Polytetrafluorethylen (Polytetrafluorethylen) ass wahrscheinlech dee meescht benotzte Fluorpolymer, well en e puer Eegeschafte huet, déi en zu engem ideale Material fir eng breet Palette vun Uwendungen maachen. En ass méi flexibel wéi aner ähnlech Päifen a ka bal all industrielle Chemikalien widderstoen.
Den Temperaturberäich läit tëscht ongeféier -330°F an 500°F, wat dee gréisste Temperaturberäich ënner de Fluorpolymeren bitt. Zousätzlech huet et exzellent elektresch Eegeschaften a geréng magnetesch Permeabilitéit. PTFE-Schlauch ass dat am meeschte verbreet Laborschlauch an Uwendungen, wou chemesch Resistenz a Rengheet essentiell sinn.PTFEhuet e ganz niddrege Reibungskoeffizient an ass eng vun de "rutschfërmegsten" Substanzen, déi bekannt sinn.
Fonctiounen:
100% rengt PTFE-Harz
Am Verglach mat FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, de meeschte flexible Fluorpolymerréier
Chemesch inert, resistent géint bal all industriell Chemikalien a Léisungsmëttel
Breet Temperaturberäich
Niddreg Penetratioun
Glat Antihaft-Uewerfläch
Niddregsten Reibungskoeffizient
Excellent elektresch Leeschtung
Net brennbar
Net gëfteg
Uwendungen:
Laboratoire
Chemesche Prozess
Analyse- a Prozessausrüstung
Emissiounsiwwerwaachung
Niddreg Temperatur
héich Temperatur
Elektrizitéit
Ozon
D'Struktur vun PTFE-Molekülen
Polytetrafluorethylen (PTFE) gëtt duerch d'Polymerisatioun vu ville Tetrafluorethylenmoleküle hiergestallt.
Dëst einfacht PTFE-Diagramm weist net déi dräidimensional Struktur vum Molekül. Am méi einfache molekulare Poly(ethylen) ass d'Kuelestoff-Grondlag vum Molekül nëmme mat Waasserstoffatome verbonnen, an dës Kette ass ganz flexibel - et ass definitiv kee lineare Molekül.
Wéi och ëmmer, a Polytetrafluorethylen ass de Fluoratom an enger CF2-Grupp grouss genuch fir de Fluoratom op der Nopeschgrupp ze stéieren. Dir musst bedenken datt all Fluoratom 3 Puer vun eenzelen Elektronen huet, déi erausstinn.
Den Effekt dovun ass d'Rotatioun vun der Kuelestoff-Kuelestoff-Eenzelbindung z'ënnerdrécken. D'Fluoratome si meeschtens sou arrangéiert, datt se sou wäit wéi méiglech vun den Nopeschfluoratome ewech sinn. D'Rotatioun tendéiert dozou, Eenzelpaarkollisiounen tëscht Fluoratome op Nopeschkuelestoffatome ze bewierken - wat d'Rotatioun energetesch ongënschteg mécht.
Déi ofstoussend Kraaft hält d'Molekül an eng Staangform, an d'Fluoratome sinn an enger ganz sanfter Spiral arrangéiert - d'Fluoratome sinn an enger Spiral ronderëm de Kuelestoff-Grondgrond arrangéiert. Dës Bläistreifen ginn zesummegedréckt wéi laang, dënn Bläistëfter an enger Këscht.
Dës enk Kontaktuerdnung huet en entscheedenden Afloss op déi intermolekulare Kräften, wéi Dir gesitt.
Intermolekulare Kräften an de Schmelzpunkt vu PTFE
De Schmelzpunkt vu Polytetrafluorethylen gëtt als 327°C uginn. Dëst ass zimlech héich fir dëse Polymer, dofir muss et bedeitend Van-der-Waals-Kräften tëscht de Moleküle ginn.
Firwat behaapten d'Leit, datt d'Van der Waals-Kräften an der PTFE schwaach sinn?
