Politetrafluoroethyleen (polytetrafluoroethylene) is waarskynlik die mees gebruikte fluoropolymeer omdat dit verskeie eienskappe het wat dit 'n ideale materiaal maak vir 'n wye reeks toepassings.Dit is meer buigsaam as ander soortgelyke pype en kan byna alle industriële chemikalieë weerstaan
Die temperatuurreeks is ongeveer -330°F tot 500°F, wat die wydste temperatuurreeks onder fluoropolimere bied.Daarbenewens het dit uitstekende elektriese eienskappe en lae magnetiese deurlaatbaarheid.Ptfe-buise is die mees gebruikte laboratoriumbuise en toepassings waar chemiese weerstand en suiwerheid noodsaaklik is.PTFEhet 'n baie lae wrywingskoëffisiënt en is een van die mees "gly" stowwe wat bekend is
Kenmerke:
100% suiwer PTFE-hars
In vergelyking met FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, mees buigsame fluoropolimeerpype
Chemies inert, bestand teen byna alle industriële chemikalieë en oplosmiddels
Wye temperatuurreeks
Lae penetrasie
Gladde kleefwerende oppervlakafwerking
Laagste wrywingskoëffisiënt
Uitstekende elektriese werkverrigting
Nie-vlambaar
Nie-toksies
Aansoeke:
laboratorium
Chemiese proses
Analise en proses toerusting
Emissie monitering
Lae temperatuur
hoë temperatuur
Elektrisiteit
osoon
Die struktuur van PTFE-molekules
Politetrafluoroethylene (PTFE) word gemaak deur die polimerisasie van baie tetrafluoroethyleenmolekules
Hierdie eenvoudige PTFE-diagram toon nie die driedimensionele struktuur van die molekule nie.In die eenvoudiger molekulêre poli(etileen) word die koolstofruggraat van die molekule slegs deur waterstofatome verbind, en hierdie ketting is baie buigsaam - dit is beslis nie 'n lineêre molekule nie
In politetrafluoretileen is die fluoor-atoom in 'n CF2-groep egter groot genoeg om in te meng met die fluoor-atoom op die aangrensende groep.Jy moet onthou dat elke fluoor-atoom 3 pare eensame elektrone het wat uitsteek
Die effek hiervan is om die rotasie van die koolstof-koolstof enkelbinding te onderdruk.Die fluooratome is geneig om so gerangskik te wees dat dit so ver as moontlik van die aangrensende fluooratome weg is.Rotasie is geneig om alleen-paar botsings tussen fluooratome op aangrensende koolstofatome te behels - wat die rotasie energiek ongunstig maak
Die afstootkrag sluit die molekule in 'n staafvorm, en die fluooratome is in 'n baie sagte spiraal gerangskik—die fluooratome is in 'n spiraal om die koolstofruggraat gerangskik.Hierdie loodstroke sal soos lang, dun potlode in 'n boks saamgepers word
Hierdie noue kontakrangskikking het 'n belangrike invloed op die intermolekulêre kragte, soos jy sal sien
Intermolekulêre kragte en die smeltpunt van PTFE
Die smeltpunt van politetrafluoretileen word as 327°C aangehaal.Dit is redelik hoog vir hierdie polimeer, so daar moet aansienlike van der Waals-kragte tussen die molekules wees
Waarom beweer mense dat die van der Waals-kragte in PTFE swak is?
Die van der Waals-verspreidingskrag word veroorsaak deur die tydelike fluktuerende dipole wat gegenereer word wanneer die elektrone in die molekule rondbeweeg.Omdat die PTFE-molekule groot is, sou jy 'n groot dispersiekrag verwag omdat daar baie elektrone is wat kan beweeg
Die algemene situasie is dat hoe groter die molekule, hoe groter is die verspreidingskrag
PTFE het egter 'n probleem.Fluoor is baie elektronegatief.Dit is geneig om die elektrone in die koolstof-fluoorbinding styf aan mekaar te bind, so styf dat die elektrone nie kan beweeg soos jy dink nie.Ons beskryf die koolstof-fluoorbinding as nie sterk polarisasie nie
Van der Waals kragte sluit ook dipool-dipool interaksies in.Maar in politetrafluoretileen (PTFE) word elke molekule omring deur 'n laag effens negatief gelaaide fluooratome.In hierdie geval is die enigste moontlike interaksie tussen molekules wedersydse afstoting!
Die dispersiekrag is dus swakker as wat jy dink, en die dipool-dipool interaksie sal afstoting veroorsaak.Geen wonder mense sê dat die van der Waals-krag in PTFE baie swak is nie.Jy sal nie eintlik die afstootkrag kry nie, want die invloed van die dispersiekrag is groter as dié van die dipool-dipool interaksie, maar die netto effek is dat die van der Waals krag geneig sal wees om te verswak
Maar PTFE het 'n baie hoë smeltpunt, so die krag wat die molekules bymekaar hou moet baie sterk wees
Hoe kan PTFE 'n hoë smeltpunt hê?
