چرا PTFE می تواند دمای بالا را تحمل کند؟

اولین مورد به این دلیل است که نقطه ذوب آن در حدود 327 درجه سانتیگراد است که بسیار بالاتر از PE (~130) و PVDF (~177) با ساختارهای مشابه است. عامل کلیدی که نقطه ذوب را تعیین می کند نیروی بین زنجیر و مولکول های زنجیره است. فلوئور اگرچه الکترونگاتیوی بالایی دارد، اما از ساختار شیمیایی PTFE ممان های دوقطبی یکدیگر را خنثی می کنند، بنابراین یک ماده غیر قطبی است و نیروی جهت گیری آشکاری تولید نمی کند، به این معنی که نیروی پراکندگی اثر اصلی است. منطقی است که بگوییم نقطه ذوب PTFE نباید خیلی بیشتر از PE باشد، اما چگالی الکترونی بالای فلوئور باعث می شود که این اتم های فلوئور که به طور نزدیک مرتب شده اند، دافعه متقابل و اثر بازدارندگی فضایی داشته باشند، به طوری که ترکیب زنجیره مولکولی به جای الگوی زیگزاگ مسطح رایج در پلیمرهای اشباع، ساختار اسپیروکتی را ارائه می دهد که انباشتگی کارآمدتر زنجیره های مولکولی را برای تشکیل کریستال ها تسهیل می کند و کاهش فاصله جدایی بین زنجیره های انباشته، نیروهای بین مولکولی را چند برابر می کند و در نتیجه نقطه ذوب را افزایش می دهد. .

دوم پایداری PTFE در دمای بالا است. برای پلیمرها، یکی از دلایل اصلی کاهش عملکرد و سمیت، تجزیه پیوندها به مولکول های کوچک است. از آنجایی که پیوندهای CF بسیار پایدار هستند، پیوندهای CC در فاز زنجیره اصلی به طور نسبی، بیشتر مستعد شکستگی است، اما به دلیل وجود CF، یک اثر هیپرکنژوگیشن روی CC مجاور خود ایجاد می کند (اوربیتال ضد پیوند CF و برهمکنش مداری پیوندی CC)، که همچنین مقاومت زنجیره اصلی را در برابر دما/نور بالا بهبود می بخشد. در عین حال، اثر هیپرکنژوگاسیون انرژی پتانسیل پایین تری را در موقعیت ارتو (گاوش) نسبت به موقعیت ضد (ضد) به همراه دارد، که همچنین توضیح می دهد که چرا با وجود دافعه الکترواستاتیکی بین فلوئورها، آنها هنوز تحت تأثیر انرژی پتانسیل هستند. مزایای اتم های فلوئور جبران می شود به طوری که اتم های فلوئور را می توان بسیار نزدیک در PTFE مرتب کرد.

آن دسته از اتم های فلوئور که نزدیک به هم چیده شده اند، ساختار هشت وجهی کاملی دارند، بنابراین اهداکننده یا گیرنده الکترون خوبی نیستند. آنها زنجیره اصلی نسبتا شکننده را محکم در وسط می پیچند، مانند تشکیل یک فیلم محافظ. مقاوم در برابر حملات شیمیایی، به PTFE مقاومت شیمیایی عالی می دهد. یکی دیگر از پیامدهای آرایش محکم، انرژی کم سطح است، به طوری که PTFE جاذبه زیادی برای مولکول های خارجی ندارد و به همین دلیل چسبنده نیست.