O politetrafluoroetileno (politetrafluoroetileno) é provavelmente o fluoropolímero mais utilizado porque possui diversas características que o tornam um material ideal para uma ampla gama de aplicações.É mais flexível que outros tubos similares e pode resistir a quase todos os produtos químicos industriais
A faixa de temperatura é de aproximadamente -330°F a 500°F, proporcionando a mais ampla faixa de temperatura entre os fluoropolímeros.Além disso, possui excelentes propriedades elétricas e baixa permeabilidade magnética.A tubulação Ptfe é a tubulação de laboratório mais amplamente utilizada e em 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:
Resina PTFE 100% 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 liso
Menor coeficiente de atrito
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
O politetrafluoroetileno (PTFE) é produzido pela polimerização de muitas moléculas de tetrafluoroetileno
Este diagrama simples de PTFE não mostra a estrutura tridimensional da molécula.No poli(etileno) molecular mais simples, a estrutura de carbono da molécula é conectada apenas por átomos de hidrogênio, e esta cadeia é muito flexível – definitivamente não é uma molécula linear.
No entanto, no politetrafluoroetileno, o átomo de flúor num 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 isolados 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 distantes 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 prende a molécula em forma de bastão, e os átomos de flúor são dispostos em uma espiral muito suave – os átomos de flúor estão dispostos em espiral ao redor da estrutura de carbono.Essas tiras de grafite 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 ponto de fusão do PTFE
O ponto de fusão do politetrafluoroetileno é estimado em 327°C.Isto é bastante elevado para este polímero, portanto 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, seria de esperar 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, o PTFE tem um problema.O flúor é muito eletronegativo.Ele tende a unir firmemente os elétrons na ligação carbono-flúor, tão firmemente que os elétrons não conseguem 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 politetrafluoroetileno (PTFE), cada molécula é cercada por uma camada de átomos de flúor ligeiramente 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 no 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 elevado, por isso a força que mantém as moléculas unidas deve ser muito forte.
Como o PTFE pode ter um alto ponto de fusão?
O PTFE é muito cristalino, nesse sentido tem uma área grande, as moléculas estão em um arranjo muito regular.Lembre-se de que as moléculas de PTFE podem ser consideradas bastões alongados.Esses pólos estarão intimamente agrupados
Isto 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 no PTFE são fracas ou fortes?
Acho que vocês dois 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.
Isto contrasta com outras forças, como a força de interação dipolo-dipolo, que só é reduzida em 23 vezes, ou duas vezes a distância é reduzida em 8 vezes.
Portanto, o empacotamento compacto de moléculas em forma de bastonete 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 é por isso que você pode fritar ovos em uma frigideira revestida com PTFE sem grudar na frigideira
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 qualquer outra molécula alcance a cadeia de carbono para causar qualquer reação de substituição.É impossível que ocorra uma ligação química
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 ponto de fusão elevado, porque as moléculas estão tão próximas que têm um contacto muito eficaz.
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 terá 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 circundantes é pequena e ineficaz
Ligações de hidrogênio
As moléculas de PTFE na superfície são completamente envolvidas por átomos de flúor.Esses átomos de flúor são muito eletronegativos, então todos carregam um certo grau de carga negativa.Cada flúor também possui 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 isto obviamente não acontecerá, caso contrário haverá uma forte atração entre as moléculas de PTFE e as moléculas de água, e a água irá aderir ao PTFE
Resumo
Não existe uma maneira eficaz de outras moléculas se fixarem com sucesso à superfície do PTFE, por isso ele 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 deslizarão facilmente sobre ela.
Abaixo está um rápido resumo do que está acontecendo.Isto vem de um artigo de 1992 intitulado "Fricção e Desgaste do Politetrafluoroetileno".
No início do deslizamento, a superfície do PTFE se rompe e a massa é transferida para onde estiver deslizando.Isto significa que a superfície de PTFE sofrerá desgaste.
À medida que o deslizamento continuava, os blocos se desdobravam em películas finas.
Ao mesmo tempo, a superfície do PTFE é puxada para formar uma camada organizada.
Ambas as superfícies em contato agora possuem moléculas de PTFE bem organizadas que podem deslizar umas sobre as outras
O acima é a introdução de politetrafluoroetileno, o politetrafluoroetileno pode ser transformado em uma variedade de produtos, somos especializados na fabricação de tubos de ptfe、fabricantes de mangueiras ptfe, bem-vindo para se comunicar conosco
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Horário da postagem: 05 de maio de 2021