Политетрафторэтилен (политетрафторэтилен), бәлкім, ең кең таралған фторополимер болып табылады, себебі оның бірнеше сипаттамалары оны кең ауқымды қолданбалар үшін тамаша материал етеді. Ол басқа ұқсас құбырларға қарағанда икемді және барлық дерлік өнеркәсіптік химиялық заттарға төзімді.
Температура диапазоны шамамен -330°F-тан 500°F-қа дейін, бұл фторополимерлердің ішіндегі ең кең температура диапазонын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, ол тамаша электрлік қасиеттерге және төмен магниттік өткізгіштікке ие. PTFE түтіктері химиялық төзімділік пен тазалық маңызды болатын ең кең қолданылатын зертханалық түтіктер және қолданбалар болып табылады.PTFEүйкеліс коэффициенті өте төмен және белгілі ең «тайғанақ» заттардың бірі болып табылады
Ерекше өзгешеліктері:
100% таза PTFE шайыры
FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, ең икемді фторополимер құбырларымен салыстырғанда
Химиялық тұрғыдан инертті, барлық дерлік өнеркәсіптік химиялық заттар мен еріткіштерге төзімді
Кең температура диапазоны
Төмен ену
Тегіс жабыспайтын беткі қабат
Ең төменгі үйкеліс коэффициенті
Тамаша электрлік өнімділік
Жанбайтын
Уытты емес
Қолданбалар:
зертхана
Химиялық процесс
Талдау және өңдеу жабдықтары
Шығарындыларды бақылау
Төмен температура
жоғары температура
Электр қуаты
озон
PTFE молекулаларының құрылымы
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) көптеген тетрафторэтилен молекулаларының полимерленуі арқылы алынады.
Бұл қарапайым PTFE диаграммасы молекуланың үш өлшемді құрылымын көрсетпейді. Қарапайым молекулалық поли(этилен) молекуланың көміртегі негізі тек сутегі атомдарымен байланысқан және бұл тізбек өте икемді - ол сызықтық молекула емес.
Дегенмен, политетрафторэтиленде CF2 тобындағы фтор атомы көршілес топтағы фтор атомымен араласуға жеткілікті үлкен. Әрбір фтор атомында 3 жұп жалғыз электрондар шығатынын есте ұстау керек.
Мұның әсері көміртек-көміртек бірыңғай байланысының айналуын басу болып табылады. Фтор атомдары көршілес фтор атомдарынан мүмкіндігінше алыс орналасады. Айналу көршілес көміртек атомдарындағы фтор атомдарының жалғыз жұп соқтығысуын тудырады, бұл айналуды энергетикалық тұрғыдан қолайсыз етеді.
Тебіліс күші молекуланы таяқша пішініне бекітеді, ал фтор атомдары өте жұмсақ спираль түрінде орналасқан — фтор атомдары көміртек негізінің айналасында спираль түрінде орналасқан. Бұл қорғасын жолақтар қораптағы ұзын, жіңішке қарындаштар сияқты бір-біріне қысылады.
Көріп отырғаныңыздай, бұл тығыз байланыс құрылымы молекулааралық күштерге маңызды әсер етеді.
Молекулааралық күштер және PTFE балқу температурасы
Политетрафторэтиленнің балқу температурасы 327°C деп көрсетілген. Бұл полимер үшін өте жоғары, сондықтан молекулалар арасында айтарлықтай ван-дер-Ваальс күштері болуы керек.
Неліктен адамдар PTFE-дегі ван дер Ваальс күштері әлсіз деп мәлімдейді?
Ван-дер-Ваальс дисперсия күші молекуладағы электрондар қозғалған кезде пайда болатын уақытша ауытқып тұратын дипольдерден туындайды. PTFE молекуласы үлкен болғандықтан, қозғала алатын көптеген электрондар болғандықтан, үлкен дисперсия күшін күтуге болады.
Жалпы жағдай мынада: молекула неғұрлым үлкен болса, дисперсия күші соғұрлым жоғары болады
Дегенмен, PTFE-де бір мәселе бар. Фтор өте электронтеріс. Ол көміртек-фтор байланысындағы электрондарды бір-біріне тығыз байланыстырады, сондықтан электрондар сіз ойлағандай қозғала алмайды. Біз көміртек-фтор байланысын күшті поляризациясы жоқ деп сипаттаймыз.
Ван-дер-Ваальс күштеріне диполь-дипольдік өзара әрекеттесулер де жатады. Бірақ политетрафторэтиленде (ПТФЭ) әрбір молекула аздап теріс зарядталған фтор атомдарының қабатымен қоршалған. Бұл жағдайда молекулалар арасындағы жалғыз мүмкін өзара әрекеттесу - өзара тебу!
Демек, дисперсия күші сіз ойлағаннан әлсіз, ал диполь-диполь өзара әрекеттесуі тебіліс тудырады. Адамдардың PTFE-дегі ван-дер-Ваальс күші өте әлсіз деп айтуы таңқаларлық емес. Сіз іс жүзінде тебіліс күшін ала алмайсыз, себебі дисперсия күшінің әсері диполь-диполь өзара әрекеттесуінен үлкен, бірақ жалпы әсер ван-дер-Ваальс күші әлсіреуге бейім болады.
Бірақ PTFE өте жоғары балқу температурасына ие, сондықтан молекулаларды бірге ұстап тұратын күш өте күшті болуы керек.
PTFE қалай жоғары балқу температурасына ие болуы мүмкін?
