Bakit kaya ng PTFE ang mataas na temperatura?

Ang una ay dahil ang punto ng pagkatunaw nito ay humigit-kumulang 327 degrees Celsius, na mas mataas kaysa sa PE (~130) at PVDF (~177) na may mga katulad na istruktura. Ang pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa punto ng pagkatunaw ay ang puwersa sa pagitan ng kadena at mga molekula ng kadena. , bagaman ang fluorine ay may mataas na electronegativity, ngunit mula sa kemikal na istraktura ng PTFE, ang dipole moments ay kinansela sa isa't isa, kaya ito ay isang non-polar substance at hindi gumagawa ng halatang orientation force, na nangangahulugan na ang dispersion force ay ang pangunahing epekto Samakatuwid. , makatwirang sabihin na ang punto ng pagkatunaw ng PTFE ay hindi dapat mas mataas kaysa sa PE, ngunit ang mataas na density ng elektron ng fluorine ay ginagawang ang mga malapit na nakaayos na fluorine atoms na ito ay may mutual repulsion at steric hindrance effect, upang ang molecular chain conformation nagpapakita ng spirochete na istraktura, sa halip na ang flat zigzag pattern na karaniwan sa mga saturated polymers, na nagpapadali sa mas mahusay na pagsasalansan ng mga molecular chain upang makabuo ng mga kristal, at ang pagbawas sa distansya ng paghihiwalay sa pagitan ng mga stacked chain ay nagpaparami sa mga intermolecular na pwersa at sa gayon ay nagpapataas ng punto ng pagkatunaw. .

Ang pangalawa ay ang katatagan ng PTFE sa mataas na temperatura. Para sa mga polimer, ang isa sa mga pangunahing dahilan para sa pagkasira ng pagganap at toxicity ay ang agnas ng mga bono sa maliliit na molekula. Dahil ang mga bono ng CF ay napaka-stable, ang mga bono ng CC sa pangunahing yugto ng kadena Relatibong pagsasalita, ito ay mas madaling masira, ngunit dahil sa pagkakaroon ng CF, ito ay gumagawa ng isang hyperconjugation na epekto sa kanyang malapit na CC (ang anti-bonding orbital ng CF at ang bonding orbital na pakikipag-ugnayan ng CC), na nagpapabuti din sa paglaban ng pangunahing kadena sa mataas na temperatura/ilaw. Kasabay nito, ang hyperconjugation effect ay nagdudulot ng mas mababang potensyal na enerhiya ng ortho position (gauche) kaysa sa anti position (anti), na nagpapaliwanag din kung bakit kahit na mayroong electrostatic repulsion sa pagitan ng mga fluorine, apektado pa rin sila ng potensyal na enerhiya. Ang mga bentahe ng fluorine atoms ay na-offset upang ang fluorine atoms ay maiayos nang napakalapit sa PTFE.

Ang mga malapit na nakaayos na fluorine atom ay may kumpletong octahedral na istraktura, kaya hindi sila mahusay na mga donor ng elektron o mga tumatanggap ng elektron. Mahigpit nilang binabalot ang medyo marupok na pangunahing kadena sa gitna, tulad ng pagbuo ng isang proteksiyon na pelikula. Lumalaban sa pag-atake ng kemikal, na nagbibigay sa PTFE ng mahusay na paglaban sa kemikal. Ang isa pang kahihinatnan ng masikip na pag-aayos ay ang mababang enerhiya sa ibabaw, upang ang PTFE ay walang gaanong pagkahumaling sa mga dayuhang molekula, kaya naman hindi ito malagkit.