Làm thế nào để fluorination cải thiện khả năng kháng hóa chất của chai tròn?

Các nguyên tắc cơ bản của điều trị fluorination
Xử lý fluorination đề cập đến việc đưa khí fluorine hoặc fluoride vào bề mặt nhựa trong một số điều kiện nhất định để phản ứng với các phân tử trong chất nền, do đó thay đổi cấu trúc hóa học của bề mặt vật liệu. Lấy HDPE làm ví dụ, chuỗi phân tử của nó chủ yếu bao gồm các liên kết carbon-hydro. Trong quá trình fluorination, một số nguyên tử hydro trên bề mặt được thay thế bằng các nguyên tử fluorine để tạo thành các liên kết carbon-fluorine ổn định.
*Tính ổn định mạnh mẽ của liên kết carbon-fluorine: Năng lượng liên kết của liên kết carbon-fluorine cao hơn nhiều so với liên kết carbon-hydro và không dễ bị phá hủy bởi hầu hết các hóa chất.
*Phân cực bề mặt tăng cường: Phần tử flo có độ âm điện cực cao, làm thay đổi bề mặt của vật liệu từ kỵ nước và oleophobic thành tương đối trơ và kháng hơn với xói mòn hóa học.
*Giảm tính thấm: Sau khi xử lý huỳnh quang, khoảng cách giữa các chuỗi phân tử bị giảm, làm giảm sự thâm nhập và khuếch tán của các hóa chất phân tử nhỏ (như dung môi).
Sự thay đổi này ở cấp độ phân tử đã cải thiện đáng kể khả năng của các chai nhựa flo để chống lại dung môi, dầu, axit hữu cơ, chất lỏng kiềm, v.v.

Phương pháp và quá trình điều trị fluorination
Điều trị fluorination chủ yếu được chia thành hai phương pháp: fluorin hóa bên ngoài và fluorination bên trong. Các quy trình khác nhau có một chút tập trung vào cải thiện hiệu suất.
Điều trị huỳnh quang bên ngoài
Trong một buồng phản ứng kín, chai được tiếp xúc với hỗn hợp flo và nitơ, và các phân tử flo phản ứng với bề mặt của chai ở nhiệt độ và áp suất nhất định. Phương pháp điều trị này phù hợp cho các sản phẩm có yêu cầu cao cho khả năng không thấm nước bên ngoài, chẳng hạn như thùng hóa chất và chai dầu.
Điều trị huỳnh quang bên trong
Bằng cách lấp đầy chai với nồng độ khí flo thấp, một lớp màng liên kết carbon-fluorine được hình thành trên bề mặt thành bên trong. Nó thường được sử dụng để đóng gói với các yêu cầu cao cho sự ổn định hóa học của các nội dung, chẳng hạn như chai thuốc trừ sâu và chai thuốc thử.
Các biến xử lý
* Thời gian phản ứng: ảnh hưởng đến mức độ thay thế nguyên tử flo. Thời gian càng dài, lớp xử lý bề mặt càng dày.
* Nồng độ khí fluorine: Nồng độ phải được kiểm soát trong phạm vi an toàn và ảnh hưởng đến tính đồng nhất của điều trị.
* Kiểm soát nhiệt độ: Nhiệt độ cao giúp tăng tốc phản ứng, nhưng cần phải ngăn ngừa biến dạng vật liệu.
Các kết hợp khác nhau của độ sâu fluorination và quá trình xử lý sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất kháng hóa chất cuối cùng của chai và các loại chất lỏng có thể được áp dụng.

Ảnh hưởng của fluorination đến dung nạp hóa học
Các chai tròn nhựa fluorin hóa cho thấy sự cải thiện khả năng thích ứng hóa học ở nhiều khía cạnh, như sau:
*Điện trở dung môi mạnh hơn
Cấu trúc bề mặt fluorin có tác dụng rào cản mạnh hơn đối với các dung môi không phân cực và một phần (như acetone, toluene và diesel), làm giảm sưng, làm mềm và thậm chí nứt cơ thể chai bằng dung môi.
*Tính thấm thấp hơn
Các chai HDPE không được xử lý sẽ có sự xâm nhập của khí hoặc chất lỏng chậm do khoảng cách lớn trong cấu trúc phân tử của chúng, trong khi fluor hóa có thể làm giảm đáng kể tính thấm và kéo dài thời hạn sử dụng của nội dung.
*Cải thiện hiệu suất chống lão hóa
Nhiều hóa chất sẽ thúc đẩy quá trình oxy hóa nhựa và độ giòn khi tiếp xúc lâu dài. Cấu trúc carbon fluorine fluorin hóa ổn định hơn và có khả năng chống lại các phản ứng oxy hóa, giúp chai duy trì sức mạnh vật lý.
*Tăng cường kháng ăn mòn
Sự trơ bề mặt được cải thiện sau khi fluor hóa, và không dễ để phản ứng với axit mạnh và chất lỏng kiềm mạnh, làm giảm nguy cơ ăn mòn nội dung với cơ thể chai và phù hợp với nhiều loại hóa chất công nghiệp hơn.

Giá trị ứng dụng của điều trị fluorination
Trong các ứng dụng thực tế, Chai tròn flo được sử dụng rộng rãi trong các kịch bản sau:
*Ngành công nghiệp hóa chất
Được sử dụng để lưu trữ các chất lỏng dễ bay hơi hoặc ăn mòn như xăng, chất pha loãng, mực, thuốc trừ sâu, v.v ... Xử lý fluorination có thể làm giảm sự mất mát của nội dung và cải thiện an toàn đóng gói.
*Bao bì thuốc trừ sâu
Nhiều chất cô đặc thuốc trừ sâu có khả năng hòa tan hoặc ăn mòn mạnh. Việc sử dụng chai fluorin có thể cải thiện sự ổn định của bao bì và ngăn chai làm mềm, nứt hoặc rò rỉ.
*Nguồn cung cấp y học và phòng thí nghiệm
Một số loại thuốc và thuốc thử hóa chất có yêu cầu đặc biệt đối với vật liệu đóng gói. Chai tròn flo được phù hợp để lưu trữ các chất hoạt động cao hoặc hoạt động cao do bề mặt trơ của chúng.
*Chất bôi trơn và phụ gia công nghiệp
Thích hợp để lưu trữ các sản phẩm bôi trơn chứa dung môi để ngăn ngừa biến dạng cấu trúc hoặc rò rỉ các thùng chứa sau khi sử dụng lâu dài.

Hạn chế và biện pháp phòng ngừa
Mặc dù xử lý huỳnh quang có thể tăng cường đáng kể khả năng kháng hóa chất của chai nhựa, nhưng cũng có những hạn chế nhất định:
*Tăng chi phí: Điều trị huỳnh quang là một quá trình thứ cấp, làm tăng quy trình sản xuất và chi phí. Nó phù hợp cho các dịp với các yêu cầu rõ ràng đối với kháng hóa chất.
* Độ lặp lại hạn chế: Sau khi chai bị hỏng hoặc già, nó không thể được xử lý lại hoặc tái chế, và việc tái chế thân thiện với môi trường cần được phân loại riêng.
* Yêu cầu cao đối với môi trường và hoạt động: Khí fluorine bị ăn mòn và độc hại, và các biện pháp an toàn và an toàn của thiết bị phải được kiểm soát nghiêm ngặt trong quá trình xử lý.
Trong lựa chọn thực tế, các yếu tố như đặc điểm nội dung, chu kỳ lưu trữ, môi trường vận chuyển và chi phí kinh tế nên được xem xét toàn diện để xác định liệu có nên sử dụng điều trị huỳnh quang hay không.