Каб зразумець уплыў фтору, трэба вывучыць адрозненні паміж лінейным поліэтыленам (ПЭ) і ПТФЭ, які з'яўляецца найлепшым фторпалімерам з пункту гледжання ўласцівасцей і характарыстык.
Існуюць важныя адрозненні паміж уласцівасцямі ПЭ і ПТФЭ:
- * ПТФЭ - адзін з палімераў з самай нізкай павярхоўнай энергіяй
- *ПТФЭ - самы хімічна ўстойлівы палімер
- *ПТФЭ - адзін з найбольш тэрмаўстойлівых палімераў
- *Тэмпература плаўлення і ўдзельная вага ПТФЭ больш чым у два разы вышэй, чым у поліэтылену
Адрозненні PTFE і PE звязаны з адрозненнямі CeF і CeH аблігацый.Адрозненні ў электронных уласцівасцях і памерах F і H прыводзяць да наступных назіранняў:
- *F - самы электраадмоўны з усіх элементаў (4 Полінга)
- *F мае непадзеленыя электронныя пары
- *F лягчэй ператвараецца ў Fe
- *Трываласць счаплення CeF вышэй, чым CeH
- *F больш, чым H
Электраадмоўнасць вугляроду пры 2,5 Полінга некалькі вышэй, чым у вадароду, і ніжэй, чым электраадмоўнасць фтору.Такім чынам, палярнасць сувязі CeF супрацьлеглая палярнасці сувязі CeH, і сувязь CeF больш палярызаваная.У сувязі CeF фторны канец сувязі зараджаны адмоўна ў параўнанні з сувяззю CeH, у якой вуглярод зараджаны адмоўна.
Розніца ў палярнасці сувязі CeH і CeF ўплывае на адносную стабільнасць канфармацый двух палімерных ланцугоў.Крышталізацыя поліэтылену адбываецца ў плоскай і транс-канфармацыі.ПТФЭ можна прымусіць прыняць такую канфармацыю пры надзвычай высокім ціску.PTFE пры тэмпературы ніжэй за 19 C крышталізуецца ў выглядзе спіралі з 0,169 нм на паўтарэнне адлегласці: патрабуецца 13 атамаў C, каб завяршыць абарот на 180.Вышэй за 19 C адлегласць паўтарэння павялічваецца да 0,195 нм, што азначае, што для абароту на 180 патрабуецца 15 атамаў вугляроду.Пры тэмпературы вышэй за 19 C ланцужкі здольныя да вуглавога зрушэння, якое павялічваецца вышэй за 30 C да дасягнення тэмпературы плаўлення (327 C).
Замена H на F у сувязі CeH істотна павялічвае трываласць сувязі з 99,5 ккал/моль для сувязі CeH да 116 ккал/моль для сувязі CeF.Такім чынам, тэрмічная стабільнасць і хімічная ўстойлівасць ПТФЭ вышэй, чым ПЭ, таму што для разрыву сувязі CeF патрабуецца больш энергіі.Палярнасць і трываласць сувязі CeF абцяжарваюць механізм абстракцыі атама F для разгалінавання.У адрозненне ад гэтага можна сінтэзаваць моцна разгалінаваны поліэтылен (>8 галін на 100 атамаў вугляроду).Механізм разгалінавання як інструмент для рэгулявання кристалличности непрактычны для ПТФЭ.Замест гэтага сомономеры з падвеснымі групамі павінны быць полимеризованы з TFE.
Крышталічнасць ніколі не расплаўленага ПТФЭ знаходзіцца ў дыяпазоне 92-98%, што адпавядае неразгалінаванай структуры ланцуга.ФЭП, супалімер ТФЭ і ГФП, мае кристалличность пасля палімерызацыі 40-50%.У FEP падвесная група CF3 звязана з троесным вугляродам, які менш тэрмічнаму ўстойлівы, чым першасныя і другасныя атамы вугляроду.Крывыя дэградацыі паказваюць тэмпературу пачатку дэградацыі 300 C для FEP (0,02% страта вагі) і 425 C для PTFE (0,03% страта масы).
Час публікацыі: 25 верасня 2020 г