Политетрафторэтилен (политетрафторэтилен), вероятно, является наиболее широко используемым фторполимером, поскольку он обладает рядом характеристик, которые делают его идеальным материалом для широкого спектра применений.Они более гибкие, чем другие аналогичные трубы, и устойчивы практически ко всем промышленным химикатам.
Диапазон температур составляет примерно от -330°F до 500°F, что обеспечивает самый широкий температурный диапазон среди фторполимеров.Кроме того, он обладает отличными электрическими свойствами и низкой магнитной проницаемостью.Трубки из ПТФЭ являются наиболее широко используемыми лабораторными трубками и там, где важны химическая стойкость и чистота.ПТФЭимеет очень низкий коэффициент трения и является одним из наиболее «скользящих» известных веществ.
Функции:
100% чистая смола из ПТФЭ.
По сравнению с FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, наиболее гибкими трубами из фторполимера.
Химически инертен, устойчив практически ко всем промышленным химикатам и растворителям.
Широкий температурный диапазон
Низкое проникновение
Гладкая антипригарная поверхность
Самый низкий коэффициент трения
Отличные электрические характеристики
Не воспламеняется
Нетоксичный
Приложения:
лаборатория
Химический процесс
Аналитическое и технологическое оборудование
Мониторинг выбросов
Низкая температура
высокая температура
Электричество
озон
Строение молекул ПТФЭ
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) получают путем полимеризации многих молекул тетрафторэтилена.
Эта простая диаграмма ПТФЭ не показывает трехмерную структуру молекулы.В более простом молекулярном полиэтилене углеродный остов молекулы соединен только атомами водорода, и эта цепь очень гибкая — это определенно не линейная молекула.
Однако в политетрафторэтилене атом фтора в группе CF2 достаточно велик, чтобы мешать атому фтора в соседней группе.Вы должны помнить, что каждый атом фтора имеет три пары одиноких торчащих электронов.
Эффект этого заключается в подавлении вращения одинарной связи углерод-углерод.Атомы фтора стремятся расположиться так, чтобы находиться как можно дальше от соседних атомов фтора.Вращение имеет тенденцию включать столкновения неподеленных пар между атомами фтора и соседними атомами углерода, что делает вращение энергетически невыгодным.
Сила отталкивания придает молекуле форму стержня, а атомы фтора располагаются по очень плавной спирали — атомы фтора располагаются по спирали вокруг углеродного остова.Эти свинцовые полоски будут сжаты вместе, как длинные тонкие карандаши в коробке.
Как вы увидите, такое тесное контактное расположение оказывает важное влияние на межмолекулярные силы.
Межмолекулярные силы и температура плавления ПТФЭ
Температура плавления политетрафторэтилена составляет 327°C.Для данного полимера это достаточно много, поэтому между молекулами должны существовать значительные силы Ван-дер-Ваальса.
Почему люди утверждают, что силы Ван-дер-Ваальса в ПТФЭ слабы?
Дисперсионная сила Ван-дер-Ваальса вызвана временными флуктуирующими диполями, возникающими при движении электронов в молекуле.Поскольку молекула ПТФЭ большая, можно ожидать большую дисперсионную силу, поскольку в ней много электронов, которые могут двигаться.
Общая ситуация такова: чем больше молекула, тем больше дисперсионная способность.
Однако у ПТФЭ есть проблема.Фтор очень электроотрицательен.Он имеет тенденцию связывать электроны в связи углерод-фтор настолько плотно, что электроны не могут двигаться так, как вы думаете.Мы описываем связь углерод-фтор как не имеющую сильной поляризации.
Силы Ван-дер-Ваальса включают также диполь-дипольные взаимодействия.Но в политетрафторэтилене (ПТФЭ) каждая молекула окружена слоем слегка отрицательно заряженных атомов фтора.В этом случае единственным возможным взаимодействием между молекулами является взаимное отталкивание!
Значит, дисперсионная сила слабее, чем вы думаете, и диполь-дипольное взаимодействие вызовет отталкивание.Неудивительно, что люди говорят, что сила Ван-дер-Ваальса в ПТФЭ очень слаба.На самом деле вы не получите силу отталкивания, потому что влияние дисперсионной силы больше, чем влияние диполь-дипольного взаимодействия, но конечный эффект заключается в том, что сила Ван-дер-Ваальса будет иметь тенденцию ослабевать.
Но у ПТФЭ очень высокая температура плавления, поэтому сила, удерживающая молекулы вместе, должна быть очень сильной.
Как ПТФЭ может иметь высокую температуру плавления?
