პოლიტეტრაფტორეთილენი (პოლიტეტრაფტორეთილენი) ალბათ ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი ფტორპოლიმერია, რადგან მას აქვს რამდენიმე მახასიათებელი, რაც მას იდეალურ მასალად აქცევს ფართო სპექტრის გამოყენებისთვის. ის უფრო მოქნილია, ვიდრე სხვა მსგავსი მილები და შეუძლია გაუძლოს თითქმის ყველა სამრეწველო ქიმიკატს.
ტემპერატურის დიაპაზონი დაახლოებით -330°F-დან 500°F-მდეა, რაც ფტორპოლიმერებს შორის ყველაზე ფართო ტემპერატურულ დიაპაზონს წარმოადგენს. გარდა ამისა, მას აქვს შესანიშნავი ელექტრული თვისებები და დაბალი მაგნიტური გამტარობა. PTFE მილი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ლაბორატორიულ მილებში და ისეთ შემთხვევებში, სადაც ქიმიური მდგრადობა და სისუფთავე აუცილებელია.PTFEაქვს ხახუნის ძალიან დაბალი კოეფიციენტი და ერთ-ერთი ყველაზე „მოცურების“ უნარის მქონე ნივთიერებაა.
მახასიათებლები:
100% სუფთა PTFE ფისი
FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, ყველაზე მოქნილ ფტორპოლიმერულ მილებთან შედარებით
ქიმიურად ინერტული, მდგრადია თითქმის ყველა სამრეწველო ქიმიკატისა და გამხსნელის მიმართ
ფართო ტემპერატურის დიაპაზონი
დაბალი შეღწევადობა
გლუვი, არაწებოვანი ზედაპირის საფარი
ყველაზე დაბალი ხახუნის კოეფიციენტი
შესანიშნავი ელექტრო შესრულება
არააალებადია
არატოქსიკური
აპლიკაციები:
ლაბორატორია
ქიმიური პროცესი
ანალიზისა და დამუშავების აღჭურვილობა
ემისიების მონიტორინგი
დაბალი ტემპერატურა
მაღალი ტემპერატურა
ელექტროენერგია
ოზონი
PTFE მოლეკულების სტრუქტურა
პოლიტეტრაფტორეთილენი (PTFE) მიიღება ტეტრაფტორეთილენის მრავალი მოლეკულის პოლიმერიზაციით.
ეს მარტივი PTFE დიაგრამა არ აჩვენებს მოლეკულის სამგანზომილებიან სტრუქტურას. უფრო მარტივ მოლეკულურ პოლი(ეთილენში) მოლეკულის ნახშირბადის ხერხემალი მხოლოდ წყალბადის ატომებით არის დაკავშირებული და ეს ჯაჭვი ძალიან მოქნილია - ის ნამდვილად არ არის წრფივი მოლეკულა.
თუმცა, პოლიტეტრაფტორეთილენში, CF2 ჯგუფში ფტორის ატომი საკმარისად დიდია, რომ ხელი შეუშალოს მიმდებარე ჯგუფში არსებულ ფტორის ატომს. უნდა გახსოვდეთ, რომ ფტორის თითოეულ ატომს აქვს 3 წყვილი მარტოხელა ელექტრონი, რომლებიც გარეთ გამოდიან.
ამის შედეგია ნახშირბად-ნახშირბადის ერთჯერადი ბმის ბრუნვის დათრგუნვა. ფტორის ატომები, როგორც წესი, განლაგებულია ისე, რომ რაც შეიძლება შორს იყვნენ მიმდებარე ფტორის ატომებისგან. ბრუნვა, როგორც წესი, მოიცავს მარტოხელა წყვილების შეჯახებას მიმდებარე ნახშირბადის ატომებზე, რაც ბრუნვას ენერგეტიკულად არახელსაყრელს ხდის.
განზიდვის ძალა მოლეკულას ღეროს ფორმაში ამაგრებს და ფტორის ატომები ძალიან ნაზ სპირალში არიან განლაგებული - ფტორის ატომები სპირალურად არიან განლაგებული ნახშირბადის ხერხემლის გარშემო. ეს ტყვიის ზოლები ერთმანეთზე ისე იქნება შეკუმშული, როგორც გრძელი, თხელი ფანქრები ყუთში.
როგორც ხედავთ, მჭიდრო კონტაქტის ეს განლაგება მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს მოლეკულათშორის ძალებზე.
PTFE-ს დნობის წერტილი და მოლეკულათშორისი ძალები
პოლიტეტრაფტორეთილენის დნობის წერტილი 327°C-ია. ეს საკმაოდ მაღალია ამ პოლიმერისთვის, ამიტომ მოლეკულებს შორის მნიშვნელოვანი ვან-დერ-ვაალის ძალები უნდა არსებობდეს.
რატომ ამტკიცებენ ადამიანები, რომ ვან დერ ვაალის ძალები PTFE-ში სუსტია?
