Polytetrafluorethylen (polytetrafluorethylen) je pravděpodobně nejrozšířenějším fluorpolymerem, protože má několik vlastností, které z něj činí ideální materiál pro širokou škálu aplikací.Je pružnější než jiné podobné trubky a odolá téměř všem průmyslovým chemikáliím
Teplotní rozsah je přibližně -330 °F až 500 °F, což poskytuje nejširší teplotní rozsah mezi fluoropolymery.Kromě toho má vynikající elektrické vlastnosti a nízkou magnetickou permeabilitu.Ptfe hadičky jsou nejrozšířenější laboratorní hadičky a aplikace, kde je zásadní chemická odolnost a čistota.PTFEmá velmi nízký koeficient tření a je jednou z nejvíce známých "skluzových" látek
Funkce:
100% čistá PTFE pryskyřice
Ve srovnání s FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, nejflexibilnějšími fluoropolymerovými trubkami
Chemicky inertní, odolný téměř všem průmyslovým chemikáliím a rozpouštědlům
Široký teplotní rozsah
Nízká penetrace
Hladká nepřilnavá povrchová úprava
Nejnižší koeficient tření
Vynikající elektrický výkon
Nehořlavé
Netoxický
Aplikace:
laboratoř
Chemický proces
Analytické a procesní zařízení
Monitorování emisí
Nízká teplota
vysoká teplota
Elektřina
ozón
Struktura molekul PTFE
Polytetrafluorethylen (PTFE) se vyrábí polymerací mnoha molekul tetrafluorethylenu
Tento jednoduchý PTFE diagram neukazuje trojrozměrnou strukturu molekuly.U jednoduššího molekulárního poly(ethylenu) je uhlíková kostra molekuly spojena pouze atomy vodíku a tento řetězec je velmi pružný – rozhodně se nejedná o lineární molekulu
Avšak v polytetrafluorethylenu je atom fluoru ve skupině CF2 dostatečně velký, aby interferoval s atomem fluoru na sousední skupině.Musíte si pamatovat, že každý atom fluoru má 3 páry osamocených elektronů
To má za následek potlačení rotace jednoduché vazby uhlík-uhlík.Atomy fluoru mají tendenci být uspořádány tak, aby byly co nejdále od sousedních atomů fluoru.Rotace má tendenci zahrnovat srážky osamělých párů mezi atomy fluoru na sousedních atomech uhlíku, což činí rotaci energeticky nepříznivou
Odpudivá síla uzamkne molekulu do tvaru tyčinky a atomy fluoru jsou uspořádány do velmi jemné spirály – atomy fluoru jsou spirálovitě uspořádány kolem uhlíkové páteře.Tyto olověné proužky budou stlačeny k sobě jako dlouhé tenké tužky v krabičce
Toto uspořádání těsného kontaktu má důležitý vliv na mezimolekulární síly, jak uvidíte
Mezimolekulární síly a bod tání PTFE
Teplota tání polytetrafluorethylenu je uváděna jako 327 °C.To je pro tento polymer poměrně vysoké, takže mezi molekulami musí být značné van der Waalsovy síly
Proč lidé tvrdí, že van der Waalsovy síly v PTFE jsou slabé?
Van der Waalsova disperzní síla je způsobena dočasnými fluktuujícími dipóly generovanými při pohybu elektronů v molekule.Protože molekula PTFE je velká, očekávali byste velkou disperzní sílu, protože existuje mnoho elektronů, které se mohou pohybovat
Obecná situace je taková, že čím větší molekula, tím větší disperzní síla
PTFE má však problém.Fluor je velmi elektronegativní.Má tendenci vázat elektrony ve vazbě uhlík-fluor pevně k sobě, tak pevně, že se elektrony nemohou pohybovat, jak si myslíte.Vazbu uhlík-fluor popisujeme tak, že nemá silnou polarizaci
Van der Waalsovy síly zahrnují také interakce dipól-dipól.Ale v polytetrafluorethylenu (PTFE) je každá molekula obklopena vrstvou mírně záporně nabitých atomů fluoru.V tomto případě je jedinou možnou interakcí mezi molekulami vzájemné odpuzování!
Takže rozptylová síla je slabší, než si myslíte, a interakce dipól-dipól způsobí odpuzování.Není divu, že lidé říkají, že van der Waalsova síla v PTFE je velmi slabá.Ve skutečnosti nezískáte odpudivou sílu, protože vliv disperzní síly je větší než vliv interakce dipól-dipól, ale výsledným efektem je, že van der Waalsova síla bude mít tendenci slábnout.
Ale PTFE má velmi vysoký bod tání, takže síla, která drží molekuly pohromadě, musí být velmi silná
Jak může mít PTFE vysoký bod tání?
