page_banner1

Zašto PTFE može izdržati visoku temperaturu?

Prvi je zato što je njegova tačka topljenja oko 327 stepeni Celzijusa, što je mnogo više od one kod PE (~130) i PVDF-a (~177) sa sličnim strukturama. Ključni faktor koji određuje tačku topljenja je sila između molekula lanca i lanca. , iako fluor ima visoku elektronegativnost, ali iz hemijske strukture PTFE-a, dipolni momenti se međusobno poništavaju, tako da je on nepolarna supstanca i ne proizvodi očiglednu orijentacijsku silu, što znači da je disperziona sila glavni efekat. , razumno je reći da tačka topljenja PTFE ne bi trebala biti toliko viša od one PE, ali velika gustina elektrona fluora čini da ovi blisko raspoređeni atomi fluora imaju uzajamno odbijanje i efekat sterične smetnje, tako da konformacija molekulskog lanca predstavlja strukturu spirohete, umjesto ravnog cik-cak uzorka uobičajenog u zasićenim polimerima, što olakšava efikasnije slaganje molekularnih lanaca u formiranje kristala, a smanjenje razmaka između naslaganih lanaca umnožava međumolekularne sile i na taj način povećava tačku topljenja .

Druga je stabilnost PTFE-a na visokim temperaturama. Za polimere, jedan od glavnih razloga za degradaciju performansi i toksičnosti je raspadanje veza na male molekule. Budući da su CF veze vrlo stabilne, CC veze na fazi glavnog lanca Relativno govoreći, sklonije je pucanju, ali zbog postojanja CF-a proizvodi hiperkonjugacijski efekat na obližnji CC (orbitala protiv vezivanja CF i orbitalna interakcija vezivanja CC), što također poboljšava otpornost glavnog lanca na visoku temperaturu/svjetlo. Istovremeno, efekat hiperkonjugacije dovodi do niže potencijalne energije orto pozicije (gauche) od anti pozicije (anti), što takođe objašnjava zašto iako postoji elektrostatička repulzija između fluora, na njih i dalje utiče potencijalna energija. Prednosti atoma fluora su nadoknađene tako da atomi fluora mogu biti vrlo blisko raspoređeni u PTFE.

Ti blisko raspoređeni atomi fluora imaju kompletnu oktaedarsku strukturu, tako da nisu dobri donori ili akceptori elektrona. Oni čvrsto obavijaju relativno krhki glavni lanac u sredini, kao da formiraju zaštitni film. Otporan na hemijske napade, dajući PTFE odličnu hemijsku otpornost. Druga posljedica čvrstog rasporeda je niska površinska energija, tako da PTFE nema veliku privlačnost prema stranim molekulima, zbog čega nije ljepljiv.


Vrijeme objave: 29.08.2022