El politetrafluoroetilè (politetrafluoroetilè) és probablement el fluoropolímer més utilitzat perquè té diverses característiques que el converteixen en un material ideal per a una àmplia gamma d'aplicacions.És més flexible que altres canonades similars i pot resistir gairebé tots els productes químics industrials
El rang de temperatura és d'aproximadament -330 °F a 500 °F, proporcionant el rang de temperatures més ampli entre els fluoropolímers.A més, té excel·lents propietats elèctriques i una baixa permeabilitat magnètica.El tub de Ptfe és el tub de laboratori més utilitzat i les aplicacions on la resistència química i la puresa són essencials.PTFEté un coeficient de fricció molt baix i és una de les substàncies més "lliscants" conegudes
Característiques:
Resina de PTFE 100% pura
En comparació amb FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, les canonades de fluoropolímer més flexibles
Químicament inert, resistent a gairebé tots els productes químics industrials i dissolvents
Ampli rang de temperatures
Baixa penetració
Acabat superficial llis antiadherent
Coeficient de fricció més baix
Excel·lent rendiment elèctric
No inflamable
No tòxic
Aplicacions:
laboratori
Procés químic
Equips d'anàlisi i procés
Monitorització d'emissions
Baixa temperatura
temperatura alta
Electricitat
ozó
L'estructura de les molècules de PTFE
El politetrafluoroetilè (PTFE) es fa mitjançant la polimerització de moltes molècules de tetrafluoroetilè
Aquest senzill diagrama de PTFE no mostra l'estructura tridimensional de la molècula.En el polietilè molecular més senzill, la columna vertebral de carboni de la molècula està connectada només per àtoms d'hidrogen, i aquesta cadena és molt flexible, definitivament no és una molècula lineal.
Tanmateix, en el politetrafluoroetilè, l'àtom de fluor d'un grup CF2 és prou gran com per interferir amb l'àtom de fluor del grup adjacent.Heu de recordar que cada àtom de fluor té 3 parells d'electrons solitaris que sobresurten
L'efecte d'això és suprimir la rotació de l'enllaç únic carboni-carboni.Els àtoms de fluor tendeixen a disposar-se de manera que estiguin el més lluny possible dels àtoms de fluor adjacents.La rotació tendeix a implicar col·lisions de parells solitaris entre àtoms de fluor en àtoms de carboni adjacents, cosa que fa que la rotació sigui energèticament desfavorable.
La força repulsiva bloqueja la molècula en forma de vareta i els àtoms de fluor es disposen en una espiral molt suau: els àtoms de fluor estan disposats en espiral al voltant de la columna vertebral de carboni.Aquestes tires de plom es comprimiran com si fossin llapis llargs i prims en una caixa
Aquesta disposició de contacte estret té una influència important en les forces intermoleculars, com veureu
Forces intermoleculars i punt de fusió del PTFE
El punt de fusió del politetrafluoroetilè es cita a 327 °C.Això és bastant alt per a aquest polímer, de manera que hi ha d'haver forces de van der Waals considerables entre les molècules
Per què la gent afirma que les forces de van der Waals en PTFE són febles?
La força de dispersió de van der Waals és causada pels dipols fluctuants temporals generats quan els electrons de la molècula es mouen.Com que la molècula de PTFE és gran, espereu una gran força de dispersió perquè hi ha molts electrons que es poden moure.
La situació general és que com més gran és la molècula, més gran és el poder de dispersió
Tanmateix, el PTFE té un problema.El fluor és molt electronegatiu.Acostuma a unir els electrons de l'enllaç carboni-fluor, tan estretament que els electrons no es poden moure com penseu.Descrivim que l'enllaç carboni-fluor no té una polarització forta
Les forces de Van der Waals també inclouen interaccions dipol-dipol.Però en el politetrafluoroetilè (PTFE), cada molècula està envoltada per una capa d'àtoms de fluor lleugerament carregats negativament.En aquest cas, l'única interacció possible entre molècules és la repulsió mútua!
Per tant, la força de dispersió és més feble del que penses, i la interacció dipol-dipol provocarà repulsió.No és estrany que la gent digui que la força de van der Waals en PTFE és molt feble.En realitat no obtindreu la força repulsiva, perquè la influència de la força de dispersió és més gran que la de la interacció dipol-dipol, però l'efecte net és que la força de van der Waals tendirà a debilitar-se.
Però el PTFE té un punt de fusió molt alt, de manera que la força que manté les molècules juntes ha de ser molt forta
Com pot PTFE tenir un punt de fusió elevat?
