Maniero kompreni la efikon de fluoro estas esplori la diferencojn inter lineara polietileno (PE) kaj PTFE kiu estas la finfina fluoropolimero laŭ trajtoj kaj karakterizaĵoj.
Estas gravaj diferencoj inter trajtoj de PE kaj tiu de PTFE:
- * PTFE estas unu el la plej malaltaj surfacenergiaj polimeroj
- *PTFE estas la plej kemie imuna polimero
- *PTFE estas unu el la plej termike stabilaj polimeroj
- *Fandpunkto kaj specifa pezo de PTFE estas pli ol duoblaj tiuj de polietileno
PTFE kaj PE-diferencoj estas atribueblaj al la diferencoj de CeF kaj CeH-obligacioj.La diferencoj en la elektronikaj trajtoj kaj grandecoj de F kaj H kondukas al la sekvaj observoj:
- *F estas la plej elektronegativa el ĉiuj elementoj (4 Paulings)
- *F havas nedividitajn elektronparojn
- *F estas pli facile konvertita al Fe
- *Ligoforto de CeF estas pli alta ol CeH
- *F estas pli granda ol H
La elektronegativeco de karbono je 2.5 Paulings estas iom pli alta ol tiu de hidrogeno kaj pli malalta ol la elektronegativeco de fluoro.Sekve, la poluseco de la CeF-obligacio estas kontraŭa al tiu de la CeH-obligacio, kaj la CeF-obligacio estas pli altagrade polarigita.En la CeF-obligacio, la fluora fino de la obligacio estas negative ŝargita komparite kun la CeH-obligacio en kiu la karbono estas negative ŝargita.
La diferenco en obligaciopoluseco de CeH kaj CeF influas la relativan stabilecon de la formo de la du polimerĉenoj.Kristaliĝo de polietileno okazas en ebena kaj transformiĝo.PTFE povas esti devigita en tian formo ĉe ekstreme alta premo.PTFE, sub 19 C, kristaliĝas kiel helico kun 0,169 nm per ripeta distanco: necesas 13 C-atomoj por 180 turno por esti kompletigita.Super 19 C, la ripeta distanco pliiĝas al 0.195 nm kio signifas ke 15 karbonatomoj estas postulataj por 180 turno.Je super 19 C la ĉenoj estas kapablaj je angula movo, kiu pliiĝas super 30 C ĝis atingado de frostopunkto (327 C).
Anstataŭigo de F por H en la CeH-obligacio konsiderinde pliigas la ligan forton de 99.5 kcal/mole por la CeH-obligacio ĝis 116 kcal/mole por la CeF-obligacio.Sekve, termika stabileco kaj kemia rezisto de PTFE estas pli alta ol PE ĉar pli da energio estas postulata por rompi la CeF-ligon.La poluseco kaj forto de la CeF-obligacio malfaciligas F-atoman abstraktadmekanismon por disbranĉigi.En kontrasto, tre disbranĉigita polietileno (>8 branĉoj per 100 karbonatomoj) povas esti sintezita.Branĉa mekanismo kiel ilo por ĝustigi kristalecon ne estas praktika por PTFE.Anstataŭe komonomeroj kun pendantaj grupoj devas esti polimerigitaj kun TFE.
Kristaleco de neniam fandita PTFE estas en la intervalo de 92e98%, kongrua kun senbranĉa ĉenstrukturo.FEP, kopolimero de TFE kaj HFP, havas kiel-polimerizitan kristalecon de 40e50%.En FEP, la pendanta CF3-grupo estas ligita al terciara karbono kiu estas malpli termike stabila ol primaraj kaj sekundaraj karbonatomoj.Degradkurboj indikas degenerajn komencotemperaturojn de 300 C por FEP (0.02% malplipeziĝo) kaj 425 C por PTFE (0.03% malplipeziĝo).
Afiŝtempo: Sep-25-2020