Polytetrafluoreten (polytetrafluoreten) är förmodligen den mest använda fluorpolymeren eftersom den har flera egenskaper som gör den till ett idealiskt material för ett brett spektrum av tillämpningar.Det är mer flexibelt än andra liknande rör och tål nästan alla industrikemikalier
Temperaturintervallet är ungefär -330°F till 500°F, vilket ger det bredaste temperaturintervallet bland fluorpolymerer.Dessutom har den utmärkta elektriska egenskaper och låg magnetisk permeabilitet.Ptfe-slangar är den mest använda laboratorieslangen och applikationer där kemisk beständighet och renhet är avgörande.PTFEhar en mycket låg friktionskoefficient och är ett av de mest "halka" ämnena som är kända
Funktioner:
100% ren PTFE-harts
Jämfört med FEP, PFA, HP PFA, UHP PFA, ETFE, ECTFE, mest flexibla fluorpolymerrör
Kemiskt inert, resistent mot nästan alla industriella kemikalier och lösningsmedel
Brett temperaturområde
Låg penetration
Slät non-stick ytfinish
Lägsta friktionskoefficient
Utmärkt elektrisk prestanda
Ej brandfarlig
Giftfri
Applikationer:
laboratorium
Kemisk process
Analys- och processutrustning
Utsläppsövervakning
Låg temperatur
hög temperatur
Elektricitet
ozon
Strukturen av PTFE-molekyler
Polytetrafluoreten (PTFE) tillverkas genom polymerisation av många tetrafluoretenmolekyler
Detta enkla PTFE-diagram visar inte molekylens tredimensionella struktur.I den enklare molekylära poly(eten) är kolryggraden i molekylen endast ansluten till väteatomer, och denna kedja är mycket flexibel - det är definitivt inte en linjär molekyl
I polytetrafluoreten är emellertid fluoratomen i en CF2-grupp tillräckligt stor för att störa fluoratomen på den intilliggande gruppen.Du måste komma ihåg att varje fluoratom har 3 par ensamma elektroner som sticker ut
Effekten av detta är att undertrycka rotationen av kol-kol enkelbindningen.Fluoratomerna tenderar att vara arrangerade så att de är så långt borta som möjligt från de intilliggande fluoratomerna.Rotation tenderar att involvera ensamma-par-kollisioner mellan fluoratomer på intilliggande kolatomer - vilket gör rotationen energetiskt ogynnsam
Den frånstötande kraften låser molekylen i en stavform, och fluoratomerna är ordnade i en mycket mild spiral - fluoratomerna är ordnade i en spiral runt kolryggraden.Dessa blyremsor kommer att pressas ihop som långa, tunna pennor i en låda
Detta nära kontaktarrangemang har ett viktigt inflytande på de intermolekylära krafterna, som du kommer att se
Intermolekylära krafter och smältpunkten för PTFE
Smältpunkten för polytetrafluoreten anges som 327°C.Detta är ganska högt för denna polymer, så det måste finnas avsevärda van der Waals-krafter mellan molekylerna
Varför hävdar folk att van der Waals krafter i PTFE är svaga?
Van der Waals spridningskraft orsakas av de tillfälligt fluktuerande dipolerna som genereras när elektronerna i molekylen rör sig.Eftersom PTFE-molekylen är stor kan du förvänta dig en stor spridningskraft eftersom det finns många elektroner som kan röra sig
Den allmänna situationen är att ju större molekylen är, desto större spridningsförmåga
PTFE har dock ett problem.Fluor är väldigt elektronegativt.Det tenderar att binda elektronerna i kol-fluorbindningen tätt ihop, så hårt att elektronerna inte kan röra sig som du tror.Vi beskriver kol-fluorbindningen som att den inte har stark polarisation
Van der Waals krafter inkluderar också dipol-dipol-interaktioner.Men i polytetrafluoreten (PTFE) är varje molekyl omgiven av ett lager av lätt negativt laddade fluoratomer.I det här fallet är den enda möjliga interaktionen mellan molekyler ömsesidig repulsion!
Så spridningskraften är svagare än du tror, och dipol-dipol-interaktionen kommer att orsaka repulsion.Inte konstigt att folk säger att van der Waals kraft i PTFE är mycket svag.Du kommer faktiskt inte att få den frånstötande kraften, eftersom spridningskraftens inflytande är större än dipol-dipol-interaktionen, men nettoeffekten är att van der Waals-kraften tenderar att försvagas
Men PTFE har en mycket hög smältpunkt, så kraften som håller ihop molekylerna måste vara mycket stark
Hur kan PTFE ha en hög smältpunkt?
