O politetrafluoretileno (politetrafluoretileno) é provavelmente o fluoropolímero mais utilizado, pois possui várias características que o tornam um material ideal para uma ampla gama de aplicações.É mais flexível do que outros tubos semelhantes e pode resistir a quase todos os produtos químicos industriais
A faixa de temperatura é de aproximadamente -330°F a 500°F, fornecendo a mais ampla faixa de temperatura entre os fluoropolímeros.Além disso, possui excelentes propriedades elétricas e baixa permeabilidade magnética.A tubulação de Ptfe é a tubulação de laboratório mais amplamente utilizada e aplicações onde a resistência química e a pureza são essenciais.PTFEtem um coeficiente de atrito muito baixo e é uma das substâncias mais "deslizantes" conhecidas
Características:
100% resina PTFE pura
Comparado com FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, tubos de fluoropolímero mais flexíveis
Quimicamente inerte, resistente a quase todos os produtos químicos e solventes industriais
Ampla faixa de temperatura
Baixa penetração
Acabamento de superfície antiaderente suave
Coeficiente de atrito mais baixo
Excelente desempenho elétrico
Não inflamável
Não tóxico
Formulários:
laboratório
Processo químico
Equipamento de análise e processo
Monitoramento de emissões
Temperatura baixa
Temperatura alta
Eletricidade
ozônio
A estrutura das moléculas de PTFE
Politetrafluoretileno (PTFE) é feito pela polimerização de muitas moléculas de tetrafluoretileno
Este simples diagrama de PTFE não mostra a estrutura tridimensional da molécula.No poli(etileno) molecular mais simples, o esqueleto de carbono da molécula é conectado apenas por átomos de hidrogênio, e essa cadeia é muito flexível - definitivamente não é uma molécula linear
No entanto, no politetrafluoretileno, o átomo de flúor em um grupo CF2 é grande o suficiente para interferir com o átomo de flúor no grupo adjacente.Você tem que lembrar que cada átomo de flúor tem 3 pares de elétrons solitários saindo
O efeito disso é suprimir a rotação da ligação simples carbono-carbono.Os átomos de flúor tendem a ser dispostos de modo a ficarem o mais longe possível dos átomos de flúor adjacentes.A rotação tende a envolver colisões de pares isolados entre átomos de flúor em átomos de carbono adjacentes - o que torna a rotação energeticamente desfavorável
A força repulsiva bloqueia a molécula em forma de bastão, e os átomos de flúor estão dispostos em uma espiral muito suave – os átomos de flúor estão dispostos em uma espiral ao redor da espinha dorsal do carbono.Essas tiras de chumbo serão espremidas como lápis longos e finos em uma caixa
Este arranjo de contato próximo tem uma influência importante nas forças intermoleculares, como você verá
Forças intermoleculares e o ponto de fusão do PTFE
O ponto de fusão do politetrafluoroetileno é cotado como 327°C.Isso é bastante alto para este polímero, então deve haver forças de van der Waals consideráveis entre as moléculas
Por que as pessoas afirmam que as forças de van der Waals em PTFE são fracas?
A força de dispersão de van der Waals é causada pelos dipolos flutuantes temporários gerados quando os elétrons na molécula se movem.Como a molécula de PTFE é grande, você esperaria uma grande força de dispersão porque há muitos elétrons que podem se mover
A situação geral é que quanto maior a molécula, maior o poder de dispersão
No entanto, PTFE tem um problema.O flúor é muito eletronegativo.Ele tende a ligar os elétrons na ligação carbono-flúor firmemente juntos, tão firmemente que os elétrons não podem se mover como você pensa.Descrevemos a ligação carbono-flúor como não tendo forte polarização
As forças de Van der Waals também incluem interações dipolo-dipolo.Mas no politetrafluoretileno (PTFE), cada molécula é cercada por uma camada de átomos de flúor levemente carregados negativamente.Neste caso, a única interação possível entre as moléculas é a repulsão mútua!
Portanto, a força de dispersão é mais fraca do que você pensa, e a interação dipolo-dipolo causará repulsão.Não admira que as pessoas digam que a força de van der Waals em PTFE é muito fraca.Na verdade, você não obterá a força repulsiva, porque a influência da força de dispersão é maior do que a da interação dipolo-dipolo, mas o efeito líquido é que a força de van der Waals tenderá a enfraquecer
Mas o PTFE tem um ponto de fusão muito alto, então a força que mantém as moléculas juntas deve ser muito forte
Como o PTFE pode ter um alto ponto de fusão?