PTFE өте кристалды, бұл тұрғыда үлкен аумақ бар, молекулалар өте тұрақты орналасқан. Есіңізде болсын, PTFE молекулаларын созылған таяқшалар деп санауға болады. Бұл полюстер бір-біріне тығыз шоғырланған болады.
Бұл ptfe молекуласы өте үлкен уақытша дипольдерді шығара алмаса да, дипольдерді өте тиімді пайдалануға болатынын білдіреді.
Сонымен, PTFE-дегі ван дер Ваальс күштері әлсіз бе, әлде күшті ме?
Менің ойымша, екеуіңіз де дұрыс айта аласыздар! Егер политетрафторэтилен (ПТФЭ) тізбектері тізбектер арасында тым тығыз байланыс болмайтындай етіп орналастырылса, олардың арасындағы күш өте әлсіз болады және балқу температурасы өте төмен болады.
Бірақ нақты өмірде молекулалар тығыз байланыста болады. Ван-дер-Ваальс күштері соншалықты күшті болмауы мүмкін, бірақ PTFE құрылымы олардың ең үлкен әсерді сезінетінін, жалпы күшті молекулааралық байланыстар мен жоғары балқу температураларын тудыратынын білдіреді.
Бұл басқа күштерден, мысалы, диполь-диполь өзара әрекеттесу күшінен айырмашылығы бар, ол тек 23 есеге азаяды немесе қашықтық екі есе азайған сайын 8 есе азаяды.
Сондықтан, PTFE-де өзек тәрізді молекулалардың тығыз орналасуы дисперсияның тиімділігін барынша арттырады
Жабыспайтын қасиеттері
Міне, сондықтан су мен май PTFE бетіне жабыспайды және жұмыртқаны PTFE қапталған табада табаға жабыспай қуыруға болады.
бетіндегі басқа молекулаларды қандай күштер бекітуі мүмкін екенін ескеру қажет.PTFEОған қандай да бір химиялық байланыс, ван-дер-Ваальс күші немесе сутектік байланыс кіруі мүмкін.
Химиялық байланыс
Көміртек-фтор байланысы өте күшті, және басқа молекулалардың көміртек тізбегіне жетіп, орын басу реакциясын тудыруы мүмкін емес. Химиялық байланыстың пайда болуы мүмкін емес.
ван дер Ваальс күштері
Біз PTFE-дегі ван-дер-Ваальс күші өте күшті емес екенін көрдік және бұл PTFE-нің жоғары балқу температурасына ие болуына әкеледі, себебі молекулалар соншалықты жақын орналасқандықтан, олар өте тиімді жанасады.
Бірақ бұл PTFE бетіне жақын орналасқан басқа молекулалар үшін басқаша. Салыстырмалы түрде кіші молекулалар (мысалы, су молекулалары немесе май молекулалары) бетімен аз ғана жанасады және ван-дер-Ваальс тартылуының аз ғана мөлшері пайда болады.
Үлкен молекула (мысалы, ақуыз) таяқша тәрізді болмайды, сондықтан ол мен беті арасында PTFE-нің төмен поляризация үрдісін жеңу үшін жеткілікті тиімді байланыс жоқ.
Қалай болғанда да, PTFE беті мен айналасындағы заттар арасындағы ван-дер-Ваальс күші аз және тиімсіз.
Сутектік байланыстар
Бетіндегі PTFE молекулалары толығымен фтор атомдарымен оралған. Бұл фтор атомдары өте электронтеріс, сондықтан олардың барлығы белгілі бір дәрежеде теріс зарядқа ие. Әрбір фтордың 3 жұп шығыңқы жалғыз электрондары бар.
Бұл сутегі байланыстарының түзілуі үшін қажетті жағдайлар, мысалы, фтордағы жалғыз жұп және судағы сутегі атомы. Бірақ бұл, әрине, болмайды, әйтпесе PTFE молекулалары мен су молекулалары арасында күшті тартылыс болады және су PTFE-ге жабысып қалады.
Қысқаша мазмұны
Басқа молекулалардың PTFE бетіне сәтті бекітілуінің тиімді жолы жоқ, сондықтан оның жабыспайтын беті бар
Төмен үйкеліс
PTFE үйкеліс коэффициенті өте төмен. Бұл PTFE-мен қапталған бетіңіз болса, басқа заттар оған оңай сырғып кетеді дегенді білдіреді.
Төменде не болып жатқанының қысқаша мазмұны берілген. Бұл 1992 жылы жарық көрген «Политетрафторэтиленнің үйкелісі және тозуы» атты мақаладан алынған.
Сырғанау басталған кезде PTFE беті сынып, масса сырғанап жатқан жеріне ауысады. Бұл PTFE бетінің тозатынын білдіреді.
Сырғанау жалғасқан сайын блоктар жұқа қабықшаларға айналды.
Сонымен қатар, PTFE беті ұйымдасқан қабат қалыптастыру үшін тартылады.
Енді жанасатын екі бетте де бір-бірінің үстіне сырғып кете алатын жақсы ұйымдастырылған PTFE молекулалары бар
Жоғарыда политетрафторэтиленнің енгізілуі туралы айтылады, политетрафторэтиленді әртүрлі өнімдерге айналдыруға болады, біз ptfe түтіктерін жасауға маманданғанбыз,ptfe шлангілерін өндірушілер, бізбен байланысуға қош келдіңіз
PTFE шлангісіне қатысты іздеулер:
Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 5 мамыр