PTFE Structure Property Relasyon

Usa ka paagi aron masabtan ang epekto sa fluorine mao ang pagsuhid sa mga kalainan tali sa linear polyethylene (PE) ug PTFE nga mao ang katapusang fluoropolymer sa mga termino sa mga kabtangan ug mga kinaiya.

Adunay importante nga mga kalainan tali sa mga kabtangan sa PE ug sa PTFE:

• * Ang PTFE usa sa labing ubos nga mga polimer sa enerhiya sa nawong
• *Ang PTFE mao ang labing chemically resistant polymer
• *PTFE mao ang usa sa labing thermally lig-on polymers
• *Ang punto sa pagkatunaw ug piho nga gibug-aton sa PTFE labaw pa sa doble sa polyethylene

Ang mga kalainan sa PTFE ug PE tungod sa mga kalainan sa CeF ug CeH bonds.Ang mga kalainan sa elektronik nga mga kabtangan ug gidak-on sa F ug H mosangpot sa mosunod nga mga obserbasyon:

• *Ang F mao ang labing electronegative sa tanang elemento (4 Paulings)
• *F adunay unshared electron pares
• *Ang F mas dali nga ma-convert sa Fe
• *Ang kusog sa bond sa CeF mas taas kaysa CeH
• *Ang F mas dako kay sa H

Ang electronegativity sa carbon sa 2.5 Paulings medyo mas taas kaysa sa hydrogen ug mas ubos kaysa electronegativity sa fluorine.Tungod niini, ang polarity sa CeF bond sukwahi sa CeH bond, ug ang CeF bond mas polarized.Sa CeF bond, ang fluorine nga tumoy sa bond negatibo nga gikargahan kumpara sa CeH bond diin ang carbon negatibo nga gikargahan.

Ang kalainan sa bond polarity sa CeH ug CeF makaapekto sa relatibong kalig-on sa mga conformation sa duha ka polymer chain.Ang crystallization sa polyethylene mahitabo sa usa ka planar ug trans conformation.Ang PTFE mahimong mapugos sa ingon nga pagpahiuyon sa labi ka taas nga presyur.Ang PTFE, ubos sa 19 C, nag-kristal isip usa ka helix nga adunay 0.169 nm kada gibalikbalik nga gilay-on: nagkinahanglan kini og 13 C atoms alang sa usa ka 180 nga turn aron makompleto.Labaw sa 19 C, ang gisubli nga gilay-on nagdugang sa 0.195 nm nga nagpasabut nga 15 ka mga atomo sa carbon ang gikinahanglan alang sa usa ka 180 nga pagliko.Sa ibabaw sa 19 C ang mga kadena makahimo sa angular displacement, nga mosaka sa ibabaw sa 30 C hangtod makaabot sa tunawan nga punto (327 C).

Ang pag-ilis sa F alang sa H sa CeH bond sa dakong bahin nagdugang sa kusog sa bond gikan sa 99.5 kcal/mole alang sa CeH bond ngadto sa 116 kcal/mole alang sa CeF bond.Tungod niini, ang kalig-on sa kainit ug pagsukol sa kemikal sa PTFE mas taas kay sa PE tungod kay gikinahanglan ang dugang kusog aron maputol ang CeF bond.Ang polarity ug kusog sa CeF bond naghimo sa F atom abstraction nga mekanismo alang sa branching lisud.Sa kasukwahi, ang polyethylene nga daghan kaayog sanga (>8 ka sanga kada 100 ka atomo sa carbon) mahimong ma-synthesize.Ang mekanismo sa pagsanga ingon usa ka himan sa pag-adjust sa crystallinity dili praktikal alang sa PTFE.Hinuon ang mga comonomer nga adunay mga pendent nga grupo kinahanglan nga polymerized sa TFE.

Ang pagkakristal sa wala matunaw nga PTFE naa sa sakup nga 92e98%, nahiuyon sa usa ka istruktura nga wala’y sanga nga kadena.Ang FEP, usa ka copolymer sa TFE ug HFP, adunay as-polymerized crystallinity nga 40e50%.Sa FEP, ang pendent nga CF3 nga grupo gigapos sa usa ka tertiary carbon nga dili kaayo thermally stable kay sa primary ug secondary carbon atoms.Ang degradation curves nagpakita sa degradasyon sa pagsugod sa temperatura nga 300 C para sa FEP (0.02% nga pagkawala sa timbang) ug 425 C para sa PTFE (0.03% nga pagkawala sa timbang).