Jaka jest zasada działania nieprzywierającej powierzchni teflonu?

Jiangsu Aokai New Materials, producent wysokotemperaturowej tkaniny teflonowej, wyjaśnia stojące za tym naukowe podstawy. Doskonałe właściwości nieprzywierające teflonu (nazwa chemiczna: politetrafluoroetylen, PTFE) wynikają głównie z dwóch podstawowych zasad: niskiej energii powierzchniowej  i jego unikalnej struktury molekularnej.

1. Ekstremalnie niska energia powierzchniowa

Jest to podstawowa fizykochemiczna zasada zapobiegająca przywieraniu. Energia powierzchniowa określa, jak łatwo ciecz może zwilżyć stałą powierzchnię.

Teflon ma wyjątkowo niską energię powierzchniową (około 18,5 mN/m ), znacznie niższą niż zwykłe kleje, oleje czy woda (napięcie powierzchniowe wody wynosi około 72 mN/m).

Zgodnie z teorią zwilżania ciecz może rozprzestrzeniać się na powierzchni ciała stałego tylko wtedy, gdy jej napięcie powierzchniowe jest niższe niż energia powierzchniowa ciała stałego. Ponieważ napięcie powierzchniowe większości substancji jest wyższe niż teflonu, nie mogą one zwilżać jego powierzchni. Zamiast tego kurczą się w kropelki (jak woda na liściu lotosu) o bardzo dużym kącie zwilżania (zwykle > 90°, a nawet blisko 120°).

Wynik : Rzeczywista powierzchnia kontaktu pomiędzy substancją klejącą a teflonem jest bardzo mała, więc nie może nastąpić skuteczne zakotwienie mechaniczne ani wiązanie chemiczne. W ten sposób zanieczyszczenia ześlizgują się lub można je łatwo wytrzeć.

2. Silne wiązania C–F i niepolarna struktura molekularna

Struktura molekularna teflonu składa się ze szkieletu węglowego ściśle otoczonego atomami fluoru.

·  Wysoka energia wiązania : Wiązanie węgiel–fluor (C–F) jest jednym z najsilniejszych wiązań w chemii organicznej. To sprawia, że ​​teflon jest wyjątkowo stabilny chemicznie i prawie obojętny na prawie wszystkie substancje (z wyjątkiem stopionych metali alkalicznych i kilku silnych środków fluorujących). Nie tworzy wiązań chemicznych (kowalencyjnych ani silnych wiązań wodorowych) z lepkimi materiałami.

·  Niska polarność : Chociaż fluor jest wysoce elektroujemny, jego symetryczne rozmieszczenie wzdłuż łańcucha molekularnego znosi całkowity moment dipolowy. Teflon jest silnie niepolarny, hydrofobowy i oleofobowy. Woda (polarna) i oleje (niepolarne, ale o wysokim napięciu powierzchniowym) nie mogą tworzyć znaczących sił międzycząsteczkowych (słabe siły van der Waalsa) z teflonem.

3. Synergia pomiędzy niskim współczynnikiem tarcia i właściwościami zapobiegającymi przywieraniu

Chociaż niski współczynnik tarcia dotyczy głównie poślizgu ciało stałe, uzupełnia on zachowanie zapobiegające przywieraniu.

Teflon ma jeden z najniższych współczynników tarcia dynamicznego spośród wszystkich materiałów stałych (około 0.04).

Kiedy lepkie substancje próbują się przykleić, wyjątkowo niskie tarcie uniemożliwia im „przywieranie” do powierzchni. Nawet przy słabej przyczepności, niewielka siła zewnętrzna lub grawitacja powoduje, że materiał łatwo się ślizga i oddziela.

Powyższe informacje zostały dostarczone przez Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

W celu uzyskania szczegółowych parametrów, scenariuszy zastosowań i niestandardowych rozwiązań naszej pełnej gamy produktów, w tym teflonowej tkaniny wysokotemperaturowej, teflonowej taśmy wysokotemperaturowej, teflonowych pasów siatkowych wysokotemperaturowych, pasów bezszwowych do maszyn klejących, jednostronnej tkaniny PTFE, taśm przenośnikowych odpornych na wysokie temperatury, tkanin z włókna szklanego odpornego na wysokie temperatury itp., prosimy o kontakt poprzez:

·  Infolinia serwisowa: Pan Guo 18944819998

·  Pan Liu 13705266308

Podtrzymujemy filozofię profesjonalnej i uczciwej obsługi i dążymy do zapewnienia kompleksowych rozwiązań i uważnej obsługi!