molécula lineal.

Sin embargo, en el politetrafluoroetileno, el átomo de flúor en un grupo CF2 es lo suficientemente grande como para interferir con el átomo de flúor en el grupo adyacente.Debes recordar que cada átomo de flúor tiene 3 pares de electrones solitarios que sobresalen

El efecto de esto es suprimir la rotación del enlace sencillo carbono-carbono.Los átomos de flúor tienden a estar dispuestos lo más lejos posible de los átomos de flúor adyacentes.La rotación tiende a involucrar colisiones de pares solitarios entre átomos de flúor en átomos de carbono adyacentes, lo que hace que la rotación sea energéticamente desfavorable.

La fuerza repulsiva bloquea la molécula en forma de barra, y los átomos de flúor están dispuestos en una espiral muy suave: los átomos de flúor están dispuestos en espiral alrededor de la columna vertebral de carbono.Estas tiras de mina se juntarán como lápices largos y delgados en una caja.

Esta disposición de contacto cercano tiene una influencia importante en las fuerzas intermoleculares, como verá

Fuerzas intermoleculares y punto de fusión del PTFE

El punto de fusión del politetrafluoroetileno se cita como 327°C.Esto es bastante alto para este polímero, por lo que debe haber fuerzas de van der Waals considerables entre las moléculas.

¿Por qué la gente afirma que las fuerzas de van der Waals en PTFE son débiles?

La fuerza de dispersión de van der Waals es causada por los dipolos fluctuantes temporales generados cuando los electrones en la molécula se mueven.Debido a que la molécula de PTFE es grande, esperaría una gran fuerza de dispersión porque hay muchos electrones que pueden moverse.

La situación general es que cuanto más grande es la molécula, mayor es el poder de dispersión

Sin embargo, el PTFE tiene un problema.El flúor es muy electronegativo.Tiende a unir fuertemente los electrones en el enlace carbono-flúor, tan fuertemente que los electrones no pueden moverse como piensas.Describimos el enlace carbono-flúor como si no tuviera una fuerte polarización.

Las fuerzas de Van der Waals también incluyen interacciones dipolo-dipolo.Pero en el politetrafluoroetileno (PTFE), cada molécula está rodeada por una capa de átomos de flúor ligeramente cargados negativamente.¡En este caso, la única interacción posible entre moléculas es la repulsión mutua!

Entonces, la fuerza de dispersión es más débil de lo que piensas, y la interacción dipolo-dipolo causará repulsión.No es de extrañar que la gente diga que la fuerza de van der Waals en el PTFE es muy débil.En realidad, no obtendrá la fuerza de repulsión, porque la influencia de la fuerza de dispersión es mayor que la de la interacción dipolo-dipolo, pero el efecto neto es que la fuerza de van der Waals tenderá a debilitarse.

Pero el PTFE tiene un punto de fusión muy alto, por lo que la fuerza que mantiene unidas las moléculas debe ser muy fuerte.

¿Cómo puede el PTFE tener un punto de fusión alto?

El PTFE es muy cristalino, en este sentido hay una gran área, las moléculas están en una disposición muy regular.Recuerde, las moléculas de PTFE se pueden considerar como varillas alargadas.Estos polos estarán muy agrupados

Esto significa que aunque la molécula de ptfe no puede producir dipolos temporales realmente grandes, los dipolos se pueden usar de manera muy eficiente.

Entonces, ¿las fuerzas de van der Waals en PTFE son fuertes o débiles?

¡Creo que ambos pueden tener razón!Si las cadenas de politetrafluoroetileno (PTFE) están dispuestas de tal manera que no haya un contacto demasiado estrecho entre las cadenas, la fuerza entre ellas será muy débil y el punto de fusión será muy bajo.

Pero en el mundo real, las moléculas están en estrecho contacto.Las fuerzas de Van der Waals pueden no ser tan poderosas como pueden ser, pero la estructura del PTFE significa que sienten el mayor efecto, produciendo enlaces intermoleculares fuertes en general y altos puntos de fusión.

Esto contrasta con otras fuerzas, como la fuerza de interacción dipolo-dipolo, que solo se reduce 23 veces, o el doble de la distancia se reduce 8 veces.

Por lo tanto, el empaque apretado de moléculas en forma de barra en PTFE maximiza la efectividad de la dispersión.

Las propiedades antiadherentes

Esta es la razón por la cual el agua y el aceite no se adhieren a la superficie de PTFE y por qué puede freír huevos en una sartén recubierta de PTFE sin que se peguen a la sartén.

Debe considerar qué fuerzas podrían fijar otras moléculas en la superficie dePTFE.Puede incluir algún tipo de enlace químico, fuerza de van der Waals o enlace de hidrógeno.

Enlace químico

El enlace carbono-flúor es muy fuerte y es imposible que ninguna otra molécula llegue a la cadena de carbono para provocar una reacción de sustitución.Es imposible que se produzca un enlace químico.

las fuerzas de van der Waals

Hemos visto que la fuerza de van der Waals en el PTFE no es muy fuerte y solo hará que el PTFE tenga un punto de fusión alto, porque las moléculas están tan cerca que tienen un contacto muy efectivo.

Pero es diferente para otras moléculas cercanas a la superficie de PTFE.Las moléculas relativamente pequeñas (como las moléculas de agua o las moléculas de aceite) solo tendrán una pequeña cantidad de contacto con la superficie, y solo se generará una pequeña cantidad de atracción de van der Waals.

Una molécula grande (como una proteína) no tendrá forma de barra, por lo que no hay suficiente contacto efectivo entre ella y la superficie para superar la baja tendencia a la polarización del PTFE.

De cualquier manera, la fuerza de van der Waals entre la superficie del PTFE y las cosas circundantes es pequeña e ineficaz.

Enlaces de hidrógeno

Las moléculas de PTFE en la superficie están completamente envueltas por átomos de flúor.Estos átomos de flúor son muy electronegativos, por lo que todos llevan un cierto grado de carga negativa.Cada flúor también tiene 3 pares de electrones solitarios que sobresalen

Estas son las condiciones requeridas para la formación de enlaces de hidrógeno, como el par solitario en el flúor y el átomo de hidrógeno en el agua.Pero esto obviamente no sucederá, de lo contrario habrá una fuerte atracción entre las moléculas de PTFE y las moléculas de agua, y el agua se adherirá al PTFE.

Resumen

No existe una forma efectiva de que otras moléculas se adhieran con éxito a la superficie de PTFE, por lo que tiene una superficie antiadherente.

La baja fricción

El coeficiente de fricción del PTFE es muy bajo.Esto significa que si tiene una superficie recubierta con ptfe, otras cosas se deslizarán fácilmente sobre ella.

A continuación se muestra un breve resumen de lo que está sucediendo.Esto proviene de un artículo de 1992 titulado "Fricción y desgaste del politetrafluoroetileno".

Al comienzo del deslizamiento, la superficie de PTFE se rompe y la masa se transfiere a donde sea que se deslice.Esto significa que la superficie de PTFE se desgastará.

A medida que continuaba el deslizamiento, los bloques se desdoblaron en películas delgadas.

Al mismo tiempo, la superficie del PTFE se extrae para formar una capa organizada.

Ambas superficies en contacto ahora tienen moléculas de PTFE bien organizadas que pueden deslizarse entre sí.

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Hora de publicación: 05-may-2021

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