Պոլիտետրաֆտորէթիլենը (պոլիտետրաֆտորէթիլեն) հավանաբար ամենատարածված ֆտորպոլիմերն է, քանի որ այն ունի մի քանի բնութագրեր, որոնք այն դարձնում են իդեալական նյութ լայն շրջանակի կիրառությունների համար: Այն ավելի ճկուն է, քան այլ նմանատիպ խողովակները և կարող է դիմակայել գրեթե բոլոր արդյունաբերական քիմիական նյութերին:
Ջերմաստիճանային միջակայքը մոտավորապես -330°F-ից մինչև 500°F է, ինչը ֆտորպոլիմերների շրջանում ապահովում է ամենալայն ջերմաստիճանային միջակայքը: Բացի այդ, այն ունի գերազանց էլեկտրական հատկություններ և ցածր մագնիսական թափանցելիություն: ՊՏՖԵ խողովակը ամենատարածված լաբորատոր խողովակն է և այն կիրառությունները, որտեղ քիմիական դիմադրությունը և մաքրությունը կարևոր են:PTFEունի շատ ցածր շփման գործակից և հայտնի ամենա«սահող» նյութերից մեկն է
Հատկանիշներ՝
100% մաքուր PTFE խեժ
Համեմատած FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, առավել ճկուն ֆտորոպոլիմերային խողովակների հետ
Քիմիապես իներտ, դիմացկուն է գրեթե բոլոր արդյունաբերական քիմիական նյութերի և լուծիչների նկատմամբ
Լայն ջերմաստիճանային տիրույթ
Ցածր թափանցելիություն
Հարթ, չկպչող մակերեսային ծածկույթ
Ամենացածր շփման գործակիցը
Գերազանց էլեկտրական կատարողականություն
Անհրկիզելի
Ոչ թունավոր
Կիրառություններ՝
լաբորատորիա
Քիմիական գործընթաց
Վերլուծության և մշակման սարքավորումներ
Արտանետումների մոնիթորինգ
Ցածր ջերմաստիճան
բարձր ջերմաստիճան
Էլեկտրաէներգիա
օզոն
PTFE մոլեկուլների կառուցվածքը
Պոլիտետրաֆտորէթիլենը (PTFE) ստացվում է բազմաթիվ տետրաֆտորէթիլենի մոլեկուլների պոլիմերացման միջոցով։
Այս պարզ PTFE դիագրամը չի ցույց տալիս մոլեկուլի եռաչափ կառուցվածքը։ Ավելի պարզ մոլեկուլային պոլի(էթիլենում) մոլեկուլի ածխածնային շղթան միացված է միայն ջրածնի ատոմներով, և այս շղթան շատ ճկուն է. այն անկասկած գծային մոլեկուլ չէ։
Սակայն, պոլիտետրաֆտորէթիլենում CF2 խմբի ֆտորի ատոմը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի խանգարի հարակից խմբի ֆտորի ատոմին։ Պետք է հիշել, որ յուրաքանչյուր ֆտորի ատոմ ունի 3 զույգ միայնակ էլեկտրոններ, որոնք դուրս են ցցված։
Սրա հետևանքը ածխածին-ածխածնային միակ կապի պտույտի ճնշումն է։ Ֆտորի ատոմները հակված են դասավորված լինել այնպես, որ հնարավորինս հեռու լինեն հարակից ֆտորի ատոմներից։ Պտույտը հակված է ներառել հարակից ածխածնի ատոմների վրա գտնվող ֆտորի ատոմների միայնակ զույգերի բախումներ, ինչը պտույտը դարձնում է էներգետիկորեն անբարենպաստ։
Հակազդող ուժը մոլեկուլը ամրացնում է ձողի ձևի մեջ, և ֆտորի ատոմները դասավորված են շատ նուրբ պարույրով՝ ֆտորի ատոմները դասավորված են պարույրի տեսքով ածխածնային ողնաշարի շուրջը։ Այս կապարի շերտերը կսեղմվեն իրար, ինչպես տուփի մեջ դրված երկար, բարակ մատիտները։
Այս սերտ շփման դասավորությունը կարևոր ազդեցություն ունի միջմոլեկուլային ուժերի վրա, ինչպես կտեսնեք
Միջմոլեկուլային ուժերը և PTFE-ի հալման կետը
Պոլիտետրաֆտորէթիլենի հալման ջերմաստիճանը նշված է 327°C: Սա բավականին բարձր է այս պոլիմերի համար, ուստի մոլեկուլների միջև պետք է լինեն զգալի վան դեր Վալսի ուժեր:
