1
Vai poliuretāna materiāli ir izturīgi pret augstām temperatūrām? Kopumā poliuretāns nav izturīgs pret augstām temperatūrām, pat ar parasto PPDI sistēmu tā maksimālā temperatūras robeža var būt tikai ap 150°. Parastie poliestera vai poliētera veidi var neizturēt temperatūru virs 120°. Tomēr poliuretāns ir ļoti polārs polimērs, un, salīdzinot ar vispārējo plastmasu, tas ir izturīgāks pret karstumu. Tāpēc ļoti svarīgi ir noteikt temperatūras diapazonu augstas temperatūras izturībai vai diferencēt dažādus lietojumus.
2
Tātad, kā var uzlabot poliuretāna materiālu termisko stabilitāti? Pamata atbilde ir materiāla kristāliskuma palielināšana, piemēram, iepriekš minētais ļoti regulārais PPDI izocianāts. Kāpēc polimēra kristāliskuma palielināšana uzlabo tā termisko stabilitāti? Atbilde būtībā ir zināma ikvienam, tas ir, struktūra nosaka īpašības. Šodien mēs vēlamies mēģināt izskaidrot, kāpēc molekulārās struktūras likumsakarības uzlabošana rada termiskās stabilitātes uzlabošanos, pamatideja ir no Gibsa brīvās enerģijas definīcijas jeb formulas, ti, △G=H-ST. G kreisā puse apzīmē brīvo enerģiju, un vienādojuma H labā puse ir entalpija, S ir entropija un T ir temperatūra.
3
Gibsa brīvā enerģija ir enerģijas jēdziens termodinamikā, un tās lielums bieži ir relatīvs lielums, ti, starpība starp sākuma un beigu vērtībām, tāpēc tās priekšā tiek izmantots simbols △, jo absolūto vērtību nevar tieši iegūt vai attēlot. Kad △G samazinās, ti, ja tas ir negatīvs, tas nozīmē, ka ķīmiskā reakcija var notikt spontāni vai būt labvēlīga noteiktai gaidāmajai reakcijai. To var arī izmantot, lai noteiktu, vai reakcija pastāv vai ir atgriezeniska termodinamikā. Redukcijas pakāpi vai ātrumu var saprast kā pašas reakcijas kinētiku. H būtībā ir entalpija, ko aptuveni var saprast kā molekulas iekšējo enerģiju. To var aptuveni uzminēt pēc ķīniešu rakstzīmju virsmas nozīmes, jo uguns nav

4
S apzīmē sistēmas entropiju, kas ir vispārzināma un burtiskā nozīme ir diezgan skaidra. Tas ir saistīts ar vai izteikts ar temperatūru T, un tā pamatnozīme ir mikroskopiskās mazās sistēmas nekārtības vai brīvības pakāpe. Šajā brīdī vērīgais mazais draugs, iespējams, pamanīja, ka beidzot parādījās temperatūra T, kas saistīta ar termisko pretestību, par kuru mēs šodien runājam. Ļaujiet man nedaudz parunāt par entropijas koncepciju. Entropiju var muļķīgi saprast kā kristāliskuma pretstatu. Jo augstāka ir entropijas vērtība, jo nesakārtotāka un haotiskāka ir molekulārā struktūra. Jo augstāka ir molekulārās struktūras regularitāte, jo labāka ir molekulas kristāliskums. Tagad nogriezīsim nelielu kvadrātiņu no poliuretāna gumijas ruļļa un uzskatīsim mazo kvadrātu kā pilnīgu sistēmu. Tā masa ir fiksēta, pieņemot, ka kvadrāts sastāv no 100 poliuretāna molekulām (īstenībā tādu ir N daudz), tā kā tā masa un tilpums būtībā nemainās, varam tuvināt △G kā ļoti mazu skaitlisku vērtību vai bezgalīgi tuvu nullei, tad Gibsa brīvās enerģijas formulu var pārveidot par temperatūru ST=H, kur S ir temperatūra ST=eny. Tas ir, poliuretāna mazā kvadrāta termiskā pretestība ir proporcionāla entalpijai H un apgriezti proporcionāla entropijai S. Protams, šī ir aptuvenā metode, un vislabāk ir pirms tās pievienot △ (iegūta, salīdzinot).
5
Nav grūti konstatēt, ka kristāliskuma uzlabošana var ne tikai samazināt entropijas vērtību, bet arī palielināt entalpijas vērtību, tas ir, palielinot molekulu, vienlaikus samazinot saucēju (T = H/S), kas ir acīmredzams temperatūras T paaugstināšanai, un tā ir viena no efektīvākajām un izplatītākajām metodēm neatkarīgi no tā, vai T ir stiklošanās temperatūra vai kušanas temperatūra. Jāpārveido tas, ka monomēra molekulārās struktūras regularitāte un kristāliskums, kā arī augstās molekulārās sacietēšanas vispārējā regularitāte un kristāliskums pēc agregācijas būtībā ir lineāras, kas var būt aptuveni līdzvērtīgas vai saprastas lineārā veidā. Entalpiju H galvenokārt veicina molekulas iekšējā enerģija, un molekulas iekšējo enerģiju veido dažādas molekulārās struktūras ar dažādu molekulāro potenciālu enerģiju, un molekulārā potenciālā enerģija ir ķīmiskais potenciāls, molekulārā struktūra ir regulāra un sakārtota, kas nozīmē, ka molekulārā potenciālā enerģija ir augstāka, un vieglāk ir radīt kristalizācijas parādības, piemēram, ūdens ledus kondensāciju. Turklāt mēs tikko pieņēmām 100 poliuretāna molekulas, mijiedarbības spēki starp šīm 100 molekulām ietekmēs arī šī mazā veltņa termisko pretestību, piemēram, fizikālās ūdeņraža saites, lai gan tās nav tik spēcīgas kā ķīmiskās saites, bet skaitlis N ir liels, relatīvi vairāk molekulārās ūdeņraža saites acīmredzamā uzvedība var samazināt katras molekulārās ūdeņraža saites diapazonu. ūdeņraža saite ir labvēlīga siltuma pretestības uzlabošanai.