પીટીએફઇ સ્ટ્રક્ચર પ્રોપર્ટી રિલેશનશિપ

ફ્લોરિનની અસરને સમજવાનો એક માર્ગ એ છે કે રેખીય પોલિઇથિલિન (PE) અને PTFE વચ્ચેના તફાવતોનું અન્વેષણ કરવું જે ગુણધર્મો અને લાક્ષણિકતાઓના સંદર્ભમાં અંતિમ ફ્લોરોપોલિમર છે.

PE અને PTFE ના ગુણધર્મો વચ્ચે મહત્વપૂર્ણ તફાવત છે:

• * પીટીએફઇ એ સૌથી નીચી સપાટીના ઊર્જા પોલિમરમાંનું એક છે
• *પીટીએફઇ એ સૌથી રાસાયણિક પ્રતિરોધક પોલિમર છે
• *પીટીએફઇ એ સૌથી વધુ થર્મલી સ્થિર પોલિમર છે
• *પીટીએફઇનું ગલનબિંદુ અને ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ પોલિઇથિલિન કરતાં બમણા કરતાં વધુ છે

PTFE અને PE તફાવતો CeF અને CeH બોન્ડના તફાવતોને આભારી છે.F અને H ના ઇલેક્ટ્રોનિક ગુણધર્મો અને કદમાં તફાવત નીચેના અવલોકનો તરફ દોરી જાય છે:

• *F એ તમામ તત્વોમાં સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ છે (4 પાઉલિંગ)
• *F પાસે શેર ન કરેલ ઇલેક્ટ્રોન જોડીઓ છે
• *F વધુ સરળતાથી Fe માં રૂપાંતરિત થાય છે
• *CeF ની બોન્ડ મજબૂતાઈ CeH કરતા વધારે છે
• *F એ H કરતા મોટો છે

2.5 પાઉલિંગ પર કાર્બનની ઈલેક્ટ્રોનગેટિવિટી હાઈડ્રોજન કરતા થોડી વધારે છે અને ફ્લોરિનની ઈલેક્ટ્રોનગેટિવિટી કરતા ઓછી છે.પરિણામે, CeF બોન્ડની ધ્રુવીયતા CeH બોન્ડની વિરુદ્ધ છે, અને CeF બોન્ડ વધુ ધ્રુવીકૃત છે.CeF બોન્ડમાં, બોન્ડનો ફ્લોરિન છેડો CeH બોન્ડની તુલનામાં નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે જેમાં કાર્બન નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે.

CeH અને CeF ના બોન્ડ પોલેરિટીમાં તફાવત બે પોલિમર સાંકળોના કન્ફોર્મેશનની સંબંધિત સ્થિરતાને અસર કરે છે.પોલિઇથિલિનનું સ્ફટિકીકરણ પ્લેનર અને ટ્રાન્સ કન્ફોર્મેશનમાં થાય છે.PTFE ને અત્યંત ઊંચા દબાણે આવી રચનામાં ફરજ પાડી શકાય છે.PTFE, 19 C થી નીચે, 0.169 nm પ્રતિ પુનરાવર્તિત અંતર સાથે હેલિક્સ તરીકે સ્ફટિકીકરણ કરે છે: તે પૂર્ણ થવા માટે 180 વળાંક માટે 13 C અણુ લે છે.19 C થી ઉપર, પુનરાવર્તિત અંતર 0.195 nm સુધી વધે છે જેનો અર્થ છે કે 180 વળાંક માટે 15 કાર્બન પરમાણુ જરૂરી છે.19 C ઉપર સાંકળો કોણીય વિસ્થાપન માટે સક્ષમ છે, જે ગલનબિંદુ (327 C) સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી 30 C થી ઉપર વધે છે.

CeH બોન્ડમાં H માટે F ની અવેજીમાં નોંધપાત્ર રીતે બોન્ડની મજબૂતાઈ CeH બોન્ડ માટે 99.5 kcal/mole થી વધીને CeF બોન્ડ માટે 116 kcal/mole થાય છે.પરિણામે, PTFE ની થર્મલ સ્થિરતા અને રાસાયણિક પ્રતિકાર PE કરતાં વધારે છે કારણ કે CeF બોન્ડને તોડવા માટે વધુ ઊર્જાની જરૂર પડે છે.CeF બોન્ડની ધ્રુવીયતા અને તાકાત બ્રાન્ચિંગ માટે F એટમ એબ્સ્ટ્રેક્શન મિકેનિઝમને મુશ્કેલ બનાવે છે.તેનાથી વિપરીત, અત્યંત ડાળીઓવાળું પોલિઇથિલિન (> 100 કાર્બન અણુઓ દીઠ 8 શાખાઓ) સંશ્લેષણ કરી શકાય છે.સ્ફટિકીયતાને સમાયોજિત કરવાના સાધન તરીકે શાખાની પદ્ધતિ PTFE માટે વ્યવહારુ નથી.તેના બદલે પેન્ડન્ટ જૂથો ધરાવતા કોમોનોમર્સનું TFE સાથે પોલિમરાઇઝ્ડ હોવું જોઈએ.

ક્યારેય ઓગળેલા પીટીએફઇની સ્ફટિકીયતા 92e98% ની રેન્જમાં છે, જે શાખા વિનાની સાંકળની રચના સાથે સુસંગત છે.FEP, TFE અને HFPનું કોપોલિમર, 40e50% ની પોલિમરાઇઝ્ડ સ્ફટિકીયતા ધરાવે છે.FEP માં, પેન્ડન્ટ CF3 જૂથ તૃતીય કાર્બન સાથે બંધાયેલું છે જે પ્રાથમિક અને ગૌણ કાર્બન અણુઓ કરતાં ઓછું થર્મલી સ્થિર છે.ડિગ્રેડેશન કર્વ્સ FEP (0.02% વજન ઘટાડવું) માટે 300 C અને PTFE (0.03% વજન ઘટાડવું) માટે 425 C ના અધોગતિની શરૂઆતનું તાપમાન સૂચવે છે.