上海勁孚化工科技有限公司

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     公司致力于氟樹脂工業(yè)與其他特種新材料產(chǎn)業(yè)的前沿技術(shù)與銷售，目前主要經(jīng)營氟塑料（PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等）、色母、氟涂料、PEEK、芳綸、碳纖維、玻璃纖維、功能性化學(xué)品及其他特種新材料。  

      科班出身的我，以高分子的專業(yè)知識深入淺出的聊聊一下概念。希望你們多多關(guān)注上海勁孚化工/021-57629631。

1：碳氟鍵是什么鍵？

       碳氟鍵為極性共價鍵，是一種強飽和化學(xué)鍵，由一個碳原子和一個氟原子組成。這個鍵是通過原子軌道的相互疊加產(chǎn)生的。但由于碳與氟的電負(fù)性相差較大，氟原子的電負(fù)性較高，軌道的電子云會更加偏向氟。同時使得碳氟鍵非常穩(wěn)定。

      碳氟鍵斷裂能量受多種因素影響，包括分子結(jié)構(gòu)、溶劑效應(yīng)、溫度和壓力等。碳氟鍵斷裂的能量主要來自于兩個方面：鍵能和活化能。

       碳氟鍵的鍵能是斷裂所需能量的重要組成部分。由于氟原子的電負(fù)性較高，碳和氟之間的電子的共享程度較小，使得碳氟鍵的鍵能較高。碳氟鍵的鍵能值通常高于其他化學(xué)鍵！

     碳氟鍵的斷裂需要克服活化能，即在斷裂過程中克服吸附態(tài)、過渡態(tài)和解離態(tài)等能壘?；罨苤饕Q于反應(yīng)機理、反應(yīng)速率和反應(yīng)條件等因素。

 2：碳氟鍵的特性與作用

     碳氟鍵（C-F）的特性如下圖表：

      氟碳鍵鍵能強，鍵距短、電負(fù)性大、極性小。另外，由于C-F鍵比較強，因此具有極小的范德華引力，并且分子間束縛小，顯現(xiàn)出以下特性：

      高鍵能→優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)性、耐溶劑性、耐燃性（耐氧化性）和耐氣候性。

      較低的極性→低折射率、低介電常數(shù)、絕緣性能、不粘性、憎水性和憎油性。

       較小的范德華引力→極好的不粘性和低摩擦性，良好的成纖性。

     ①由于氟原子半徑很小且電子和原子核之間的相互作用比較大，因此氟原子具有較小的極性。

     ② 氟原子在所有元素中具有最大的電負(fù)性。

      ③氟原子容易與所有元素結(jié)合并且具有較強的結(jié)合力，因此，與其它化合物結(jié)合間的范德華力相當(dāng)小。

       我曾經(jīng)記得我高中奧林匹克化學(xué)競賽李豹先老師這樣講（因高中提前學(xué)了，讀大學(xué)時上化學(xué)專撩女同學(xué)或逃課去了--- 一本大學(xué)都如此/這也難免我國基礎(chǔ)材料科學(xué)發(fā)展任重道遠(yuǎn)啊）：氟是簡單立方晶體結(jié)構(gòu)，氟有5個2P核素，引力空間位只有1個空缺；氟的SP雜化模型是：一個2S核素移向Z軸中心旋渦，一個2P核素進入2S核素的引力旋渦，另兩個2P核素圍繞SP引力臂對旋，還有兩個核素保持原有位置。只有在特殊的環(huán)境中氟的兩對對旋的2P核素才能完全拆開，即除了有斥力環(huán)境外還應(yīng)該要有空間環(huán)境等，這時氟的引力延伸軌道會增多，即發(fā)生SP2、SP3雜化過程。一旦SP2、SP3雜化發(fā)生，這時氟的活性就會增大，這就是氫氟酸氧化性強的原因。下圖-氟原子核SP改道過程示意圖。

      當(dāng)氟SP3雜化時，有三個SP3引力臂是三對核素對旋結(jié)構(gòu)，或者是類似核素同位素結(jié)構(gòu)，另一個引力臂是單獨核素，三對對旋核素共同形成對單獨核素形成牽制，使氟化氫性質(zhì)特別活潑。

      以上這些是大學(xué)化學(xué)里專業(yè)解釋的，現(xiàn)在我們通俗化來做分析講解：氫氟酸中的氟離子的半徑很小，甚至小于氧離子，這導(dǎo)致它有很強的滲透性，致密的氧化物也不能阻止它的滲透，氟離子（F-）具有極強的腐蝕性，主要原因如下：

     “一代材料，一代工業(yè)”---材料強，則工業(yè)強；工業(yè)強，則國強。上海勁孚化工科技有限公司，真誠期待與天下人分享交流各種特種新材料。（識別下圖中二維碼，微信關(guān)注“上海勁孚化工科技有限公司”微信公眾號吧）