PTFE je velmi krystalický, v tomto smyslu je velká plocha, molekuly jsou ve velmi pravidelném uspořádání.Pamatujte, že molekuly PTFE lze považovat za podlouhlé tyčinky.Tyto póly budou těsně seskupené
To znamená, že ačkoli molekula ptfe nemůže produkovat skutečně velké dočasné dipóly, dipóly lze velmi efektivně využít
Jsou tedy van der Waalsovy síly v PTFE slabé nebo silné?
Myslím, že můžete mít pravdu oba!Pokud jsou polytetrafluorethylenové (PTFE) řetězce uspořádány tak, že mezi řetězci není příliš těsný kontakt, síla mezi nimi bude velmi slabá a bod tání bude velmi nízký.
Ale v reálném světě jsou molekuly v těsném kontaktu.Van der Waalsovy síly nemusí být tak silné, jak mohou být, ale struktura PTFE znamená, že pociťují největší účinek, vytvářejí celkově silné mezimolekulární vazby a vysoké body tání.
To je na rozdíl od jiných sil, jako je síla interakce dipól-dipól, která je snížena pouze 23krát nebo dvojnásobná vzdálenost je snížena 8krát.
Těsné zabalení tyčovitých molekul do PTFE proto maximalizuje účinnost disperze
Nepřilnavé vlastnosti
To je důvod, proč se voda a olej nelepí na povrch PTFE a proč můžete smažit vejce na pánvi potažené PTFE, aniž by se k pánvi přilepila.
Musíte zvážit, jaké síly by mohly fixovat jiné molekuly na povrchuPTFE.Může zahrnovat nějaký druh chemické vazby, van der Waalsovy síly nebo vodíkové vazby
Chemická vazba
Vazba uhlík-fluor je velmi silná a je nemožné, aby jakákoliv jiná molekula dosáhla uhlíkového řetězce, aby vyvolala jakoukoli substituční reakci.Je nemožné, aby došlo k chemické vazbě
van der Waalsovy síly
Viděli jsme, že van der Waalsova síla v PTFE není příliš silná a pouze způsobí, že PTFE bude mít vysoký bod tání, protože molekuly jsou tak blízko, že mají velmi účinný kontakt.
Ale u jiných molekul v blízkosti povrchu PTFE je tomu jinak.Relativně malé molekuly (jako jsou molekuly vody nebo molekuly oleje) budou mít pouze malý kontakt s povrchem a bude generováno pouze malé množství van der Waalsovy přitažlivosti.
Velká molekula (jako je protein) nebude mít tvar tyčinky, takže mezi ní a povrchem není dostatečně účinný kontakt, který by překonal nízkou polarizační tendenci PTFE.
Ať tak či onak, van der Waalsova síla mezi povrchem PTFE a okolními věcmi je malá a neúčinná.
Vodíkové vazby
Molekuly PTFE na povrchu jsou zcela obaleny atomy fluoru.Tyto atomy fluoru jsou velmi elektronegativní, takže všechny nesou určitý stupeň záporného náboje.Každý fluor má také 3 páry vyčnívajících osamělých elektronů
To jsou podmínky potřebné pro tvorbu vodíkových vazeb, jako je osamocený pár na fluoru a atom vodíku ve vodě.Ale to se zjevně nestane, jinak bude mezi molekulami PTFE a molekulami vody silná přitažlivost a voda se na PTFE přilepí.
souhrn
Neexistuje žádný účinný způsob, jak by se jiné molekuly úspěšně přichytily k povrchu PTFE, takže má nepřilnavý povrch
Nízké tření
Koeficient tření PTFE je velmi nízký.To znamená, že pokud máte povrch potažený ptfe, ostatní věci po něm snadno klouzají.
Níže je stručný souhrn toho, co se děje.Pochází z dokumentu z roku 1992 s názvem „Tření a opotřebení polytetrafluorethylenu“.
Na začátku klouzání se povrch PTFE rozbije a hmota se přenese tam, kde klouže.To znamená, že povrch PTFE se bude opotřebovávat.
Jak klouzání pokračovalo, bloky se rozvinuly do tenkých filmů.
Současně se povrch PTFE vytáhne a vytvoří organizovanou vrstvu.
Oba povrchy, které jsou v kontaktu, mají nyní dobře organizované molekuly PTFE, které po sobě mohou klouzat
Výše uvedené je zavedení polytetrafluorethylenu, z polytetrafluorethylenu lze vyrobit různé produkty, specializujeme se na výrobu ptfe trubice,、výrobci ptfe hadic, vítejte v komunikaci s námi
Vyhledávání související s hadicí ptfe:
Čas odeslání: květen-05-2021