El PTFE és molt cristal·lí, en aquest sentit hi ha una gran àrea, les molècules es troben en una disposició molt regular.Recordeu que les molècules de PTFE es poden considerar barres allargades.Aquests pols estaran estretament agrupats
Això significa que, tot i que la molècula de ptfe no pot produir dipols temporals realment grans, els dipols es poden utilitzar de manera molt eficient.
Llavors, les forces de van der Waals en PTFE són febles o fortes?
Crec que podeu tenir raó tots dos!Si les cadenes de politetrafluoroetilè (PTFE) estan disposades de manera que no hi hagi un contacte massa estret entre les cadenes, la força entre elles serà molt feble i el punt de fusió serà molt baix.
Però al món real, les molècules estan en estret contacte.Les forces de Van der Waals poden no ser tan poderoses com poden ser, però l'estructura del PTFE significa que senten el major efecte, produint enllaços intermoleculars forts en general i punts de fusió elevats.
Això contrasta amb altres forces, com la força d'interacció dipol-dipol, que només es redueix 23 vegades, o el doble de la distància es redueix 8 vegades.
Per tant, l'embalatge ajustat de molècules en forma de vareta en PTFE maximitza l'eficàcia de la dispersió
Les propietats antiadherents
És per això que l'aigua i l'oli no s'enganxen a la superfície del PTFE, i per això podeu fregir ous en una paella recoberta de PTFE sense enganxar-vos a la paella.
Heu de considerar quines forces podrien fixar altres molècules a la superfíciePTFE.Pot incloure algun tipus d'enllaç químic, força de van der Waals o enllaç d'hidrogen
Enllaç químic
L'enllaç carboni-fluor és molt fort, i és impossible que cap altra molècula arribi a la cadena de carboni per provocar cap reacció de substitució.És impossible que es produeixi un enllaç químic
forces de van der Waals
Hem vist que la força de van der Waals en el PTFE no és molt forta, i només farà que el PTFE tingui un punt de fusió elevat, perquè les molècules estan tan a prop que tenen un contacte molt efectiu.
Però és diferent per a altres molècules properes a la superfície del PTFE.Les molècules relativament petites (com ara molècules d'aigua o molècules d'oli) només tindran una petita quantitat de contacte amb la superfície i només es generarà una petita quantitat d'atracció de van der Waals.
Una molècula gran (com una proteïna) no tindrà forma de vareta, de manera que no hi ha prou contacte efectiu entre aquesta i la superfície per superar la baixa tendència a la polarització del PTFE.
De qualsevol manera, la força de van der Waals entre la superfície del PTFE i les coses circumdants és petita i ineficaç.
Enllaços d'hidrogen
Les molècules de PTFE a la superfície estan completament embolcallades per àtoms de fluor.Aquests àtoms de fluor són molt electronegatius, de manera que tots porten un cert grau de càrrega negativa.Cada fluor també té 3 parells d'electrons solitaris que sobresurten
Aquestes són les condicions necessàries per a la formació d'enllaços d'hidrogen, com ara el parell solitari del fluor i l'àtom d'hidrogen de l'aigua.Però això, òbviament, no passarà, en cas contrari, hi haurà una forta atracció entre les molècules de PTFE i les molècules d'aigua, i l'aigua s'enganxarà al PTFE.
Resum
No hi ha cap manera eficaç perquè altres molècules s'uneixin amb èxit a la superfície de PTFE, de manera que té una superfície antiadherent.
La baixa fricció
El coeficient de fricció del PTFE és molt baix.Això vol dir que si teniu una superfície recoberta de ptfe, altres coses s'hi llisquen fàcilment.
A continuació hi ha un breu resum del que està passant.Això prové d'un article de 1992 titulat "Frigació i desgast del politetrafluoroetilè".
Al començament del lliscament, la superfície de PTFE es trenca i la massa es trasllada a qualsevol lloc on llisqui.Això significa que la superfície de PTFE es desgastarà.
A mesura que continuava el lliscament, els blocs es van desplegar en pel·lícules primes.
Al mateix temps, la superfície del PTFE s'extreu per formar una capa organitzada.
Les dues superfícies en contacte ara tenen molècules de PTFE ben organitzades que poden lliscar una sobre l'altra
L'anterior és la introducció de politetrafluoroetilè, el politetrafluoroetilè es pot convertir en una varietat de productes, estem especialitzats en la fabricació de tubs de ptfe,fabricants de mànegues de PTFE, benvingut a comunicar-se amb nosaltres
Cerques relacionades amb la mànega de ptfe:
Hora de publicació: maig-05-2021