ポリテトラフルオロエチレン (ポリテトラフルオロエチレン) は、幅広い用途に理想的な材料となるいくつかの特性を備えているため、おそらく最も広く使用されているフルオロポリマーです。他の同様のパイプよりも柔軟性があり、ほとんどすべての工業用化学薬品に耐えることができます
温度範囲は約-330°F～500°Fで、フッ素樹脂の中で最も広い温度範囲を提供します。さらに、優れた電気特性と低い透磁率を備えています。PTFE チューブは、最も広く使用されている実験用チューブであり、耐薬品性と純度が不可欠なアプリケーションです。PTFE摩擦係数が非常に低く、既知の最も「滑りやすい」物質の 1 つです。
特徴：
100% ピュア PTFE 樹脂
FEP、PFA、HP PFA、UHP PFA、ETFE、ECTFE と比較して、最も柔軟なフッ素樹脂パイプ
化学的に不活性で、ほぼすべての工業用化学薬品や溶剤に耐性があります
広い温度範囲
低浸透
滑らかなノンスティック表面仕上げ
最低の摩擦係数
優れた電気性能
不燃性
無毒
アプリケーション:
ラボ
化学プロセス
分析およびプロセス装置
排出モニタリング
低温
高温
電気
オゾン
PTFE分子の構造
ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) は、多くのテトラフルオロエチレン分子の重合によって作られています。
この単純な PTFE 図は、分子の 3 次元構造を示していません。より単純な分子ポリ（エチレン）では、分子の炭素骨格は水素原子のみで接続されており、この鎖は非常に柔軟です。これは間違いなく直鎖分子ではありません
しかし、ポリテトラフルオロエチレンでは、CF2 基のフッ素原子が十分に大きく、隣接する基のフッ素原子と干渉します。すべてのフッ素原子には、3対の孤立電子が突き出ていることを覚えておく必要があります
これの効果は、炭素-炭素単結合の回転を抑制することです。フッ素原子は隣接するフッ素原子からできるだけ離れて配置される傾向がある。回転は、隣接する炭素原子上のフッ素原子間の孤立電子対衝突を伴う傾向があり、回転がエネルギー的に不利になります。
斥力は分子を棒状に固定し、フッ素原子は非常に緩やかならせん状に配置されます - フッ素原子は炭素骨格の周りにらせん状に配置されます.これらの鉛のストリップは、箱の中の長くて細い鉛筆のように一緒に絞られます
この密接な接触配置は、分子間力に重要な影響を与えます。
分子間力と PTFE の融点
ポリテトラフルオロエチレンの融点は327℃と言われています。これは、このポリマーでは非常に高いため、分子間にかなりのファン デル ワールス力が存在する必要があります。
PTFE のファン デル ワールス力が弱いと人々が主張するのはなぜですか?
ファンデルワールス分散力は、分子内の電子が動き回る際に発生する一時的な変動双極子によって引き起こされます。PTFE 分子は大きいため、移動できる電子が多数あるため、大きな分散力が期待できます。
一般的に、分子が大きいほど分散力が大きくなります。
しかし、PTFEには問題があります。フッ素は非常に電気陰性です。炭素-フッ素結合の電子をしっかりと結び付ける傾向があるため、電子が思ったように動くことができません.炭素-フッ素結合は強い分極を持たないと説明しています
ファン デル ワールス力には、双極子間相互作用も含まれます。しかし、ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) では、各分子はわずかに負に帯電したフッ素原子の層に囲まれています。この場合、分子間の唯一可能な相互作用は相互反発です!
そのため、分散力は思ったよりも弱く、双極子同士の相互作用によって反発が生じます。PTFE のファン デル ワールス力が非常に弱いと人々が言うのも不思議ではありません。分散力の影響は双極子間相互作用の影響よりも大きいため、実際には反発力は得られませんが、最終的な効果は、ファン デル ワールス力が弱まる傾向があることです。
しかし、PTFE は非常に高い融点を持っているため、分子を結合する力は非常に強くなければなりません。
PTFE はどのようにして高い融点を持つことができますか?