ვან დერ ვაალის დისპერსიული ძალა გამოწვეულია მოლეკულაში ელექტრონების გადაადგილებისას წარმოქმნილი დროებითი მერყევი დიპოლებით. რადგან PTFE მოლეკულა დიდია, დიდი დისპერსიული ძალა მოსალოდნელია, რადგან ბევრი ელექტრონია, რომლებსაც შეუძლიათ გადაადგილება.
ზოგადი სიტუაციაა, რომ რაც უფრო დიდია მოლეკულა, მით უფრო დიდია დისპერსიის ძალა.
თუმცა, PTFE-ს პრობლემა აქვს. ფტორი ძალიან ელექტროუარყოფითია. ის მიდრეკილია ნახშირბად-ფტორის ბმაში არსებულ ელექტრონებს ერთმანეთთან მჭიდროდ აკავშიროს, იმდენად მჭიდროდ, რომ ელექტრონები ვერ მოძრაობენ, როგორც თქვენ ფიქრობთ. ჩვენ ნახშირბად-ფტორის ბმას აღვწერთ, როგორც ძლიერი პოლარიზაციის არმქონეს.
ვან დერ ვაალის ძალები ასევე მოიცავს დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედებებს. თუმცა, პოლიტეტრაფტორეთილენში (PTFE), თითოეული მოლეკულა გარშემორტყმულია ოდნავ უარყოფითად დამუხტული ფტორის ატომების ფენით. ამ შემთხვევაში, მოლეკულებს შორის ერთადერთი შესაძლო ურთიერთქმედება ურთიერთგანზიდვაა!
ამგვარად, დისპერსიული ძალა უფრო სუსტია, ვიდრე თქვენ გგონიათ და დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედება გამოიწვევს განზიდვას. გასაკვირი არ არის, რომ ხალხი ამბობს, რომ PTFE-ში ვან-დერ-ვაალის ძალა ძალიან სუსტია. სინამდვილეში თქვენ ვერ მიიღებთ განზიდვის ძალას, რადგან დისპერსიული ძალის გავლენა უფრო დიდია, ვიდრე დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედების, მაგრამ საბოლოო შედეგი ის არის, რომ ვან-დერ-ვაალის ძალა შესუსტებისკენ იხრება.
თუმცა, PTFE-ს ძალიან მაღალი დნობის წერტილი აქვს, ამიტომ მოლეკულების შემაკავებელი ძალა ძალიან ძლიერი უნდა იყოს.
როგორ შეიძლება PTFE-ს ჰქონდეს მაღალი დნობის წერტილი?
PTFE ძალიან კრისტალურია, ამ გაგებით მას დიდი ფართობი აქვს, მოლეკულები ძალიან რეგულარულ განლაგებაშია. გახსოვდეთ, PTFE მოლეკულები შეიძლება განვიხილოთ, როგორც წაგრძელებული ღეროები. ეს პოლუსები ერთმანეთთან მჭიდროდ იქნება დაჯგუფებული.
ეს ნიშნავს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ PTFE მოლეკულას არ შეუძლია მართლაც დიდი დროებითი დიპოლების წარმოქმნა, დიპოლების გამოყენება ძალიან ეფექტურად შეიძლება.
მაშ, ვან დერ ვაალის ძალები PTFE-ში სუსტია თუ ძლიერი?
ვფიქრობ, ორივე მართალი შეიძლება იყოთ! თუ პოლიტეტრაფტორეთილენის (PTFE) ჯაჭვები ისეა განლაგებული, რომ ჯაჭვებს შორის ძალიან მჭიდრო კონტაქტი არ იყოს, მათ შორის ძალა ძალიან სუსტი იქნება და დნობის წერტილი ძალიან დაბალი.
რეალურ სამყაროში მოლეკულები მჭიდრო კონტაქტშია. ვან-დერ-ვაალის ძალები შეიძლება ისეთი ძლიერი არ იყოს, როგორიც შეიძლება იყოს, მაგრამ PTFE-ს სტრუქტურა ნიშნავს, რომ ისინი ყველაზე დიდ ეფექტს განიცდიან, რაც საერთო ჯამში ძლიერ მოლეკულათშორის ბმებს და მაღალ დნობის წერტილებს წარმოქმნის.
ეს განსხვავდება სხვა ძალებისგან, როგორიცაა დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედების ძალა, რომელიც მხოლოდ 23-ჯერ მცირდება, ან მანძილის ორჯერ შემცირება 8-ჯერ.
ამრიგად, PTFE-ში ღეროს ფორმის მოლეკულების მჭიდრო შეფუთვა მაქსიმალურად ზრდის დისპერსიის ეფექტურობას.
არაწებოვანი თვისებები
სწორედ ამიტომ არ ეკვრის წყალი და ზეთი PTFE-ს ზედაპირს და ამიტომ შეგიძლიათ შეწვათ კვერცხი PTFE-ს დაფარულ ტაფაზე მიკვრის გარეშე.
თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ, თუ რა ძალებმა შეიძლება დააფიქსირონ სხვა მოლეკულები ზედაპირზე.PTFEშეიძლება მოიცავდეს რაიმე სახის ქიმიურ ბმას, ვან-დერ-ვაალის ძალას ან წყალბადის ბმას.
ქიმიური ბმა
ნახშირბად-ფტორის ბმა ძალიან ძლიერია და შეუძლებელია სხვა მოლეკულებმა მიაღწიონ ნახშირბადის ჯაჭვს, რათა გამოიწვიონ ჩანაცვლებითი რეაქცია. ქიმიური ბმის წარმოქმნა შეუძლებელია.
ვან დერ ვაალის ძალები
ჩვენ ვნახეთ, რომ PTFE-ში ვან დერ ვაალის ძალა არც თუ ისე ძლიერია და PTFE-ს მხოლოდ მაღალი დნობის წერტილის მიცემას უზრუნველყოფს, რადგან მოლეკულები იმდენად ახლოს არიან ერთმანეთთან, რომ მათ ძალიან ეფექტური კონტაქტი აქვთ.
თუმცა, ეს განსხვავებულია PTFE-ს ზედაპირთან ახლოს მდებარე სხვა მოლეკულებისთვის. შედარებით პატარა მოლეკულებს (მაგალითად, წყლის ან ზეთის მოლეკულებს) ზედაპირთან მხოლოდ მცირე კონტაქტი ექნებათ და ვან-დერ-ვაალის მიზიდულობა მხოლოდ მცირე რაოდენობით წარმოიქმნება.
დიდი მოლეკულა (მაგალითად, ცილა) ღეროს ფორმის არ იქნება, ამიტომ მასსა და ზედაპირს შორის საკმარისად ეფექტური კონტაქტი არ არის PTFE-ს დაბალი პოლარიზაციის ტენდენციის დასაძლევად.
ნებისმიერ შემთხვევაში, ვან დერ ვაალის ძალა PTFE-ს ზედაპირსა და მიმდებარე ობიექტებს შორის მცირე და არაეფექტურია.
წყალბადის ბმები
ზედაპირზე არსებული PTFE მოლეკულები მთლიანად ფტორის ატომებითაა შემოხვეული. ეს ფტორის ატომები ძალიან ელექტროუარყოფითია, ამიტომ ყველა მათგანი გარკვეული ხარისხის უარყოფითი მუხტის მატარებელია. თითოეულ ფტორს ასევე აქვს 3 წყვილი გამოწეული მარტოხელა ელექტრონი.
ეს არის წყალბადის ბმების წარმოქმნისთვის საჭირო პირობები, როგორიცაა ფტორზე მარტოხელა წყვილი და წყალში წყალბადის ატომის არსებობა. თუმცა, ცხადია, ეს არ მოხდება, წინააღმდეგ შემთხვევაში PTFE მოლეკულებსა და წყლის მოლეკულებს შორის ძლიერი მიზიდულობა იქნება და წყალი PTFE-ს მიეკრობა.
რეზიუმე
სხვა მოლეკულებისთვის PTFE-ს ზედაპირზე წარმატებით მიმაგრების ეფექტური გზა არ არსებობს, ამიტომ მას არაწებოვანი ზედაპირი აქვს.
დაბალი ხახუნი
PTFE-ს ხახუნის კოეფიციენტი ძალიან დაბალია. ეს ნიშნავს, რომ თუ PTFE-თი დაფარული ზედაპირი გაქვთ, სხვა ნივთები მასზე ადვილად სრიალებს.
ქვემოთ მოცემულია მიმდინარე მოვლენების მოკლე შეჯამება. ეს აღებულია 1992 წლის ნაშრომიდან სახელწოდებით „პოლიტეტრაფტორეთილენის ხახუნი და ცვეთა“.
სრიალის დასაწყისში PTFE ზედაპირი ტყდება და მასა გადადის იქ, სადაც ის სრიალდება. ეს ნიშნავს, რომ PTFE ზედაპირი ცვდება.
სრიალის გაგრძელებისას ბლოკები თხელ ფენებად გაიშალა.
ამავდროულად, PTFE-ს ზედაპირი გამოდის ორგანიზებული ფენის შესაქმნელად.
ორივე შეხებაში მყოფ ზედაპირს ახლა კარგად ორგანიზებული PTFE მოლეკულები აქვს, რომლებსაც ერთმანეთზე სრიალი შეუძლიათ.
ზემოთ მოცემულია პოლიტეტრაფლუორეთილენის დანერგვა, პოლიტეტრაფლუორეთილენისგან შეიძლება სხვადასხვა პროდუქტის დამზადება, ჩვენ სპეციალიზირებულები ვართ PTFE მილის დამზადებაში.PTFE შლანგის მწარმოებლები, კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება ჩვენთან კომუნიკაციაში
PTFE შლანგთან დაკავშირებული ძიებები:
გამოქვეყნების დრო: 2021 წლის 5 მაისი