Politetrafluoroetilena (politetrafluoroetilena) mungkin merupakan fluoropolimer yang paling banyak digunakan kerana ia mempunyai beberapa ciri yang menjadikannya bahan yang ideal untuk pelbagai aplikasi. Ia lebih fleksibel daripada paip lain yang serupa dan boleh menahan hampir semua bahan kimia perindustrian.
Julat suhu adalah kira-kira -330°F hingga 500°F, memberikan julat suhu terluas di antara fluoropolimer. Di samping itu, ia mempunyai sifat elektrik yang sangat baik dan kebolehtelapan magnet yang rendah. Tiub Ptfe adalah tiub makmal yang paling banyak digunakan dan aplikasi di mana rintangan dan ketulenan kimia adalah penting.PTFEmempunyai pekali geseran yang sangat rendah dan merupakan salah satu bahan yang paling "gelincir" yang diketahui
Ciri-ciri:
Resin PTFE 100% tulen
Berbanding dengan FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, paip fluoropolimer yang paling fleksibel
Tidak aktif secara kimia, tahan terhadap hampir semua bahan kimia dan pelarut industri
Julat suhu yang luas
Penembusan rendah
Kemasan permukaan licin dan tidak melekat
Pekali geseran terendah
Prestasi elektrik yang sangat baik
Tidak mudah terbakar
Tidak toksik
Aplikasi:
makmal
Proses kimia
Peralatan analisis dan proses
Pemantauan pelepasan
Suhu rendah
suhu tinggi
Elektrik
ozon
Struktur molekul PTFE
Politetrafluoroetilena (PTFE) dihasilkan melalui pempolimeran banyak molekul tetrafluoroetilena
Gambar rajah PTFE ringkas ini tidak menunjukkan struktur tiga dimensi molekul tersebut. Dalam poli(etilena) molekul yang lebih ringkas, tulang belakang karbon molekul tersebut hanya dihubungkan oleh atom hidrogen, dan rantai ini sangat fleksibel - ia pastinya bukan molekul linear.
Walau bagaimanapun, dalam politetrafluoroetilena, atom fluorin dalam kumpulan CF2 cukup besar untuk mengganggu atom fluorin pada kumpulan bersebelahan. Anda perlu ingat bahawa setiap atom fluorin mempunyai 3 pasang elektron tunggal yang terkeluar.
Kesannya adalah untuk menyekat putaran ikatan tunggal karbon-karbon. Atom fluorin cenderung disusun supaya berada sejauh mungkin dari atom fluorin bersebelahan. Putaran cenderung melibatkan perlanggaran pasangan tunggal antara atom fluorin pada atom karbon bersebelahan - yang menjadikan putaran tidak menguntungkan secara bertenaga.
Daya tolakan mengunci molekul menjadi bentuk rod, dan atom fluorin disusun dalam lingkaran yang sangat lembut—atom fluorin disusun dalam lingkaran di sekeliling tulang belakang karbon. Jalur plumbum ini akan dihimpit bersama seperti pensel panjang dan nipis di dalam kotak.
Susunan sentuhan rapat ini mempunyai pengaruh penting terhadap daya antara molekul, seperti yang akan anda lihat
Daya antara molekul dan takat lebur PTFE
Takat lebur politetrafluoroetilena disebut sebagai 327°C. Ini agak tinggi untuk polimer ini, jadi mesti terdapat daya van der Waals yang besar antara molekul-molekul tersebut.
Mengapakah orang ramai mendakwa daya van der Waals dalam PTFE lemah?
Daya serakan van der Waals disebabkan oleh dipol sementara yang berubah-ubah yang dihasilkan apabila elektron dalam molekul bergerak. Oleh kerana molekul PTFE adalah besar, anda menjangkakan daya serakan yang besar kerana terdapat banyak elektron yang boleh bergerak.
Situasi umum ialah semakin besar molekul, semakin besar kuasa penyebaran
Walau bagaimanapun, PTFE mempunyai masalah. Fluorin sangat elektronegatif. Ia cenderung untuk mengikat elektron dalam ikatan karbon-fluorin dengan ketat, begitu ketat sehingga elektron tidak dapat bergerak seperti yang anda fikirkan. Kami menggambarkan ikatan karbon-fluorin sebagai tidak mempunyai pengkutuban yang kuat.
Daya Van der Waals juga merangkumi interaksi dipol-dipol. Tetapi dalam politetrafluoroetilena (PTFE), setiap molekul dikelilingi oleh lapisan atom fluorin yang bercas sedikit negatif. Dalam kes ini, satu-satunya interaksi yang mungkin antara molekul ialah tolakan bersama!
Jadi daya penyebaran adalah lebih lemah daripada yang anda fikirkan, dan interaksi dipol-dipol akan menyebabkan tolakan. Tidak hairanlah orang mengatakan bahawa daya van der Waals dalam PTFE adalah sangat lemah. Anda sebenarnya tidak akan mendapat daya tolakan, kerana pengaruh daya penyebaran adalah lebih besar daripada interaksi dipol-dipol, tetapi kesan bersihnya ialah daya van der Waals akan cenderung untuk menjadi lemah.
Tetapi PTFE mempunyai takat lebur yang sangat tinggi, jadi daya yang mengikat molekul-molekul bersama mestilah sangat kuat.
Bagaimanakah PTFE boleh mempunyai takat lebur yang tinggi?
