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聚四氟乙烯的分子结构对其性质特点的影响

编辑:镇江德斯立塑胶有限公司时间:2019-08-16

  聚四氟乙烯的分子链结构为-[-CF2-CF2-]-n,能够看做是聚乙烯分子链骨架上碳原子衔接的一切氢原子悉数由氟原子替代后的成果。由此PTFE具有以下结构特点:

  (1)因为氟原子体积比氢原子大,F-C键长又短,相邻大分子的氟原子的负电荷又彼此排挤,使分子链已不可能像聚乙烯分子那样,在空间中呈平面锯齿形摆放,而只能是以拉长的螺旋形(歪曲的锯齿形)摆放,才能使教的氟原子严密地堆砌在碳-碳链骨架周围。

  该螺旋构象正好包围在PTFE简单受到化学腐蚀的碳链骨架外形成了一层严密的彻底“氟代”的保护层,使得PTFE主链不受外界任何试剂的腐蚀。在低于19°C时,一个螺距能够包括多大12-26个碳原子(6-13个单体单元)。高于19°C时,分子链略微松开后,螺距拉长,一个螺距能够包含多大14-30个碳原子(7-15个单体单元)。

  (2)氟原子与骨架碳原子衔接在一起,严密堆砌,使得分子链发作很大刚性,分子链的高度规整又使得PTFE发作高度结晶,这样导致PTFE的高耐热性以及高熔点。

  (3)与每个碳原子衔接的两个氟原子彻底对称,使得PTFE成为彻底的非极性聚合物,赋予PTFE资料极端优异的介电和电绝缘性能。

  (4)氟原子对骨架碳原子有屏蔽的作用,加上F-C键具有较高键能,特别是当一个碳原子上衔接有两个氟原子的时分,键长就会进一步缩短,键能增大(431KJ/mol-504KJ/mol),使资料具有高度稳定性。四氟乙烯单体是由四个F原子对称地摆放在两个C原子上,C原子指甲为双键,不能自由转动。聚合今后,PTFE的分子链主链上的碳原子间以及碳原子与氟原子之间的单键能够做有限的自由转动。C-C键的键长为1.54x10-10,C-F键的键长为1.41x10-10,优势常见单键中较短的,所以PTFE分子内的结合牢固,很难和其他物质发作化学反应。

  (5)PTFE具有非极性以及结晶结构,使得PTFE资料具有优异的耐化学试剂性和耐溶剂性。

  (6)分子链的高刚性及分子链的异常巨大(分子量极高),使得PTFE的熔融粘度极高,很难流动。

  (7)分子链彻底的非极性,使得PTFE分子链之间的吸引力很小。与此同时,分子链属于无支链的高刚性链,缠结很小,使得聚四氟乙烯资料微观上力学性能不佳,简单出现冷流现象。PTFE是彻底对称而无支链的线型高分子,分子不具有极性。


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