Politetrafluoretilēns (politetrafluoretilēns), iespējams, ir visplašāk izmantotais fluorpolimērs, jo tam piemīt vairākas īpašības, kas padara to par ideālu materiālu plašam pielietojumu klāstam. Tas ir elastīgāks nekā citas līdzīgas caurules un var izturēt gandrīz visas rūpnieciskās ķīmiskās vielas.
Temperatūras diapazons ir aptuveni no -330°F līdz 500°F, nodrošinot plašāko temperatūras diapazonu starp fluorpolimēriem. Turklāt tam ir lieliskas elektriskās īpašības un zema magnētiskā caurlaidība. PTFE caurules ir visplašāk izmantotās laboratorijas caurules un pielietojumi, kur būtiska ir ķīmiskā izturība un tīrība.PTFEir ļoti zems berzes koeficients un ir viena no visvairāk "slīdošajām" zināmajām vielām
Funkcijas:
100% tīra PTFE sveķu
Salīdzinot ar FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, viselastīgākajām fluorpolimēru caurulēm
Ķīmiski inerts, izturīgs pret gandrīz visām rūpnieciskajām ķimikālijām un šķīdinātājiem
Plašs temperatūras diapazons
Zema iespiešanās spēja
Gluda, nepiedegoša virsma
Zemākais berzes koeficients
Lieliska elektriskā veiktspēja
Nedegošs
Netoksisks
Lietojumi:
laboratorija
Ķīmiskais process
Analīzes un procesu iekārtas
Emisiju monitorings
Zema temperatūra
augsta temperatūra
Elektrība
ozons
PTFE molekulu struktūra
Politetrafluoretilēns (PTFE) tiek iegūts, polimerizējot daudzas tetrafluoretilēna molekulas.
Šī vienkāršā PTFE diagramma neparāda molekulas trīsdimensiju struktūru. Vienkāršākā molekulārajā poli(etilēnā) molekulas oglekļa mugurkaulu savieno tikai ūdeņraža atomi, un šī ķēde ir ļoti elastīga — tā noteikti nav lineāra molekula.
Tomēr politetrafluoretilēnā fluora atoms CF2 grupā ir pietiekami liels, lai traucētu fluora atomu blakus esošajā grupā. Jāatceras, ka katram fluora atomam ir 3 atsevišķu elektronu pāri, kas izvirzās uz āru.
Tā rezultātā tiek nomākta oglekļa-oglekļa vienkāršās saites rotācija. Fluora atomi mēdz būt izvietoti pēc iespējas tālāk no blakus esošajiem fluora atomiem. Rotācija parasti ietver vientuļo atomu pāru sadursmes starp fluora atomiem uz blakus esošajiem oglekļa atomiem, kas padara rotāciju enerģētiski nelabvēlīgu.
Atgrūdošais spēks fiksē molekulu stieņa formā, un fluora atomi ir izvietoti ļoti maigā spirālē — fluora atomi ir izvietoti spirālē ap oglekļa mugurkaulu. Šīs svina strēmelītes tiks saspiestas kopā kā gari, plāni zīmuļi kastītē.
Šim ciešajam kontaktam ir būtiska ietekme uz starpmolekulārajiem spēkiem, kā redzēsiet.
Starpmolekulārie spēki un PTFE kušanas temperatūra
Politetrafluoretilēna kušanas temperatūra ir norādīta kā 327 °C. Šim polimēram tā ir diezgan augsta, tāpēc starp molekulām jābūt ievērojamiem van der Valsa spēkiem.
Kāpēc cilvēki apgalvo, ka van der Valsa spēki PTFE ir vāji?
Van der Valsa dispersijas spēku izraisa īslaicīgi svārstīgie dipoli, kas rodas, elektroniem molekulā pārvietojoties. Tā kā PTFE molekula ir liela, varētu sagaidīt lielu dispersijas spēku, jo ir daudz elektronu, kas var kustēties.
Vispārējā situācija ir tāda, ka jo lielāka molekula, jo lielāka dispersijas jauda.
Tomēr PTFE ir problēma. Fluors ir ļoti elektronegatīvs. Tas mēdz cieši saistīt elektronus oglekļa-fluora saitē, tik cieši, ka elektroni nevar kustēties, kā jūs domājat. Mēs raksturojam oglekļa-fluora saiti kā tādu, kurai nav spēcīgas polarizācijas.
Van der Valsa spēki ietver arī dipola-dipola mijiedarbību. Bet politetrafluoretilēnā (PTFE) katru molekulu ieskauj nedaudz negatīvi lādētu fluora atomu slānis. Šajā gadījumā vienīgā iespējamā mijiedarbība starp molekulām ir savstarpēja atgrūšanās!
Tātad dispersijas spēks ir vājāks, nekā jūs domājat, un dipola-dipola mijiedarbība izraisīs atgrūšanos. Nav brīnums, ka cilvēki saka, ka van der Valsa spēks PTFE ir ļoti vājš. Faktiski atgrūšanās spēku neiegūsiet, jo dispersijas spēka ietekme ir lielāka nekā dipola-dipola mijiedarbības ietekme, bet kopējais efekts ir tāds, ka van der Valsa spēks vājināsies.
Bet PTFE kušanas temperatūra ir ļoti augsta, tāpēc spēkam, kas satur molekulas kopā, jābūt ļoti spēcīgam.