O PTFE é muito cristalino, nesse sentido há uma grande área, as moléculas estão em um arranjo muito regular.Lembre-se, as moléculas de PTFE podem ser pensadas como hastes alongadas.Esses pólos serão agrupados de perto
Isso significa que, embora a molécula de ptfe não possa produzir dipolos temporários realmente grandes, os dipolos podem ser usados de forma muito eficiente.
Então, as forças de van der Waals em PTFE são fracas ou fortes?
Acho que ambos podem estar certos!Se as cadeias de politetrafluoretileno (PTFE) estiverem dispostas de tal forma que não haja contato muito próximo entre as cadeias, a força entre elas será muito fraca e o ponto de fusão será muito baixo
Mas no mundo real, as moléculas estão em contato próximo.As forças de Van der Waals podem não ser tão poderosas quanto podem ser, mas a estrutura do PTFE significa que elas sentem o maior efeito, produzindo fortes ligações intermoleculares e altos pontos de fusão
Isso contrasta com outras forças, como a força de interação dipolo-dipolo, que é reduzida apenas em 23 vezes, ou duas vezes a distância é reduzida em 8 vezes
Portanto, o empacotamento apertado de moléculas em forma de bastão em PTFE maximiza a eficácia da dispersão
As propriedades antiaderentes
É por isso que a água e o óleo não grudam na superfície do PTFE e por que você pode fritar ovos em uma panela revestida de PTFE sem grudar na panela
Você precisa considerar quais forças podem fixar outras moléculas na superfície dePTFE.Pode incluir algum tipo de ligação química, força de van der Waals ou ligação de hidrogênio
Ligação química
A ligação carbono-flúor é muito forte e é impossível que outras moléculas alcancem a cadeia de carbono para causar qualquer reação de substituição.É impossível que uma ligação química ocorra
forças de van der Waals
Vimos que a força de van der Waals no PTFE não é muito forte, e só fará com que o PTFE tenha um alto ponto de fusão, porque as moléculas estão tão próximas que têm um contato muito efetivo.
Mas é diferente para outras moléculas próximas à superfície do PTFE.Moléculas relativamente pequenas (como moléculas de água ou moléculas de óleo) terão apenas uma pequena quantidade de contato com a superfície, e apenas uma pequena quantidade de atração de van der Waals será gerada.
Uma molécula grande (como uma proteína) não será em forma de bastonete, portanto não há contato efetivo suficiente entre ela e a superfície para superar a tendência de baixa polarização do PTFE.
De qualquer forma, a força de van der Waals entre a superfície do PTFE e as coisas ao redor é pequena e ineficaz
Ligações de hidrogênio
As moléculas de PTFE na superfície são completamente envoltas por átomos de flúor.Esses átomos de flúor são muito eletronegativos, então todos carregam um certo grau de carga negativa.Cada flúor também tem 3 pares de elétrons solitários salientes
Estas são as condições necessárias para a formação de ligações de hidrogênio, como o par solitário no flúor e o átomo de hidrogênio na água.Mas isso obviamente não vai acontecer, caso contrário haverá uma forte atração entre as moléculas de PTFE e as moléculas de água, e a água vai grudar no PTFE
Resumo
Não há uma maneira eficaz de outras moléculas se ligarem com sucesso à superfície do PTFE, por isso tem uma superfície antiaderente
O baixo atrito
O coeficiente de atrito do PTFE é muito baixo.Isso significa que, se você tiver uma superfície revestida com ptfe, outras coisas escorregarão facilmente.
Abaixo está um breve resumo do que está acontecendo.Isso vem de um artigo de 1992 intitulado "Friction and Wear of Polytetrafluoroetileno".
No início do deslizamento, a superfície de PTFE quebra e a massa é transferida para onde quer que esteja deslizando.Isso significa que a superfície de PTFE se desgastará.
À medida que o deslizamento continuou, os blocos se desdobraram em filmes finos.
Ao mesmo tempo, a superfície do PTFE é puxada para formar uma camada organizada.
Ambas as superfícies em contato agora têm moléculas de PTFE bem organizadas que podem deslizar uma sobre a outra
O acima é a introdução de politetrafluoretileno, politetrafluoretileno pode ser feito em uma variedade de produtos, somos especializados em fazer tubo de ptfe、fabricantes de mangueiras de PTFE, bem-vindo para se comunicar conosco
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Horário da postagem: maio-05-2021