ПТФЭ очень кристаллический, в этом смысле его площадь большая, молекулы расположены очень правильно.Помните, что молекулы ПТФЭ можно рассматривать как удлиненные стержни.Эти полюса будут тесно сгруппированы вместе.
Это означает, что, хотя молекула ПТФЭ не может создавать действительно большие временные диполи, диполи можно использовать очень эффективно.
Так являются ли силы Ван-дер-Ваальса в ПТФЭ слабыми или сильными?
Я думаю, что вы оба правы!Если цепи политетрафторэтилена (ПТФЭ) расположены таким образом, что между цепями не происходит слишком тесного контакта, сила между ними будет очень слабой и температура плавления будет очень низкой.
Но в реальном мире молекулы находятся в тесном контакте.Силы Ван-дер-Ваальса, возможно, не такие мощные, как могли бы быть, но структура ПТФЭ означает, что они ощущают наибольший эффект, создавая в целом прочные межмолекулярные связи и высокие температуры плавления.
В этом отличие от других сил, таких как сила диполь-дипольного взаимодействия, которая уменьшается всего в 23 раза, или вдвое расстояние сокращается в 8 раз.
Таким образом, плотная упаковка молекул стержнеобразной формы в ПТФЭ максимизирует эффективность диспергирования.
Антипригарные свойства
Вот почему вода и масло не прилипают к поверхности ПТФЭ и почему на сковороде с ПТФЭ-покрытием можно жарить яйца, не прилипая к сковороде.
Вам необходимо учитывать, какие силы могут удерживать другие молекулы на поверхностиПТФЭ.Это может быть какая-то химическая связь, сила Ван-дер-Ваальса или водородная связь.
Химическая связь
Связь углерод-фтор очень прочная, и никакие другие молекулы не могут достичь углеродной цепи, чтобы вызвать реакцию замещения.Химическая связь невозможна.
силы Ван дер Ваальса
Мы видели, что сила Ван-дер-Ваальса в ПТФЭ не очень велика, и она приведет только к тому, что ПТФЭ будет иметь высокую температуру плавления, потому что молекулы расположены настолько близко, что имеют очень эффективный контакт.
Но для других молекул, близких к поверхности ПТФЭ, все по-другому.Относительно небольшие молекулы (такие как молекулы воды или молекулы масла) будут иметь лишь небольшой контакт с поверхностью, и будет генерироваться лишь небольшое притяжение Ван-дер-Ваальса.
Большая молекула (например, белок) не будет иметь стержнеобразную форму, поэтому между ней и поверхностью недостаточно эффективного контакта, чтобы преодолеть склонность ПТФЭ к низкой поляризации.
В любом случае сила Ван-дер-Ваальса между поверхностью ПТФЭ и окружающими предметами мала и неэффективна.
Водородные связи
Молекулы ПТФЭ на поверхности полностью окружены атомами фтора.Эти атомы фтора очень электроотрицательны, поэтому все они несут определенную степень отрицательного заряда.У каждого фтора также есть 3 пары выступающих одиноких электронов.
Это условия, необходимые для образования водородных связей, таких как неподеленная пара фтора и атом водорода в воде.Но этого явно не произойдет, иначе между молекулами ПТФЭ и молекулами воды возникнет сильное притяжение, и вода прилипнет к ПТФЭ.
Краткое содержание
Не существует эффективного способа успешного прикрепления других молекул к поверхности ПТФЭ, поэтому его поверхность не прилипает.
Низкое трение
Коэффициент трения ПТФЭ очень низкий.Это значит, что если у вас поверхность с покрытием из ПТФЭ, по ней легко будут скользить другие вещи.
Ниже приводится краткое изложение происходящего.Это взято из статьи 1992 года под названием «Трение и износ политетрафторэтилена».
В начале скольжения поверхность ПТФЭ разрушается, и масса перемещается туда, где она скользит.Это означает, что поверхность ПТФЭ будет изнашиваться.
По мере продолжения скольжения блоки разворачивались в тонкие пленки.
В то же время поверхность ПТФЭ вытягивается, образуя организованный слой.
Обе контактирующие поверхности теперь имеют хорошо организованные молекулы ПТФЭ, которые могут скользить друг по другу.
Вышеупомянутое представляет собой политетрафторэтилен, из политетрафторэтилена можно изготавливать различные продукты, мы специализируемся на производстве трубок из ПТФЭ.производители шлангов из птфэ, добро пожаловать на общение с нами
Поисковые запросы, связанные с шлангом из ПТФЭ:
Время публикации: 05 мая 2021 г.