PTFE sangat hablur, dalam erti kata ini terdapat kawasan yang luas, molekul-molekulnya berada dalam susunan yang sangat teratur. Ingat, molekul PTFE boleh dianggap sebagai rod memanjang. Kutub-kutub ini akan berkelompok rapat antara satu sama lain.
Ini bermakna walaupun molekul ptfe tidak dapat menghasilkan dipol sementara yang sangat besar, dipol tersebut boleh digunakan dengan sangat cekap.
Jadi, adakah daya van der Waals dalam PTFE lemah atau kuat?
Saya rasa anda berdua betul! Jika rantai politetrafluoroetilena (PTFE) disusun sedemikian rupa sehingga tidak terdapat sentuhan yang terlalu rapat antara rantai, daya di antara mereka akan menjadi sangat lemah dan takat lebur akan menjadi sangat rendah.
Tetapi dalam dunia sebenar, molekul berada dalam hubungan rapat. Daya Van der Waals mungkin tidak sekuat yang mungkin, tetapi struktur PTFE bermakna ia merasakan kesan terbesar, menghasilkan ikatan antara molekul yang kuat secara keseluruhan dan takat lebur yang tinggi.
Ini berbeza dengan daya lain, seperti daya interaksi dipol-dipol, yang hanya dikurangkan sebanyak 23 kali ganda, atau dua kali ganda jarak dikurangkan sebanyak 8 kali ganda.
Oleh itu, pembungkusan molekul berbentuk rod yang ketat dalam PTFE memaksimumkan keberkesanan penyebaran
Ciri-ciri tidak melekat
Inilah sebabnya air dan minyak tidak melekat pada permukaan PTFE, dan mengapa anda boleh menggoreng telur dalam kuali bersalut PTFE tanpa melekat pada kuali.
Anda perlu mempertimbangkan daya yang mungkin mengikat molekul lain pada permukaanPTFEIa mungkin termasuk beberapa jenis ikatan kimia, daya van der Waals atau ikatan hidrogen
Ikatan kimia
Ikatan karbon-fluorin sangat kuat, dan mustahil bagi mana-mana molekul lain untuk mencapai rantai karbon bagi menyebabkan sebarang tindak balas penggantian berlaku. Ikatan kimia mustahil berlaku.
daya van der Waals
Kita telah melihat bahawa daya van der Waals dalam PTFE tidak begitu kuat, dan ia hanya akan menjadikan PTFE mempunyai takat lebur yang tinggi, kerana molekul-molekulnya begitu rapat sehingga ia mempunyai sentuhan yang sangat berkesan.
Tetapi ia berbeza bagi molekul lain yang berhampiran dengan permukaan PTFE. Molekul yang agak kecil (seperti molekul air atau molekul minyak) hanya akan mempunyai sedikit sentuhan dengan permukaan, dan hanya sedikit tarikan van der Waals yang akan dihasilkan.
Molekul besar (seperti protein) tidak akan berbentuk rod, jadi tidak terdapat sentuhan berkesan yang mencukupi antara ia dan permukaan untuk mengatasi kecenderungan polarisasi PTFE yang rendah.
Walau apa pun, daya van der Waals antara permukaan PTFE dan benda di sekelilingnya adalah kecil dan tidak berkesan.
Ikatan hidrogen
Molekul PTFE di permukaan dibalut sepenuhnya oleh atom fluorin. Atom fluorin ini sangat elektronegatif, jadi semuanya membawa tahap cas negatif tertentu. Setiap fluorin juga mempunyai 3 pasang elektron tunggal yang menonjol.
Ini adalah syarat-syarat yang diperlukan untuk pembentukan ikatan hidrogen, seperti pasangan bebas pada fluorin dan atom hidrogen dalam air. Tetapi ini jelas tidak akan berlaku, jika tidak, akan terdapat tarikan yang kuat antara molekul PTFE dan molekul air, dan air akan melekat pada PTFE.
Ringkasan
Tiada cara berkesan untuk molekul lain berjaya melekat pada permukaan PTFE, jadi ia mempunyai permukaan yang tidak melekat.
Geseran yang rendah
Pekali geseran PTFE adalah sangat rendah. Ini bermakna jika anda mempunyai permukaan yang disalut dengan PTFE, benda lain akan mudah tergelincir di atasnya.
Berikut adalah ringkasan ringkas tentang apa yang sedang berlaku. Ini diambil daripada kertas kerja tahun 1992 bertajuk "Geseran dan Kehausan Politetrafluoroetilena".
Pada permulaan gelongsoran, permukaan PTFE pecah dan jisim dipindahkan ke mana sahaja ia gelongsor. Ini bermakna permukaan PTFE akan haus.
Semasa gelongsoran berterusan, blok-blok itu terungkap menjadi filem nipis.
Pada masa yang sama, permukaan PTFE ditarik keluar untuk membentuk lapisan yang teratur.
Kedua-dua permukaan yang bersentuhan kini mempunyai molekul PTFE yang tersusun rapi yang boleh meluncur antara satu sama lain
Di atas adalah pengenalan politetrafluoroetilena, politetrafluoroetilena boleh dibuat menjadi pelbagai produk, kami pakar dalam membuat tiub ptfe、pengeluar hos ptfe, selamat datang untuk berkomunikasi dengan kami
Carian berkaitan dengan hos ptfe:
Masa siaran: 05-Mei-2021