Politetrafluoretilen (polytetrafluoroethylene) je vjerojatno najrašireniji fluoropolimer jer ima nekoliko karakteristika koje ga čine idealnim materijalom za širok raspon primjena.Fleksibilnija je od drugih sličnih cijevi i otporna je na gotovo sve industrijske kemikalije
Temperaturni raspon je otprilike od -330°F do 500°F, pružajući najširi temperaturni raspon među fluoropolimerima.Osim toga, ima izvrsna električna svojstva i nisku magnetsku propusnost.Ptfe cijevi su najčešće korištene laboratorijske cijevi i primjene gdje su kemijska otpornost i čistoća bitni.PTFEima vrlo nizak koeficijent trenja i jedna je od poznatih tvari koje najviše "klize".
Značajke:
100% čista PTFE smola
U usporedbi s FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, najfleksibilnijim cijevima od fluorpolimera
Kemijski inertan, otporan na gotovo sve industrijske kemikalije i otapala
Širok temperaturni raspon
Niska penetracija
Glatka neljepljiva površina
Najniži koeficijent trenja
Izvrsne električne performanse
Nezapaljivo
Netoksičan
Prijave:
laboratorija
Kemijski proces
Analiza i procesna oprema
Praćenje emisije
Niska temperatura
visoka temperatura
Struja
ozon
Struktura PTFE molekula
Politetrafluoretilen (PTFE) nastaje polimerizacijom mnogih molekula tetrafluoretilena
Ovaj jednostavni PTFE dijagram ne prikazuje trodimenzionalnu strukturu molekule.U jednostavnijem molekularnom poli(etilenu), ugljikova okosnica molekule povezana je samo atomima vodika, a ovaj je lanac vrlo fleksibilan - definitivno nije linearna molekula
Međutim, u politetrafluoretilenu, atom fluora u CF2 skupini je dovoljno velik da interferira s atomom fluora na susjednoj skupini.Morate zapamtiti da svaki atom fluora ima 3 para usamljenih elektrona koji strše
Učinak toga je potiskivanje rotacije jednostruke veze ugljik-ugljik.Atomi fluora nastoje biti raspoređeni tako da budu što dalje od susjednih atoma fluora.Rotacija ima tendenciju uključivanja sudara usamljenih parova između atoma fluora na susjednim atomima ugljika - što čini rotaciju energetski nepovoljnom
Odbojna sila zaključava molekulu u štapićast oblik, a atomi fluora raspoređeni su u vrlo blagu spiralu—atomi fluora su raspoređeni u spiralu oko ugljikove okosnice.Ove olovne trake bit će stisnute zajedno poput dugih, tankih olovki u kutiji
Ovaj bliski kontakt ima važan utjecaj na međumolekularne sile, kao što ćete vidjeti
Međumolekularne sile i talište PTFE
Talište politetrafluoroetilena navodi se na 327°C.To je prilično visoko za ovaj polimer, tako da moraju postojati značajne van der Waalsove sile između molekula
Zašto ljudi tvrde da su van der Waalsove sile u PTFE-u slabe?
Van der Waalsovu disperzijsku silu uzrokuju privremeni fluktuirajući dipoli koji nastaju kada se elektroni u molekuli kreću okolo.Budući da je molekula PTFE velika, očekivali biste veliku disperzijsku silu jer postoji mnogo elektrona koji se mogu kretati
Opća situacija je da što je veća molekula, to je veća disperzijska moć
Međutim, PTFE ima problem.Fluor je vrlo elektronegativan.Nastoji čvrsto vezati elektrone u vezi ugljik-fluor, toliko čvrsto da se elektroni ne mogu kretati kako mislite.Opisujemo da veza ugljik-fluor nema jaku polarizaciju
Van der Waalsove sile također uključuju dipol-dipol interakcije.Ali u politetrafluoretilenu (PTFE), svaka je molekula okružena slojem blago negativno nabijenih atoma fluora.U tom slučaju jedina moguća interakcija među molekulama je međusobno odbijanje!
Dakle, disperzijska sila je slabija nego što mislite, a dipol-dipol interakcija će izazvati odbijanje.Nije ni čudo što ljudi kažu da je van der Waalsova sila u PTFE-u vrlo slaba.Nećete zapravo dobiti odbojnu silu, jer je utjecaj disperzijske sile veći od utjecaja dipol-dipol interakcije, ali ukupni učinak je da će van der Waalsova sila težiti slabljenju
Ali PTFE ima vrlo visoko talište, tako da sila koja drži molekule zajedno mora biti vrlo jaka
Kako PTFE može imati visoko talište?