PTFE is baie kristallyn, in hierdie sin is daar 'n groot area, die molekules is in 'n baie gereelde rangskikking.Onthou, PTFE-molekules kan as langwerpige stawe beskou word.Hierdie pale sal nou saamgegroepeer wees
Dit beteken dat alhoewel die ptfe-molekule nie werklik groot tydelike dipole kan produseer nie, die dipole baie doeltreffend gebruik kan word
So is die van der Waals-kragte in PTFE swak of sterk?
Ek dink julle kan albei reg wees!As die politetrafluoretileen (PTFE) kettings so gerangskik is dat daar nie te nou kontak tussen die kettings is nie, sal die krag tussen hulle baie swak wees en die smeltpunt baie laag wees
Maar in die regte wêreld is molekules in noue kontak.Van der Waals-kragte is dalk nie so kragtig soos hulle mag wees nie, maar die struktuur van PTFE beteken dat hulle die grootste effek ervaar, wat algehele sterk intermolekulêre bindings en hoë smeltpunte produseer
Dit is in teenstelling met ander kragte, soos die dipool-dipool-interaksiekrag, wat slegs met 23 keer verminder word, of twee keer die afstand word met 8 keer verminder.
Daarom maksimeer die stywe pakking van staafvormige molekules in PTFE die doeltreffendheid van dispersie
Die kleefvrye eienskappe
Dit is hoekom water en olie nie aan die oppervlak van PTFE kleef nie, en hoekom jy eiers in 'n PTFE-bedekte pan kan braai sonder om aan die pan te kleef
Jy moet oorweeg watter kragte ander molekules op die oppervlak kan vasmaakPTFE.Dit kan 'n soort chemiese binding, van der Waals-krag of waterstofbinding insluit
Chemiese binding
Die koolstof-fluoorbinding is baie sterk, en dit is onmoontlik vir enige ander molekules om die koolstofketting te bereik om enige substitusiereaksie te laat plaasvind.Dit is onmoontlik vir 'n chemiese binding om te voorkom
van der Waals magte
Ons het gesien dat die van der Waals-krag in PTFE nie baie sterk is nie, en dit sal net maak dat PTFE 'n hoë smeltpunt het, omdat die molekules so naby is dat hulle baie effektiewe kontak het.
Maar dit is anders vir ander molekules naby die oppervlak van PTFE.Relatief klein molekules (soos watermolekules of oliemolekules) sal slegs 'n klein hoeveelheid kontak met die oppervlak hê, en slegs 'n klein hoeveelheid van der Waals-aantrekkingskrag sal gegenereer word.
'n Groot molekule (soos 'n proteïen) sal nie staafvormig wees nie, so daar is nie genoeg effektiewe kontak tussen dit en die oppervlak om die lae polarisasie-neiging van PTFE te oorkom nie.
Hoe dit ook al sy, die van der Waals krag tussen die oppervlak van die PTFE en die omliggende dinge is klein en oneffektief
Waterstofbindings
Die PTFE-molekules op die oppervlak is heeltemal toegedraai deur fluooratome.Hierdie fluooratome is baie elektronegatief, so hulle dra almal 'n sekere mate van negatiewe lading.Elke fluoor het ook 3 pare alleenstaande elektrone wat uitsteek
Dit is die toestande wat nodig is vir die vorming van waterstofbindings, soos die alleenpaar op fluoor en die waterstofatoom in water.Maar dit sal natuurlik nie gebeur nie, anders sal daar 'n sterk aantrekkingskrag tussen die PTFE-molekules en die watermolekules wees, en die water sal aan die PTFE kleef
Opsomming
Daar is geen effektiewe manier vir ander molekules om suksesvol aan die oppervlak van PTFE te heg nie, so dit het 'n kleefvrye oppervlak
Die lae wrywing
Die wrywingskoëffisiënt van PTFE is baie laag.Dit beteken dat as jy 'n oppervlak het wat met ptfe bedek is, sal ander goed maklik daarop gly.
Hieronder is 'n vinnige opsomming van wat gebeur.Dit kom uit 'n 1992-artikel getiteld "Wrywing en slytasie van polytetrafluoroethylene".
Aan die begin van die gly breek die PTFE-oppervlak en die massa word oorgedra na waar dit ook al gly.Dit beteken dat die PTFE-oppervlak sal slyt.
Soos die gly voortgegaan het, het die blokke in dun films ontvou.
Terselfdertyd word die oppervlak van die PTFE uitgetrek om 'n georganiseerde laag te vorm.
Beide oppervlaktes in kontak het nou goed georganiseerde PTFE-molekules wat op mekaar kan gly
Bogenoemde is die bekendstelling van politetrafluoroethyleen, politetrafluoroethylene kan in 'n verskeidenheid produkte gemaak word, ons is gespesialiseerd in die maak van ptfe-buis、ptfe-slangvervaardigers, welkom om met ons te kommunikeer
Soektogte wat verband hou met ptfe slang:
Postyd: Mei-05-2021