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氟碳漆中氟原子和分子的结构特点

发布时间:2017-12-13

氟原子的原子结构及特点

 

氟原子位于元素周期表的第Ⅶ主族,序号为9, 核外电子分布1s22s22p5,原子半径比较小。在与碳原子组成共价键时,由C提供的共用电子也进入第二轨道上。所以C-F键的键长(1.42)C-Cl键长(1.77)短很多。C-F 键能较大(389.303KJ/mol, CH3F),电负性大(相对电负性为4.0)。氟原子具有屏蔽效应。一般聚烯烃分子的碳键呈锯齿状,氢原子分布在四条直线上。如果将氢原子换成氟原子,由于氟原子的电负性大,氟原子带有较多负电荷,相邻氟原子之间相斥,使含氟烷烃中的氟原子不在四条线上(使分子键中的C-C键角112°变为107°),而沿着碳键作螺线形分布,中间的一条碳链四周被一系列带负电氟原子包围。由于是对称分布,整个分子是非极性的,又由于氟的极化率小,所以F-C高聚物高度绝缘。在化学上突出地表现在它的高度热稳定性和化学惰性。

 

氟树脂的分子结构和特性

 

常温固化氟树脂的结构如图所示,在FEFE 的分子结构中,作为主要单体的三氟氯乙烯,由于其氟原子的电负性最大,原子半径较小,它和碳原子形成C-F键极短,键能较高(486kJ/mol),远较C- Cl键的键能大,从空间结构和化学角度看,氟烯烃单元?;ち瞬缓芪榷ǖ囊蚁┗训ピ?,使其难以受氧化侵蚀,提高了树脂的耐候性和耐化学腐蚀性,并为树脂提供了必要的硬度?;芳夯囊?,给予了树脂刚性和透明性,其侧链的大环降低了树脂的结晶性,使其可以在常温下溶于大多数有机溶剂。烷基的引入给树脂提供了较好的绕曲性能,增加了树脂的柔韧性能。羟烷基的引入则给树脂带来了固化点,使树脂在常温下与异氰酸酯交联固化,在高温与三聚氰胺树脂交联固化,这一基团的引入,使树脂具有从室温到高温广阔温度范围内固化的性能,应用范围大为扩展。而侧链上羧基的引入,则提高了树脂对颜料的润湿性,加强了树脂与固化剂、有机颜料的相溶性。

 

常温固化氟树脂分子结构:

 

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