Ինչո՞ւ են մարդիկ պնդում, որ PTFE-ում վան դեր Վալսի ուժերը թույլ են։
Վան դեր Վալսի դիսպերսիայի ուժը առաջանում է մոլեկուլում էլեկտրոնների շարժման ժամանակ առաջացող ժամանակավոր տատանվող դիպոլներից։ Քանի որ PTFE մոլեկուլը մեծ է, կարելի է ակնկալել մեծ դիսպերսիայի ուժ, քանի որ կան շատ էլեկտրոններ, որոնք կարող են շարժվել։
Ընդհանուր իրավիճակն այն է, որ որքան մեծ է մոլեկուլը, այնքան մեծ է ցրման ուժը
Սակայն, PTFE-ն ունի մեկ խնդիր։ Ֆտորը շատ էլեկտրոնեգատիվ է։ Այն հակված է ածխածին-ֆտոր կապի մեջ գտնվող էլեկտրոնները ամուր կապելու միմյանց, այնքան ամուր, որ էլեկտրոնները չեն կարող շարժվել, ինչպես դուք կարծում եք։ Մենք նկարագրում ենք ածխածին-ֆտոր կապը որպես ուժեղ բևեռացում չունեցող։
Վան դեր Վալսի ուժերը ներառում են նաև դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցությունները: Սակայն պոլիտետրաֆտորէթիլենում (PTFE) յուրաքանչյուր մոլեկուլ շրջապատված է թեթևակի բացասական լիցքավորված ֆտորի ատոմների շերտով: Այս դեպքում մոլեկուլների միջև միակ հնարավոր փոխազդեցությունը փոխադարձ վանումն է:
Այսպիսով, ցրման ուժն ավելի թույլ է, քան դուք կարծում եք, և դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցությունը կառաջացնի վան-վալսի ուժ։ Զարմանալի չէ, որ մարդիկ ասում են, որ PTFE-ում վան դեր Վալսի ուժը շատ թույլ է։ Դուք իրականում չեք ստանա վան-վալսի ուժը, քանի որ ցրման ուժի ազդեցությունն ավելի մեծ է, քան դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցությանը, բայց արդյունքում վան դեր Վալսի ուժը հակված կլինի թուլանալու։
Սակայն PTFE-ն ունի շատ բարձր հալման կետ, ուստի մոլեկուլները միասին պահող ուժը պետք է շատ ուժեղ լինի։
Ինչպե՞ս կարող է PTFE-ն ունենալ բարձր հալման կետ։
PTFE-ն շատ բյուրեղային է, այս առումով այն մեծ մակերես ունի, մոլեկուլները շատ կանոնավոր դասավորված են։ Հիշե՛ք, որ PTFE մոլեկուլները կարելի է դիտարկել որպես երկարավուն ձողեր։ Այս բևեռները սերտորեն կխմբավորված լինեն միմյանց հետ։
Սա նշանակում է, որ չնայած PTFE մոլեկուլը չի կարող առաջացնել իսկապես մեծ ժամանակավոր դիպոլներ, դիպոլները կարող են շատ արդյունավետ օգտագործվել։
Այսպիսով, PTFE-ում վան դեր Վալսի ուժերը թույլ են, թե՞ ուժեղ։
Կարծում եմ՝ երկուսն էլ կարող եք ճիշտ լինել։ Եթե պոլիտետրաֆտորէթիլենային (PTFE) շղթաները դասավորված են այնպես, որ շղթաների միջև չափազանց մոտ շփում չլինի, դրանց միջև ուժը շատ թույլ կլինի, իսկ հալման կետը՝ շատ ցածր։
Սակայն իրական աշխարհում մոլեկուլները սերտ շփման մեջ են։ Վան դեր Վալսի ուժերը գուցե այնքան հզոր չեն, որքան կարող են լինել, բայց PTFE-ի կառուցվածքը նշանակում է, որ դրանք զգում են ամենամեծ ազդեցությունը՝ առաջացնելով ընդհանուր առմամբ ուժեղ միջմոլեկուլային կապեր և բարձր հալման կետեր։
Սա հակադրվում է այլ ուժերին, ինչպիսին է դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցության ուժը, որը կրճատվում է ընդամենը 23 անգամ, կամ հեռավորության կրկնակի մասը կրճատվում է 8 անգամ։
Հետևաբար, PTFE-ում ձողաձև մոլեկուլների խիտ փաթեթավորումը մեծացնում է դիսպերսիայի արդյունավետությունը։
Ոչ կպչուն հատկություններ