PTFE je vrlo kristalan, u tom smislu postoji veliko područje, molekule su u vrlo pravilnom rasporedu.Zapamtite, PTFE molekule se mogu smatrati izduženim štapićima.Ovi će polovi biti tijesno skupljeni
To znači da iako molekula ptfe ne može proizvesti stvarno velike privremene dipole, dipoli se mogu vrlo učinkovito koristiti
Dakle, jesu li van der Waalsove sile u PTFE slabe ili jake?
Mislim da ste oboje u pravu!Ako su lanci politetrafluoroetilena (PTFE) raspoređeni na takav način da nema pretijesnog kontakta između lanaca, sila između njih bit će vrlo slaba, a talište će biti vrlo nisko
Ali u stvarnom svijetu, molekule su u bliskom kontaktu.Van der Waalsove sile možda nisu toliko moćne koliko bi mogle biti, ali struktura PTFE-a znači da one osjećaju najveći učinak, stvarajući sveukupno jake međumolekularne veze i visoke točke taljenja
To je u suprotnosti s drugim silama, kao što je sila interakcije dipol-dipol, koja je smanjena samo 23 puta, ili dvostruko udaljenost smanjena je 8 puta
Stoga, čvrsto pakiranje štapićastih molekula u PTFE-u maksimizira učinkovitost disperzije
Neljepljiva svojstva
Ovo je razlog zašto se voda i ulje ne lijepe za površinu PTFE-a i zašto možete pržiti jaja u tavi s PTFE-om a da se ne zalijepe za tavu
Morate razmotriti koje bi sile mogle fiksirati druge molekule na površiniPTFE.Može uključivati neku vrstu kemijske veze, van der Waalsovu silu ili vodikovu vezu
Kemijsko vezivanje
Veza ugljik-fluor je vrlo jaka i nemoguće je da bilo koja druga molekula dopre do ugljikovog lanca da izazove bilo kakvu reakciju supstitucije.Nemoguće je da dođe do kemijske veze
van der Waalsove sile
Vidjeli smo da van der Waalsova sila u PTFE-u nije jako jaka i samo će učiniti da PTFE ima visoko talište, jer su molekule toliko blizu da imaju vrlo učinkovit kontakt.
Ali drugačije je za druge molekule blizu površine PTFE-a.Relativno male molekule (kao što su molekule vode ili molekule ulja) imat će samo malu količinu kontakta s površinom, te će se generirati samo mala količina van der Waalsove privlačnosti.
Velika molekula (kao što je protein) neće imati štapićast oblik, tako da nema dovoljno učinkovitog kontakta između nje i površine da bi se prevladala tendencija niske polarizacije PTFE-a.
U svakom slučaju, van der Waalsova sila između površine PTFE-a i okolnih stvari je mala i neučinkovita
Vodikove veze
PTFE molekule na površini potpuno su omotane atomima fluora.Ovi atomi fluora su vrlo elektronegativni, tako da svi nose određeni stupanj negativnog naboja.Svaki fluor također ima 3 para stršećih usamljenih elektrona
To su uvjeti potrebni za stvaranje vodikovih veza, kao što je usamljeni par na fluoru i atom vodika u vodi.Ali to se očito neće dogoditi, inače će doći do jake privlačnosti između molekula PTFE-a i molekula vode, a voda će se zalijepiti za PTFE
Sažetak
Ne postoji učinkovit način da se druge molekule uspješno pričvrste na površinu PTFE-a, tako da ima neljepljivu površinu
Nisko trenje
Koeficijent trenja PTFE-a je vrlo nizak.To znači da ako imate površinu presvučenu ptfe-om, druge će stvari lako skliznuti po njoj.
U nastavku je kratki sažetak onoga što se događa.Ovo dolazi iz rada iz 1992. pod naslovom "Trenje i trošenje politetrafluoroetilena".
Na početku klizanja, PTFE površina puca i masa se prenosi gdje god klizi.To znači da će se PTFE površina istrošiti.
Kako se klizanje nastavilo, blokovi su se razmotali u tanke filmove.
U isto vrijeme, površina PTFE-a se izvlači kako bi se formirao organizirani sloj.
Obje površine u kontaktu sada imaju dobro organizirane PTFE molekule koje mogu kliziti jedna po drugoj
Gore navedeno je uvođenje politetrafluoroetilena, od politetrafluoroetilena se mogu napraviti različiti proizvodi, specijalizirani smo za izradu ptfe cijevi、proizvođači ptfe crijeva, dobrodošli u komunikaciju s nama
Pretrage povezane s ptfe crijevom:
Vrijeme objave: 5. svibnja 2021