D'Van der Waals-Dispersiounskraaft gëtt duerch déi temporär fluktuéierend Dipole verursaacht, déi entstinn, wann d'Elektronen am Molekül sech beweegen. Well d'PTFE-Molekül grouss ass, géif een eng grouss Dispersiounskraaft erwaarden, well et vill Elektronen gëtt, déi sech beweege kënnen.
Déi allgemeng Situatioun ass, datt wat méi grouss d'Molekül ass, wat méi grouss d'Dispersiounskraaft ass.
PTFE huet awer e Problem. Fluor ass ganz elektronegativ. Et tendéiert dozou, d'Elektronen an der Kuelestoff-Fluor-Bindung enk zesummenzebannen, sou enk, datt d'Elektronen sech net beweege kënnen, wéi ee mengt. Mir beschreiwen d'Kuelestoff-Fluor-Bindung als ouni staark Polariséierung.
Van der Waals Kräfte schléissen och Dipol-Dipol-Interaktiounen an. Mee a Polytetrafluorethylen (PTFE) ass all Molekül vun enger Schicht vu liicht negativ geluedenen Fluoratome ëmginn. An dësem Fall ass déi eenzeg méiglech Interaktioun tëscht de Molekülen déi géigesäiteg Ofstoussung!
Also ass d'Dispersiounskraaft méi schwaach wéi ee mengt, an d'Dipol-Dipol-Interaktioun verursaacht eng Ofstoßung. Kee Wonner, datt d'Leit soen, datt d'Van der Waals-Kraaft am PTFE ganz schwaach ass. Dir kritt déi ofstoßend Kraaft net wierklech, well den Afloss vun der Dispersiounskraaft méi grouss ass wéi dee vun der Dipol-Dipol-Interaktioun, awer den Nettoeffekt ass, datt d'Van der Waals-Kraaft sech méi schwächt.
Mä PTFE huet e ganz héije Schmelzpunkt, dofir muss d'Kraaft, déi d'Moleküle zesummenhält, ganz staark sinn.
Wéi kann PTFE en héije Schmelzpunkt hunn?
PTFE ass ganz kristallin, an dësem Sënn ass et eng grouss Fläch, d'Moleküle sinn an enger ganz reegelméisseger Uerdnung. Denkt drun, PTFE-Moleküle kënnen als verlängert Stäbchen ugesi ginn. Dës Pole wäerten enk zesummegestreckt sinn.
Dëst bedeit, datt, obwuel d'PTFE-Molekül keng wierklech grouss temporär Dipole produzéiere kann, d'Dipole ganz effizient kënne benotzt ginn.
Sinn d'Van der Waals Kräften an der PTFE also schwaach oder staark?
Ech mengen, Dir kënnt allebéid Recht hunn! Wann d'Polytetrafluorethylen (PTFE) Ketten esou arrangéiert sinn, datt et net ze enke Kontakt tëscht de Ketten gëtt, gëtt d'Kraaft tëscht hinnen ganz schwaach an de Schmelzpunkt ganz niddreg.
Mee an der realer Welt sinn d'Molekülle a enker Kontakt. D'Van der Waals-Kräfte si vläicht net sou staark wéi se kéinte sinn, mee d'Struktur vum PTFE bedeit, datt se dee gréissten Effekt spieren, andeems se am Allgemengen staark intermolekulare Bindungen an héich Schmelzpunkte produzéieren.
Dëst steet am Géigesaz zu anere Kräften, wéi zum Beispill der Dipol-Dipol-Interaktiounskraaft, déi nëmmen ëm den 23-Fach reduzéiert gëtt, oder d'Dauer vun der Distanz ëm den 8-Fach reduzéiert gëtt.
Dofir maximéiert déi dicht Packung vu staaffërmege Molekülen am PTFE d'Effektivitéit vun der Dispersioun.
Déi net-haftend Eegeschafte
Dofir hänke Waasser an Ueleg net un der Uewerfläch vum PTFE, a firwat Dir Eeër an enger PTFE-beschichteter Pan frittéiere kënnt, ouni datt se un der Pan hänke bleiwen.