Ահա թե ինչու ջուրն ու յուղը չեն կպչում PTFE-ի մակերեսին, և թե ինչու կարելի է ձվեր տապակել PTFE-ով պատված տապակի մեջ՝ առանց տապակին կպչելու։
Դուք պետք է հաշվի առնեք, թե ինչ ուժեր կարող են ամրացնել այլ մոլեկուլներ մակերեսին։PTFEԱյն կարող է ներառել որոշակի քիմիական կապ, վան դեր Վալսի ուժ կամ ջրածնային կապ։
Քիմիական կապ
Ածխածին-ֆտոր կապը շատ ուժեղ է, և անհնար է, որ որևէ այլ մոլեկուլ հասնի ածխածնային շղթային՝ որևէ փոխարինման ռեակցիա առաջացնելու համար։ Անհնար է, որ քիմիական կապ առաջանա։
վան դեր Վալսի ուժերը
Մենք տեսանք, որ PTFE-ում վան դեր Վալսի ուժը շատ ուժեղ չէ, և այն PTFE-ին կբերի միայն բարձր հալման կետ, քանի որ մոլեկուլները այնքան մոտ են, որ նրանք շատ արդյունավետ շփում ունեն։
Սակայն դա տարբեր է PTFE-ի մակերեսին մոտ գտնվող այլ մոլեկուլների համար։ Համեմատաբար փոքր մոլեկուլները (օրինակ՝ ջրի կամ յուղի մոլեկուլները) մակերեսի հետ կունենան միայն փոքր քանակությամբ շփում, և կառաջանա միայն փոքր քանակությամբ վան դեր Վալսի ձգողություն։
Մեծ մոլեկուլը (օրինակ՝ սպիտակուցը) ձողաձև չի լինի, ուստի դրա և մակերեսի միջև բավարար արդյունավետ շփում չկա՝ PTFE-ի ցածր բևեռացման միտումը հաղթահարելու համար։
Ամեն դեպքում, PTFE-ի մակերեսի և շրջակա առարկաների միջև վան դեր Վալսի ուժը փոքր է և անարդյունավետ։
Ջրածնային կապեր
Մակերևույթի վրա գտնվող PTFE մոլեկուլները ամբողջությամբ փաթաթված են ֆտորի ատոմներով։ Այս ֆտորի ատոմները շատ էլեկտրոնեգատիվ են, ուստի բոլորը կրում են որոշակի աստիճանի բացասական լիցք։ Յուրաքանչյուր ֆտոր ունի նաև 3 զույգ դուրս ցցված միայնակ էլեկտրոններ։
Սրանք ջրածնային կապերի առաջացման համար անհրաժեշտ պայմաններն են, ինչպիսիք են ֆտորի վրա միայնակ զույգը և ջրի մեջ ջրածնի ատոմը։ Սակայն դա ակնհայտորեն տեղի չի ունենա, հակառակ դեպքում PTFE մոլեկուլների և ջրի մոլեկուլների միջև ուժեղ ձգողություն կլինի, և ջուրը կկպչի PTFE-ին։
Ամփոփում
Այլ մոլեկուլների համար PTFE-ի մակերեսին հաջողությամբ կպչելու արդյունավետ միջոց չկա, ուստի այն ունի չկպչող մակերես։
Ցածր շփում
PTFE-ի շփման գործակիցը շատ ցածր է: Սա նշանակում է, որ եթե մակերեսը պատված է PTFE-ով, այլ իրերը հեշտությամբ կսահեն դրա վրայով:
Ստորև ներկայացված է տեղի ունեցողի համառոտ ամփոփումը։ Սա վերցված է 1992 թվականի «Պոլիտետրաֆտորէթիլենի շփումը և մաշվածությունը» վերնագրով հոդվածից։
Սահքի սկզբում PTFE մակերեսը կոտրվում է, և զանգվածը տեղափոխվում է այնտեղ, որտեղ այն սահում է։ Սա նշանակում է, որ PTFE մակերեսը մաշվելու է։
Սահելու շարունակությանը զուգընթաց, բլոկները բացվեցին՝ վերածվելով բարակ թաղանթների։
Միաժամանակ, PTFE-ի մակերեսը քաշվում է դուրս՝ կազմակերպված շերտ ձևավորելու համար։
Երկու շփման մեջ գտնվող մակերեսներն էլ այժմ ունեն լավ կազմակերպված PTFE մոլեկուլներ, որոնք կարող են սահել միմյանց վրա։
Վերը նշվածը պոլիտետրաֆտորէթիլենի ներդրումն է, պոլիտետրաֆտորէթիլենը կարող է պատրաստվել տարբեր ապրանքների, մենք մասնագիտացած ենք PTFE խողովակ պատրաստելու մեջ։PTFE խողովակների արտադրողներ, ողջունելի է մեզ հետ շփվելու համար
PTFE խողովակի հետ կապված որոնումներ՝
Հրապարակման ժամանակը. Մայիս-05-2021