¿Cómo mejora la fluoración la resistencia química de las botellas redondas?

Principios básicos de tratamiento de fluoración
El tratamiento de fluoración se refiere a la introducción de gas o fluoruro de flúor en la superficie plástica bajo ciertas condiciones para reaccionar con las moléculas en el sustrato, cambiando así la estructura química de la superficie del material. Tomando HDPE como ejemplo, su cadena molecular está compuesta principalmente de enlaces de hidrógeno de carbono. Durante el proceso de fluoración, algunos átomos de hidrógeno en la superficie son reemplazados por átomos de flúor para formar enlaces estables de carbono-fluorino.
*Estabilidad fuerte de los enlaces de carbono-fluorino: la energía de enlace de los enlaces de carbono-fluorina es mucho mayor que la de los enlaces de hidrógeno de carbono, y la mayoría de los productos químicos no lo destruyen fácilmente.
*Polaridad de la superficie mejorada: el elemento fluorino tiene electronegatividad extremadamente alta, que cambia la superficie del material de hidrófobo y oleofóbico a relativamente inerte y más resistente a la erosión química.
*Reducción de la permeabilidad: después del tratamiento con fluoración, se reduce la brecha entre las cadenas moleculares, lo que reduce la penetración y difusión de químicos de moléculas pequeñas (como solventes).
Este cambio a nivel molecular ha mejorado significativamente la capacidad de las botellas de plástico fluoradas para resistir solventes, aceites, ácidos orgánicos, líquidos alcalinos, etc.

Métodos y procesos de tratamiento de fluoración
El tratamiento de fluoración se divide principalmente en dos métodos: fluoración externa y fluoración interna. Los diferentes procesos tienen enfoques ligeramente diferentes en la mejora del rendimiento.
Tratamiento de fluoración externa
En una cámara de reacción cerrada, la botella está expuesta a una mezcla de fluorino y nitrógeno, y las moléculas de flúor reaccionan con la superficie de la botella a una cierta temperatura y presión. Este método de tratamiento es adecuado para productos con altos requisitos para la impermeabilidad externa, como barriles químicos y botellas de aceite.
Tratamiento de fluoración interna
Al llenar la botella con baja concentración de gas fluorino, se forma una capa de película de enlace de carbono-fluorina en la superficie interna de la pared. A menudo se usa para el embalaje con altos requisitos para la estabilidad química del contenido, como botellas de pesticidas y botellas de reactivos.
Variables de proceso
* Tiempo de reacción: afecta el grado de reemplazo del átomo de flúor. Cuanto más tiempo sea el tiempo, más gruesa es la capa de tratamiento de la superficie.
* Concentración de gas fluorina: la concentración debe controlarse dentro de un rango seguro y afecta la uniformidad del tratamiento.
* Control de temperatura: La alta temperatura ayuda a acelerar la reacción, pero es necesario evitar la deformación del material.
Diferentes combinaciones de profundidad de fluoración y proceso de tratamiento afectarán directamente el rendimiento final de resistencia química de la botella y los tipos de líquidos que se pueden aplicar.

Efecto de la fluoración sobre la tolerancia química
Las botellas de plástico fluoradas muestran mejoras en la adaptabilidad química en muchos aspectos, de la siguiente manera:
*Resistencia de solvente más fuerte
La estructura de la superficie fluorada tiene un efecto de barrera más fuerte sobre los solventes no polares y parcialmente polares (como acetona, tolueno y diesel), reduciendo la hinchazón, el suavizado e incluso el agrietamiento del cuerpo de la botella por el solvente.
*Menor permeabilidad
Las botellas de HDPE no tratadas tendrán una penetración lenta de gas o líquido debido a la gran brecha en su estructura molecular, mientras que la fluoración puede reducir significativamente la permeabilidad y extender la vida útil del contenido del contenido.
*Rendimiento antienvejecimiento mejorado
Muchos productos químicos promoverán la oxidación plástica y la fragilidad en el contacto a largo plazo. La estructura de fluorina de carbono fluorada es más estable y tiene una mayor resistencia a las reacciones de oxidación, lo que ayuda a la botella a mantener la resistencia física.
*Resistencia a la corrosión mejorada
La inercia de la superficie mejora después de la fluoración, y no es fácil reaccionar con ácido fuerte y líquidos álcali fuertes, reduciendo el riesgo de corrosión del contenido al cuerpo de la botella, y es adecuado para más tipos de productos químicos industriales.

Valor de aplicación del tratamiento de fluoración
En aplicaciones prácticas, botellas redondas fluoradas se usan ampliamente en los siguientes escenarios:
*Industria química
Se utiliza para almacenar líquidos altamente volátiles o corrosivos, como gasolina, diluyentes, tintas, pesticidas, etc. El tratamiento de fluoración puede reducir la pérdida volátil de contenido y mejorar la seguridad del envasado.
*Embalaje de pesticidas
Muchos concentrados de pesticidas tienen una fuerte solubilidad o corrosividad. El uso de botellas fluoradas puede mejorar la estabilidad del envasado y evitar que la botella se ablande, agrieta o gotee.
*Medicina y suministros de laboratorio
Algunos medicamentos y reactivos químicos tienen requisitos especiales para los materiales de embalaje. Las botellas redondas fluoradas son adecuadas para almacenar sustancias altamente sensibles o activas debido a su superficie inerte.
*Lubricantes y aditivos industriales
Adecuado para almacenar productos lubricantes que contienen solventes para evitar la deformación estructural o la fuga de contenedores después del uso a largo plazo.

Limitaciones y precauciones
Aunque el tratamiento con fluoración puede mejorar significativamente la resistencia química de las botellas de plástico, también hay ciertas limitaciones:
*Mayor costo: el tratamiento con fluoración es un proceso secundario, que aumenta el proceso de fabricación y el costo. Es adecuado para ocasiones con requisitos claros para la resistencia química.
* Repetibilidad limitada: una vez que la botella está dañada o envejecida, no se puede reprocesar o reciclar, y el reciclaje ecológico debe clasificarse por separado.
* Altos requisitos para el medio ambiente y la operación: el gas fluorino es corrosivo y tóxico, y las medidas de sellado y seguridad del equipo deben controlarse estrictamente durante el procesamiento.
En la selección real, se deben considerar factores como las características de contenido, el ciclo de almacenamiento, el entorno de transporte y el costo económico para determinar si se debe usar el tratamiento de fluoración.