PTFE är mycket kristallint, i denna mening finns det ett stort område, molekylerna är i ett mycket regelbundet arrangemang.Kom ihåg att PTFE-molekyler kan ses som långsträckta stavar.Dessa poler kommer att vara tätt sammanfogade
Detta innebär att även om ptfe-molekylen inte kan producera riktigt stora temporära dipoler, kan dipolerna användas mycket effektivt
Så är van der Waals-krafterna i PTFE svaga eller starka?
Jag tror att ni kan ha rätt båda två!Om polytetrafluoretenkedjorna (PTFE) är anordnade på ett sådant sätt att det inte är för nära kontakt mellan kedjorna, blir kraften mellan dem mycket svag och smältpunkten mycket låg
Men i den verkliga världen är molekyler i nära kontakt.Van der Waals krafter kanske inte är så kraftfulla som de kan vara, men strukturen hos PTFE betyder att de känner den största effekten och producerar totalt sett starka intermolekylära bindningar och höga smältpunkter
Detta i motsats till andra krafter, som växelverkan mellan dipol och dipol, som endast reduceras med 23 gånger, eller två gånger avståndet minskas med 8 gånger
Därför maximerar den täta packningen av stavformade molekyler i PTFE spridningens effektivitet
De non-stick egenskaperna
Det är därför vatten och olja inte fastnar på ytan av PTFE, och varför du kan steka ägg i en PTFE-belagd panna utan att fastna i pannan
Du måste överväga vilka krafter som kan fixera andra molekyler på ytan avPTFE.Det kan innefatta någon form av kemisk bindning, van der Waals-kraft eller vätebindning
Kemisk bindning
Kol-fluorbindningen är mycket stark, och det är omöjligt för några andra molekyler att nå kolkedjan för att få någon substitutionsreaktion att äga rum.Det är omöjligt för en kemisk bindning att uppstå
van der Waals styrkor
Vi har sett att van der Waals-kraften i PTFE inte är särskilt stark, och det kommer bara att göra att PTFE har en hög smältpunkt, eftersom molekylerna är så nära att de har mycket effektiv kontakt.
Men det är annorlunda för andra molekyler nära ytan av PTFE.Relativt små molekyler (som vattenmolekyler eller oljemolekyler) kommer bara att ha en liten mängd kontakt med ytan, och endast en liten mängd van der Waals attraktion kommer att genereras.
En stor molekyl (som ett protein) kommer inte att vara stavformad, så det finns inte tillräckligt med effektiv kontakt mellan den och ytan för att övervinna den låga polarisationstendensen hos PTFE.
Hur som helst är van der Waals-kraften mellan ytan av PTFE och de omgivande sakerna liten och ineffektiv
Vätebindningar
PTFE-molekylerna på ytan är helt omslutna av fluoratomer.Dessa fluoratomer är mycket elektronegativa, så de bär alla en viss grad av negativ laddning.Varje fluor har också 3 par utskjutande ensamma elektroner
Dessa är de villkor som krävs för bildandet av vätebindningar, såsom det ensamma paret på fluor och väteatomen i vatten.Men detta kommer uppenbarligen inte att hända, annars kommer det att finnas en stark attraktion mellan PTFE-molekylerna och vattenmolekylerna, och vattnet kommer att fastna på PTFE
Sammanfattning
Det finns inget effektivt sätt för andra molekyler att framgångsrikt fästa till ytan av PTFE, så den har en non-stick yta
Den låga friktionen
Friktionskoefficienten för PTFE är mycket låg.Det betyder att om du har en yta belagd med ptfe så glider andra saker lätt på den.
Nedan följer en snabb sammanfattning av vad som händer.Detta kommer från ett papper från 1992 med titeln "Friction and Wear of Polytetrafluoroethylene".
I början av glidningen går PTFE-ytan av och massan överförs till var den än glider.Detta innebär att PTFE-ytan kommer att slitas.
När glidningen fortsatte veckades blocken ut till tunna filmer.
Samtidigt dras ytan på PTFE ut för att bilda ett organiserat lager.
Båda ytorna i kontakt har nu välorganiserade PTFE-molekyler som kan glida på varandra
Ovanstående är introduktionen av polytetrafluoreten, polytetrafluoreten kan göras till en mängd olika produkter, vi är specialiserade på att göra ptfe-rör、PTFE-slangtillverkare, välkommen att kommunicera med oss
Sökningar relaterade till ptfe slang:
Posttid: maj-05-2021