Politetrafluoroetilena (politetrafluoroetilena) mungkin merupakan fluoropolimer yang paling banyak digunakan karena memiliki beberapa karakteristik yang menjadikannya material ideal untuk berbagai aplikasi. Material ini lebih fleksibel daripada pipa sejenis lainnya dan dapat menahan hampir semua bahan kimia industri.
Kisaran suhunya sekitar -330°F hingga 500°F, memberikan kisaran suhu terluas di antara fluoropolimer. Selain itu, ia memiliki sifat listrik yang sangat baik dan permeabilitas magnetik yang rendah. Tabung PTFE adalah tabung laboratorium yang paling banyak digunakan dan aplikasi di mana ketahanan kimia dan kemurnian sangat penting.PTFEmemiliki koefisien gesekan yang sangat rendah dan merupakan salah satu zat yang paling "licin" yang dikenal.
Fitur:
Resin PTFE murni 100%
Dibandingkan dengan FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, sebagian besar pipa fluoropolimer fleksibel
Inert secara kimia, tahan terhadap hampir semua bahan kimia dan pelarut industri.
Rentang suhu yang luas
Penetrasi rendah
Permukaan halus anti lengket
Koefisien gesekan terendah
Performa listrik yang sangat baik
Tidak mudah terbakar
Tidak beracun
Aplikasi:
laboratorium
Proses kimia
Peralatan analisis dan proses
Pemantauan emisi
Suhu rendah
suhu tinggi
Listrik
ozon
Struktur molekul PTFE
Politetrafluoroetilena (PTFE) dibuat melalui polimerisasi banyak molekul tetrafluoroetilena.
Diagram PTFE sederhana ini tidak menunjukkan struktur tiga dimensi molekul tersebut. Pada molekul poli(etilena) yang lebih sederhana, tulang punggung karbon molekul hanya dihubungkan oleh atom hidrogen, dan rantai ini sangat fleksibel—ini jelas bukan molekul linier.
Namun, dalam politetrafluoroetilena, atom fluorin dalam gugus CF2 cukup besar untuk mengganggu atom fluorin pada gugus yang berdekatan. Anda harus ingat bahwa setiap atom fluorin memiliki 3 pasang elektron bebas yang mencuat.
Akibatnya, rotasi ikatan tunggal karbon-karbon tertekan. Atom fluor cenderung tersusun sejauh mungkin dari atom fluor yang berdekatan. Rotasi cenderung melibatkan tumbukan pasangan elektron bebas antara atom fluor pada atom karbon yang berdekatan—yang membuat rotasi secara energetik tidak menguntungkan.
Gaya tolak mengunci molekul menjadi bentuk batang, dan atom fluorin tersusun dalam spiral yang sangat lembut—atom fluorin tersusun dalam spiral di sekitar kerangka karbon. Potongan-potongan timah ini akan ditekan bersama seperti pensil panjang dan tipis di dalam kotak.
Susunan kontak dekat ini memiliki pengaruh penting pada gaya antarmolekul, seperti yang akan Anda lihat.
Gaya antarmolekul dan titik leleh PTFE
Titik leleh politetrafluoroetilena tercatat sebesar 327°C. Ini cukup tinggi untuk polimer ini, sehingga pasti ada gaya van der Waals yang cukup besar antara molekul-molekulnya.
Mengapa orang-orang mengklaim gaya van der Waals dalam PTFE lemah?
Gaya dispersi van der Waals disebabkan oleh dipol-dipol yang berfluktuasi sementara yang dihasilkan ketika elektron dalam molekul bergerak. Karena molekul PTFE berukuran besar, Anda dapat mengharapkan gaya dispersi yang besar karena ada banyak elektron yang dapat bergerak.
Secara umum, semakin besar molekulnya, semakin besar pula daya dispersinya.
Namun, PTFE memiliki masalah. Fluorin sangat elektronegatif. Ia cenderung mengikat elektron dalam ikatan karbon-fluorin dengan sangat erat, sehingga elektron tidak dapat bergerak seperti yang Anda bayangkan. Kita menggambarkan ikatan karbon-fluorin sebagai ikatan yang tidak memiliki polarisasi yang kuat.
Gaya Van der Waals juga mencakup interaksi dipol-dipol. Namun pada politetrafluoroetilena (PTFE), setiap molekul dikelilingi oleh lapisan atom fluorin yang bermuatan sedikit negatif. Dalam hal ini, satu-satunya interaksi yang mungkin terjadi antar molekul adalah tolakan timbal balik!
Jadi gaya dispersi lebih lemah dari yang Anda kira, dan interaksi dipol-dipol akan menyebabkan gaya tolak. Tidak heran orang mengatakan bahwa gaya van der Waals pada PTFE sangat lemah. Anda sebenarnya tidak akan mendapatkan gaya tolak, karena pengaruh gaya dispersi lebih besar daripada pengaruh interaksi dipol-dipol, tetapi efek bersihnya adalah gaya van der Waals akan cenderung melemah.
Namun PTFE memiliki titik leleh yang sangat tinggi, sehingga gaya yang menyatukan molekul-molekul tersebut harus sangat kuat.
Bagaimana PTFE bisa memiliki titik leleh yang tinggi?