Kā PTFE var būt augsta kušanas temperatūra?
PTFE ir ļoti kristālisks materiāls, šajā ziņā tam ir liels laukums, molekulas ir ļoti regulārā izkārtojumā. Atcerieties, ka PTFE molekulas var uzskatīt par iegareniem stieņiem. Šie poli būs cieši kopā.
Tas nozīmē, ka, lai gan ptfe molekula nevar radīt patiešām lielus pagaidu dipolus, dipolus var ļoti efektīvi izmantot.
Tātad, vai van der Valsa spēki PTFE ir vāji vai spēcīgi?
Es domāju, ka jums abiem var būt taisnība! Ja politetrafluoretilēna (PTFE) ķēdes ir sakārtotas tā, lai starp ķēdēm nebūtu pārāk cieša saskares, spēks starp tām būs ļoti vājš un kušanas temperatūra būs ļoti zema.
Taču reālajā pasaulē molekulas atrodas ciešā kontaktā. Van der Valsa spēki varbūt nav tik spēcīgi, cik tie varētu būt, taču PTFE struktūra nozīmē, ka tie izjūt vislielāko efektu, radot kopumā spēcīgas starpmolekulārās saites un augstu kušanas temperatūru.
Tas atšķiras no citiem spēkiem, piemēram, dipola-dipola mijiedarbības spēka, kas samazinās tikai 23 reizes vai divreiz lielāks attālums samazinās 8 reizes.
Tāpēc stieņa formas molekulu blīvā iesaiņošana PTFE maksimāli palielina dispersijas efektivitāti.
Nelīpošas īpašības
Tāpēc ūdens un eļļa nelīp pie PTFE virsmas un tāpēc olas var cept PTFE pārklātā pannā, tām nepielipot.
Jums jāapsver, kādi spēki varētu nostiprināt citas molekulas uz virsmas.PTFETas var ietvert kāda veida ķīmisko saiti, van der Valsa spēku vai ūdeņraža saiti.
Ķīmiskā saistīšana
Oglekļa-fluora saite ir ļoti spēcīga, un citām molekulām nav iespējams sasniegt oglekļa ķēdi, lai izraisītu aizvietošanas reakciju. Ķīmiskā saite nevar veidoties.
van der Valsa spēki
Mēs esam redzējuši, ka van der Valsa spēks PTFE nav īpaši spēcīgs, un tas nodrošinās PTFE tikai augstu kušanas temperatūru, jo molekulas atrodas tik tuvu, ka tām ir ļoti efektīvs kontakts.
Taču ar citām molekulām, kas atrodas tuvu PTFE virsmai, ir citādi. Salīdzinoši mazām molekulām (piemēram, ūdens molekulām vai eļļas molekulām) būs tikai neliels kontakts ar virsmu, un tiks radīta tikai neliela van der Valsa pievilkšanās.
Liela molekula (piemēram, olbaltumviela) nebūs stieņa formas, tāpēc starp to un virsmu nebūs pietiekami efektīva kontakta, lai pārvarētu PTFE zemās polarizācijas tendenci.
Jebkurā gadījumā van der Valsa spēks starp PTFE virsmu un apkārtējām lietām ir mazs un neefektīvs.
Ūdeņraža saites
PTFE molekulas uz virsmas ir pilnībā aptītas ar fluora atomiem. Šie fluora atomi ir ļoti elektronegatīvi, tāpēc tiem visiem ir noteikta negatīva lādiņa pakāpe. Katram fluoram ir arī 3 izvirzītu vientuļu elektronu pāri.
Šie ir nosacījumi, kas nepieciešami ūdeņraža saišu veidošanai, piemēram, vientuļajam atomieroču pārim pie fluora un ūdeņraža atomam ūdenī. Taču tas acīmredzami nenotiks, pretējā gadījumā starp PTFE molekulām un ūdens molekulām būs spēcīga pievilkšanās, un ūdens pielips pie PTFE.
Kopsavilkums
Citām molekulām nav efektīva veida, kā veiksmīgi piestiprināties pie PTFE virsmas, tāpēc tai ir nelīpoša virsma.
Zema berze
PTFE berzes koeficients ir ļoti zems. Tas nozīmē, ka, ja virsma ir pārklāta ar PTFE, citi priekšmeti uz tās viegli paslīdēs.
Zemāk ir sniegts īss notiekošā kopsavilkums. Tas ir ņemts no 1992. gada raksta ar nosaukumu "Politetrafluoretilēna berze un nodilums".
Slīdēšanas sākumā PTFE virsma saplīst, un masa tiek pārvietota uz vietu, kur tā slīd. Tas nozīmē, ka PTFE virsma nodils.
Slīdēšanai turpinoties, bloki atlocījās plānās plēvēs.
Vienlaikus PTFE virsma tiek izvilkta, veidojot organizētu slāni.
Abām saskarē esošajām virsmām tagad ir labi organizētas PTFE molekulas, kas var slīdēt viena otrai virsū.
Iepriekš minētais ir politetrafluoretilēna ieviešana, politetrafluoretilēnu var izgatavot dažādos produktos, mēs specializējamies ptfe cauruļu ražošanā.PTFE šļūteņu ražotāji, laipni lūdzam sazināties ar mums
Ar ptfe šļūteni saistīti meklējumi:
Publicēšanas laiks: 2021. gada 5. maijs