ふっ素樹脂の分子構造に基づく性質

ふっ素原子の効果

  • F原子の原子半径が小さく緻密である(電子と核との相互作用が強い)。
  • 分極が小さい。
  • 電気陰性度は、あらゆる元素の中で最も高い。
  • イオン化エネルギーが大きい。

C-F結合

  • C-F結合距離が短い + Fの高い電気陰性度
  • 結合エネルギーが高い。→耐熱性・耐燃焼性(耐酸化性)・耐候性(耐紫外線性)
  • 分子間力が小さい
  • -CF2-グループの分子間凝集エネルギーが非常に小さい。
  • 表面の自由エネルギーが低い。→非粘着性・低摩擦
  • 結晶内での分子の束縛が大きくない。→繊維化(フィブリル化)
  • 機械的強度が低い。⇒高分子量化が必要→高粘度・溶剤に不溶
  • 結晶の融解熱が小さい。

PTFE分子

  • C-F結合距離が短い
  • F原子がC-C鎖の周囲を隙間なく埋め尽くした構造。→耐薬品性
  • F原子同士の反発。⇒ラセン構造
  • C-C自由回転のエネルギーが高い。⇒曲がりにくく剛直な分子

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