PTFE sangat kristalin, dalam hal ini memiliki area yang luas, molekul-molekulnya tersusun sangat teratur. Ingat, molekul PTFE dapat dianggap sebagai batang memanjang. Kutub-kutub ini akan berkumpul rapat bersama.
Ini berarti bahwa meskipun molekul PTFE tidak dapat menghasilkan dipol sementara yang sangat besar, dipol tersebut dapat digunakan dengan sangat efisien.
Jadi, apakah gaya van der Waals dalam PTFE lemah atau kuat?
Saya rasa Anda berdua bisa benar! Jika rantai politetrafluoroetilena (PTFE) disusun sedemikian rupa sehingga tidak ada kontak yang terlalu dekat antar rantai, gaya antar rantai akan sangat lemah dan titik lelehnya akan sangat rendah.
Namun di dunia nyata, molekul-molekul berada dalam kontak yang sangat dekat. Gaya Van der Waals mungkin tidak sekuat yang diperkirakan, tetapi struktur PTFE berarti gaya tersebut merasakan pengaruh terbesar, menghasilkan ikatan antarmolekul yang kuat secara keseluruhan dan titik leleh yang tinggi.
Hal ini berbeda dengan gaya-gaya lain, seperti gaya interaksi dipol-dipol, yang hanya berkurang 23 kali lipat, atau dua kali jaraknya berkurang 8 kali lipat.
Oleh karena itu, susunan molekul berbentuk batang yang rapat dalam PTFE memaksimalkan efektivitas dispersi.
Sifat anti lengket
Inilah mengapa air dan minyak tidak menempel pada permukaan PTFE, dan mengapa Anda dapat menggoreng telur di wajan berlapis PTFE tanpa lengket.
Anda perlu mempertimbangkan gaya apa yang mungkin menahan molekul lain di permukaan.PTFEHal ini dapat mencakup beberapa jenis ikatan kimia, gaya van der Waals, atau ikatan hidrogen.
Ikatan kimia
Ikatan karbon-fluorin sangat kuat, dan tidak mungkin molekul lain mencapai rantai karbon untuk menyebabkan reaksi substitusi terjadi. Tidak mungkin terjadi ikatan kimia.
gaya van der Waals
Kita telah melihat bahwa gaya van der Waals dalam PTFE tidak terlalu kuat, dan hal ini hanya akan membuat PTFE memiliki titik leleh yang tinggi, karena molekul-molekulnya sangat berdekatan sehingga memiliki kontak yang sangat efektif.
Namun, hal ini berbeda untuk molekul lain yang berada dekat dengan permukaan PTFE. Molekul yang relatif kecil (seperti molekul air atau molekul minyak) hanya akan memiliki sedikit kontak dengan permukaan, dan hanya sedikit gaya tarik van der Waals yang akan dihasilkan.
Molekul besar (seperti protein) tidak akan berbentuk batang, sehingga tidak ada kontak efektif yang cukup antara molekul tersebut dan permukaan untuk mengatasi kecenderungan polarisasi PTFE yang rendah.
Bagaimanapun juga, gaya van der Waals antara permukaan PTFE dan benda-benda di sekitarnya kecil dan tidak efektif.
Ikatan hidrogen
Molekul PTFE di permukaan sepenuhnya terbungkus oleh atom fluorin. Atom fluorin ini sangat elektronegatif, sehingga semuanya membawa muatan negatif dalam jumlah tertentu. Setiap atom fluorin juga memiliki 3 pasang elektron bebas yang menonjol.
Inilah kondisi yang dibutuhkan untuk pembentukan ikatan hidrogen, seperti pasangan elektron bebas pada fluorin dan atom hidrogen dalam air. Namun, hal ini jelas tidak akan terjadi, jika tidak, akan ada daya tarik yang kuat antara molekul PTFE dan molekul air, dan air akan menempel pada PTFE.
Ringkasan
Tidak ada cara efektif bagi molekul lain untuk menempel pada permukaan PTFE, sehingga permukaannya bersifat anti lengket.
Gesekan rendah
Koefisien gesekan PTFE sangat rendah. Ini berarti bahwa jika Anda memiliki permukaan yang dilapisi PTFE, benda lain akan mudah tergelincir di atasnya.
Berikut adalah ringkasan singkat tentang apa yang sedang terjadi. Ini berasal dari makalah tahun 1992 yang berjudul "Gesekan dan Keausan Politetrafluoroetilena".
Pada awal proses penggesekan, permukaan PTFE akan pecah dan massa akan berpindah ke tempat yang digesek. Ini berarti permukaan PTFE akan mengalami keausan.
Saat proses pergeseran berlanjut, balok-balok tersebut terbentang menjadi lapisan tipis.
Pada saat yang sama, permukaan PTFE ditarik keluar untuk membentuk lapisan yang terorganisir.
Kedua permukaan yang bersentuhan kini memiliki molekul PTFE yang tersusun rapi sehingga dapat saling bergeser.
Di atas adalah pengantar tentang politetrafluoroetilena. Politetrafluoroetilena dapat dibuat menjadi berbagai macam produk, dan kami khusus memproduksi tabung PTFE.produsen selang PTFESelamat datang untuk berkomunikasi dengan kami.
Pencarian terkait selang PTFE:
Waktu posting: 05 Mei 2021