Во-первых, его температура плавления составляет около 327 градусов Цельсия, что намного выше, чем у ПЭ (~130) и ПВДФ (~177) с аналогичной структурой. Ключевым фактором, определяющим температуру плавления, является сила между цепью и молекулами цепи. , хотя фтор имеет высокую электроотрицательность, но из-за химической структуры ПТФЭ дипольные моменты нейтрализуют друг друга, поэтому это неполярное вещество и не создает очевидной силы ориентации, а это означает, что основным эффектом является дисперсионная сила. , разумно сказать, что температура плавления ПТФЭ не должна быть намного выше, чем у ПЭ, но высокая электронная плотность фтора заставляет эти близко расположенные атомы фтора испытывать взаимное отталкивание и эффект стерического затруднения, так что конформация молекулярной цепи представляет собой структуру спирохеты, а не плоский зигзагообразный узор, характерный для насыщенных полимеров, что способствует более эффективной укладке молекулярных цепей с образованием кристаллов, а уменьшение расстояния между уложенными друг на друга цепями умножает межмолекулярные силы и, таким образом, увеличивает температуру плавления. .
Во-вторых, стабильность ПТФЭ при высоких температурах. Для полимеров одной из основных причин ухудшения характеристик и токсичности является распад связей на небольшие молекулы. Поскольку связи CF очень стабильны, связи CC на фазе основной цепи. Условно говоря, она более склонна к разрыву, но из-за существования CF она оказывает эффект гиперконъюгации на соседнюю фазу CC (антисвязывающую орбиталь CF и связывающее орбитальное взаимодействие CC), что также улучшает устойчивость основной цепи к высокой температуре/свету. В то же время эффект гиперконъюгации приводит к более низкой потенциальной энергии орто-положения (гош), чем анти-положения (анти), что также объясняет, почему, хотя между фторами существует электростатическое отталкивание, на них все еще влияет потенциальная энергия. Преимущества атомов фтора нивелируются тем, что атомы фтора могут быть расположены в ПТФЭ очень близко.
Эти близко расположенные атомы фтора имеют полную октаэдрическую структуру, поэтому они не являются хорошими донорами или акцепторами электронов. Они плотно обхватывают относительно хрупкую основную цепь посередине, образуя как бы защитную пленку. Устойчив к химическому воздействию, что придает ПТФЭ превосходную химическую стойкость. Еще одним следствием плотного расположения является низкая поверхностная энергия, поэтому ПТФЭ не оказывает особого притяжения к посторонним молекулам, поэтому он не является липким.
Время публикации: 29 августа 2022 г.