page_banner1

Proč PTFE odolá vysokým teplotám?

První je proto, že jeho bod tání je asi 327 stupňů Celsia, což je mnohem více než u PE (~130) a PVDF (~177) s podobnou strukturou. Klíčovým faktorem, který určuje bod tání, je síla mezi řetězcem a molekulami řetězce. fluor má sice vysokou elektronegativitu, ale z chemické struktury PTFE se dipólové momenty navzájem ruší, takže jde o nepolární látku a nevytváří zjevnou orientační sílu, což znamená, že hlavním účinkem je disperzní síla. je rozumné říci, že bod tání PTFE by neměl být o tolik vyšší než u PE, ale vysoká elektronová hustota fluoru způsobuje, že tyto těsně uspořádané atomy fluoru se vzájemně odpuzují a stericky brání, takže konformace molekulárního řetězce představuje spirochetovou strukturu, spíše než plochý klikatý vzor obvyklý u nasycených polymerů, což usnadňuje účinnější skládání molekulárních řetězců za účelem vytvoření krystalů a zmenšení separační vzdálenosti mezi naskládanými řetězci znásobuje mezimolekulární síly a zvyšuje tak bod tání .

Druhým je stabilita PTFE při vysoké teplotě. U polymerů je jedním z hlavních důvodů degradace výkonu a toxicity rozklad vazeb na malé molekuly. Vzhledem k tomu, že CF vazby jsou velmi stabilní, CC se vážou na fázi hlavního řetězce Relativně řečeno, je náchylnější k rozbití, ale díky existenci CF má hyperkonjugační efekt na svůj blízký CC (antivazebný orbital CF a vazebná orbitální interakce CC), což také zlepšuje odolnost hlavního řetězce vůči vysoké teplotě/světlu. Hyperkonjugační efekt zároveň přináší nižší potenciální energii orto polohy (gauche) než polohy anti (anti), což také vysvětluje, proč i když mezi fluory existuje elektrostatické odpuzování, jsou stále ovlivněny potenciální energií. Výhody atomů fluoru jsou kompenzovány, takže atomy fluoru mohou být v PTFE uspořádány velmi těsně.

Tyto těsně uspořádané atomy fluoru mají úplnou oktaedrickou strukturu, takže nejsou dobrými donory elektronů nebo akceptory elektronů. Pevně ​​obalí relativně křehký hlavní řetěz uprostřed, jako by vytvořily ochranný film. Odolný vůči chemickému napadení, dává PTFE vynikající chemickou odolnost. Dalším důsledkem těsného uspořádání je nízká povrchová energie, takže PTFE není příliš přitažlivý pro cizí molekuly, a proto není lepivý.


Čas odeslání: 29. srpna 2022