1 つ目は、その融点が摂氏約 327 度であり、同様の構造の PE (約 130) や PVDF (約 177) よりもはるかに高いためです。融点を決定する重要な要素は、鎖と鎖分子の間の力です。フッ素は高い電気陰性度を持っていますが、PTFEの化学構造から双極子モーメントが互いに打ち消し合うため、無極性物質であり明らかな配向力を生じず、分散力が主な効果となるためです。 PTFE の融点は PE の融点よりもそれほど高くないはずであると考えるのが合理的ですが、フッ素の電子密度が高いため、これらの密に配置されたフッ素原子は相互反発と立体障害効果を持ち、分子鎖の立体構造が変化します。飽和ポリマーによく見られる平坦なジグザグパターンではなくスピロヘータ構造を示し、これにより分子鎖のより効率的な積層が促進されて結晶が形成され、積層された鎖間の分離距離が減少すると分子間力が増大し、その結果融点が上昇します。 。
2 つ目は、PTFE の高温での安定性です。ポリマーの場合、性能低下と毒性の主な理由の 1 つは、結合が小さな分子に分解されることです。 CF結合は非常に安定しているため、主鎖相のCC結合は比較的切れやすいですが、CFの存在により、隣接するCC（反結合性軌道）に超共役効果が生じます。 CF と CC の結合軌道相互作用により、主鎖の高温/光に対する耐性も向上します。同時に、超共役効果により、オルト位 (ゴーシュ) のポテンシャル エネルギーがアンチ位 (アンチ) よりも低くなります。これは、フッ素間に静電反発があるにもかかわらず、依然としてポテンシャル エネルギーの影響を受ける理由も説明します。フッ素原子の利点が相殺されるため、PTFE 内でフッ素原子を非常に密に配置できます。
これらの密に配置されたフッ素原子は完全な八面体構造をしているため、良好な電子供与体または電子受容体ではありません。中央の比較的壊れやすい主鎖を保護膜を形成するようにしっかりと包み込みます。化学的攻撃に強く、PTFE に優れた耐薬品性を与えます。緻密な配置のもう 1 つの結果は、表面エネルギーが低いため、PTFE は異物分子をあまり引き付けず、それが粘着性を持たない理由です。
投稿日時: 2022 年 8 月 29 日