PTFE は非常に結晶性が高く、この意味で大きな領域があり、分子は非常に規則的に配置されています。PTFE 分子は細長い棒と考えることができることを思い出してください。これらの極は密接にクラスター化されます
これは、ptfe分子が非常に大きな一時的な双極子を生成することはできませんが、双極子を非常に効率的に使用できることを意味します.
では、PTFE のファン デル ワールス力は弱いですか、強いですか?
どちらも正しいと思います！ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) 鎖が、鎖同士が密接しすぎないように配置されている場合、それらの間の力は非常に弱くなり、融点は非常に低くなります。
しかし、現実の世界では分子同士が密着しています。ファン デル ワールス力はそれほど強力ではないかもしれませんが、PTFE の構造は最大の効果を感じ、全体的に強力な分子間結合と高い融点を生み出します。
これは、双極子間相互作用力などの他の力とは対照的で、23 倍しか減少しないか、2 倍の距離が 8 倍減少します。
したがって、棒状の分子が PTFE に密に充填されているため、分散効果が最大化されます。
ノンスティック特性
これがPTFEの表面に水や油が付着しにくく、PTFEコーティングされたフライパンで卵をフライパンにくっつけずに揚げることができる理由です。
どのような力が他の分子を表面に固定するかを考慮する必要がありますPTFE.ある種の化学結合、ファンデルワールス力、または水素結合が含まれている可能性があります
化学結合
炭素-フッ素結合は非常に強く、他の分子が炭素鎖に到達して置換反応を起こすことは不可能です。化学結合は起こりえない
ファンデルワールス軍
PTFE のファン デル ワールス力はそれほど強くなく、分子が非常に接近しているため非常に効果的に接触しているため、PTFE の融点が高くなるだけであることがわかりました。
しかし、PTFE の表面に近い他の分子の場合は異なります。比較的小さい分子 (水分子や油分子など) は、表面との接触量が少なく、ファン デル ワールス引力もわずかしか発生しません。
大きな分子 (タンパク質など) は棒状にならないため、分子と表面との間に十分な効果的な接触がなく、PTFE の低い分極傾向を克服できません。
いずれにせよ、PTFE の表面と周囲のものの間のファン デル ワールス力は小さく、効果がありません。
水素結合
表面のPTFE分子はフッ素原子で完全に包まれています。これらのフッ素原子は電気陰性度が非常に高いため、すべてある程度の負電荷を帯びています。各フッ素には、3対の突出した孤立電子もあります
これらは、フッ素の孤立電子対や水中の水素原子など、水素結合の形成に必要な条件です。しかし、これは明らかに起こりません。そうしないと、PTFE 分子と水分子の間に強い引力が生じ、水が PTFE に付着します。
概要
他の分子が PTFE の表面にうまく付着する効果的な方法がないため、表面がくっつかない
低摩擦
PTFEの摩擦係数は非常に低いです。これは、表面が PTFE でコーティングされている場合、他のものが滑りやすいことを意味します。
以下は、何が起こっているかの簡単な要約です。これは、「ポリテトラフルオロエチレンの摩擦と摩耗」というタイトルの 1992 年の論文に由来します。
スライドの開始時に、PTFE 表面が破損し、質量がスライドしている場所に移動します。これは、PTFE 表面が摩耗することを意味します。
スライドが続くと、ブロックは薄いフィルムに展開されました。
同時にＰＴＦＥの表面が引き出され、組織化層が形成される。
接触している両方の表面には、互いに滑ることができるよく組織化された PTFE 分子が含まれています。
上記はポリテトラフルオロエチレンの紹介です。ポリテトラフルオロエチレンはさまざまな製品にすることができます。当社はPTFEチューブの製造に特化しており、PTFEホースメーカー、私たちと通信する歓迎
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投稿時間: May-05-2021