Como a fluorinação melhora a resistência química de garrafas redondas?

Princípios básicos de tratamento de fluorinação
O tratamento de fluorinação refere -se à introdução de gás ou fluoreto de fluorina na superfície plástica sob certas condições para reagir com as moléculas no substrato, alterando assim a estrutura química da superfície do material. Tomando HDPE como exemplo, sua cadeia molecular é composta principalmente de ligações de carbono-hidrogênio. Durante o processo de fluorinação, alguns átomos de hidrogênio na superfície são substituídos por átomos de flúor para formar ligações estáveis ​​de carbono-fluorina.
*Forte estabilidade das ligações de fluorina de carbono: a energia da ligação das ligações de carbono-fluorina é muito maior que a das ligações de carbono-hidrogênio e não é facilmente destruída pela maioria dos produtos químicos.
*Polaridade da superfície aprimorada: o elemento fluorina possui eletronegatividade extremamente alta, que altera a superfície do material de hidrofóbica e oleofóbica para relativamente inerte e mais resistente à erosão química.
*Permeabilidade reduzida: Após o tratamento com fluorinação, a lacuna entre as cadeias moleculares é reduzida, o que reduz a penetração e difusão de produtos químicos de pequenas moléculas (como solventes).
Essa mudança no nível molecular melhorou significativamente a capacidade das garrafas plásticas fluoradas de resistir a solventes, óleos, ácidos orgânicos, líquidos alcalinos, etc.

Métodos e processos de tratamento de fluorinação
O tratamento com fluorinação é dividido principalmente em dois métodos: fluorinação externa e fluorinação interna. Diferentes processos têm focos ligeiramente diferentes na melhoria do desempenho.
Tratamento de fluorinação externa
Em uma câmara de reação fechada, a garrafa é exposta a uma mistura de flúor e nitrogênio, e as moléculas de flúor reagem com a superfície da garrafa a uma certa temperatura e pressão. Esse método de tratamento é adequado para produtos com altos requisitos para impermeabilidade externa, como barris químicos e garrafas de óleo.
Tratamento interno da fluorinação
Ao encher a garrafa com baixa concentração de gás flúor, uma camada de filme de ligação de carbono-fluorina é formada na superfície da parede interna. É frequentemente usado para embalagens com altos requisitos para a estabilidade química do conteúdo, como garrafas de pesticidas e garrafas de reagentes.
Variáveis ​​de processo
* Tempo de reação: afeta o grau de substituição de átomos de fluorina. Quanto mais tempo, mais espessa a camada de tratamento da superfície.
* Concentração de gás fluorina: A concentração deve ser controlada dentro de uma faixa segura e afeta a uniformidade do tratamento.
* Controle de temperatura: Alta temperatura ajuda a acelerar a reação, mas é necessário evitar a deformação do material.
Diferentes combinações de profundidade de fluorinação e processo de tratamento afetarão diretamente o desempenho final da resistência química da garrafa e os tipos de líquidos que podem ser aplicados.

Efeito da fluorinação na tolerância química
As garrafas redondas plásticas fluoradas mostram melhorias na adaptabilidade química em muitos aspectos, como segue:
*Resistência mais forte do solvente
A estrutura da superfície fluorada tem um efeito de barreira mais forte em solventes não polares e parcialmente polares (como acetona, tolueno e diesel), reduzindo o inchaço, o suavização e até a rachadura do corpo da garrafa pelo solvente.
*Menor permeabilidade
Garrafas HDPE não tratadas terão penetração lenta de gás ou líquido devido à grande lacuna em sua estrutura molecular, enquanto a fluorinação pode reduzir significativamente a permeabilidade e prolongar o prazo de validade do conteúdo.
*Desempenho antienvelhecimento aprimorado
Muitos produtos químicos promoverão a oxidação plástica e a fragilidade em contato a longo prazo. A estrutura fluorina de carbono fluorada é mais estável e aumentou a resistência às reações de oxidação, o que ajuda a garrafa a manter a força física.
*Resistência aprimorada para corrosão
A inércia da superfície é melhorada após a fluorinação e não é fácil reagir com ácido forte e líquidos alcalinos fortes, reduzindo o risco de corrosão do conteúdo para o corpo da garrafa e é adequado para mais tipos de produtos químicos industriais.

Valor da aplicação do tratamento de fluorinação
Em aplicações práticas, garrafas redondas fluoradas são amplamente utilizados nos seguintes cenários:
*Indústria química
Usado para armazenar líquidos altamente voláteis ou corrosivos, como gasolina, diluentes, tintas, pesticidas, etc. O tratamento de fluorinação pode reduzir a perda volátil de conteúdo e melhorar a segurança da embalagem.
*Embalagem de pesticidas
Muitos concentrados de pesticidas têm forte solubilidade ou corrosividade. O uso de garrafas fluoradas pode melhorar a estabilidade da embalagem e impedir que a garrafa amolece, rachando ou vazasse.
*Medicina e suprimentos de laboratório
Alguns medicamentos e reagentes químicos têm requisitos especiais para materiais de embalagem. Garrafas redondas fluoradas são adequadas para armazenar substâncias altamente sensíveis ou ativas devido à sua superfície inerte.
*Lubrificantes e aditivos industriais
Adequado para armazenar produtos de lubrificante contendo solvente para evitar deformação estrutural ou vazamento de recipientes após o uso a longo prazo.

Limitações e precauções
Embora o tratamento de fluorinação possa aumentar significativamente a resistência química das garrafas plásticas, também existem certas limitações:
*Custo aumentado: o tratamento de fluorinação é um processo secundário, o que aumenta o processo de fabricação e o custo. É adequado para ocasiões com requisitos claros para resistência química.
* Repetibilidade limitada: Uma vez danificada ou envelhecida, ela não pode ser reprocessada ou reciclada e a reciclagem ecológica precisa ser classificada separadamente.
* Altos requisitos para meio ambiente e operação: O gás fluorina é corrosivo e tóxico, e as medidas de vedação e segurança de equipamentos devem ser estritamente controladas durante o processamento.
Na seleção real, fatores como características de conteúdo, ciclo de armazenamento, ambiente de transporte e custo econômico devem ser considerados de forma abrangente para determinar se o tratamento de fluorinação deve ser usado.