Dir musst berücksichtegen, wéi eng Kräften aner Moleküle op der Uewerfläch fixéiere kéintenPTFEEt kann eng Zort chemesch Bindung, Van der Waals Kraaft oder Waasserstoffbréck enthalen.
Chemesch Bindung
D'Kuelestoff-Fluor-Bindung ass ganz staark, an et ass onméiglech fir aner Molekülen, d'Kuelestoffkette z'erreechen, fir eng Substitutiounsreaktioun ze verursaachen. Et ass onméiglech, datt eng chemesch Bindung optrieden kann.
van der Waals Kräften
Mir hunn gesinn, datt d'Van der Waals-Kraaft am PTFE net ganz staark ass, an datt PTFE nëmmen en héije Schmelzpunkt kritt, well d'Moleküle sou no beienee leien, datt se e ganz effektive Kontakt hunn.
Mee et ass anescht fir aner Molekülen, déi no bei der Uewerfläch vum PTFE leien. Relativ kleng Molekülen (wéi Waassermolekülen oder Uelegmolekülen) hunn nëmmen e klenge Kontakt mat der Uewerfläch, an et gëtt nëmmen e klenge Van-der-Waals-Attraktiounsfaktor generéiert.
E grousst Molekül (wéi e Protein) wäert net staaffërmeg sinn, sou datt et net genuch effektive Kontakt tëscht him an der Uewerfläch gëtt, fir déi niddreg Polarisatiounstendenz vum PTFE ze iwwerwannen.
Egal wéi, d'Van der Waals Kraaft tëscht der Uewerfläch vum PTFE an den Ëmgéigend ass kleng an ineffektiv.
Waasserstoffbindungen
D'PTFE-Moleküle op der Uewerfläch sinn komplett vun Fluoratome gewéckelt. Dës Fluoratome si ganz elektronegativ, dofir droen se all e gewësse Grad vun negativer Ladung. All Fluor huet och 3 Puer erausstehend eenzel Elektronen.
Dëst sinn d'Konditiounen, déi fir d'Bildung vu Waasserstoffbindungen erfuerderlech sinn, wéi zum Beispill d'Eenzelpaar op Fluor an dem Waasserstoffatom am Waasser. Mee dat geschitt natierlech net, soss gëtt et eng staark Attraktioun tëscht de PTFE-Molekülen an de Waassermolekülen, an d'Waasser hänke sech un der PTFE.
Resumé
Et gëtt keen effektive Wee fir aner Moleküle sech erfollegräich un der Uewerfläch vum PTFE ze befestigen, dofir huet et eng antihaftend Uewerfläch.
Déi niddreg Reibung
De Reibungskoeffizient vu PTFE ass ganz niddreg. Dëst bedeit, datt wann Dir eng Uewerfläch hutt, déi mat PTFE beschichtet ass, aner Saachen liicht drop rutschen.
Hei ënnendrënner ass eng kuerz Zesummefassung vun deem wat geschitt. Dëst staamt aus enger Publikatioun aus dem Joer 1992 mam Titel "Friction and Wear of Polytetrafluorethylene".
Um Ufank vum Rutschen brécht d'PTFE-Uewerfläch an d'Mass gëtt dohi verlagert, wou se rutscht. Dëst bedeit, datt d'PTFE-Uewerfläch ofnotzt.
Wéi d'Rutschen weidergaangen ass, hunn d'Blöcke sech zu dënnen Filmer entfalt.
Gläichzäiteg gëtt d'Uewerfläch vum PTFE erausgezunn fir eng organiséiert Schicht ze bilden.
Béid Flächen a Kontakt hunn elo gutt organiséiert PTFE-Moleküle, déi openeen rutsche kënnen.
Déi uewe genannte Bestëmmunge betreffen d'Aféierung vu Polytetrafluorethylen, aus Polytetrafluorethylen kann eng Vielfalt vu Produkter gemaach ginn, mir spezialiséieren eis op d'Produktioun vu PTFE-Röhren.Hiersteller vu PTFE-Schlauchen, wëllkomm fir mat eis ze kommunizéieren
Recherchen am Zesummenhang mat PTFE-Schlauch:
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 05. Mee 2021