1
Чи стійкі поліуретанові матеріали до високих температур? Загалом поліуретан не стійкий до високих температур, навіть із звичайною системою PPDI його максимальна межа температури може становити лише близько 150°. Звичайні типи поліефіру або поліефіру можуть не витримувати температури вище 120°. Однак поліуретан є високополярним полімером, і порівняно зі звичайними пластмасами він більш стійкий до нагрівання. Тому визначення температурного діапазону для високотемпературної стійкості або розмежування різних видів використання є дуже важливим.
2
Отже, як можна покращити термостійкість поліуретанових матеріалів? Основна відповідь полягає в тому, щоб підвищити кристалічність матеріалу, такого як високорегулярний ізоціанат PPDI, згаданий раніше. Чому підвищення кристалічності полімеру покращує його термічну стабільність? Відповідь в принципі відома всім, тобто структура визначає властивості. Сьогодні ми хотіли б спробувати пояснити, чому покращення регулярності молекулярної структури призводить до покращення термічної стабільності. Основна ідея полягає у визначенні або формулі вільної енергії Гіббса, тобто △G=H-ST. Ліва частина G представляє вільну енергію, а права частина рівняння H — ентальпія, S — ентропія, а T — температура.
3
Вільна енергія Гіббса — це енергетичне поняття в термодинаміці, і її величина часто є відносною величиною, тобто різницею між початковим і кінцевим значеннями, тому символ △ використовується перед нею, оскільки абсолютне значення неможливо отримати або представити безпосередньо. Коли △G зменшується, тобто коли він негативний, це означає, що хімічна реакція може відбуватися спонтанно або бути сприятливою для певної очікуваної реакції. Це також можна використовувати, щоб визначити, чи існує реакція чи вона оборотна в термодинаміці. Ступінь або швидкість відновлення можна розуміти як кінетику самої реакції. H - це в основному ентальпія, яку приблизно можна зрозуміти як внутрішню енергію молекули. Це можна приблизно здогадатися з зовнішнього значення китайських ієрогліфів, оскільки вогонь не є таким

4
S представляє ентропію системи, яка загальновідома, а буквальне значення цілком зрозуміле. Він пов’язаний або виражається через температуру T, і його основним значенням є ступінь невпорядкованості або свободи мікроскопічної малої системи. У цей момент спостережливий маленький друг, можливо, помітив, що нарешті з’явилася температура Т, пов’язана з термічним опором, який ми сьогодні обговорюємо. Дозвольте мені трохи розповісти про концепцію ентропії. Ентропію можна безглуздо розуміти як протилежність кристалічності. Чим вище значення ентропії, тим більш невпорядкованою і хаотичною є молекулярна структура. Чим вища регулярність молекулярної структури, тим краща кристалічність молекули. Тепер давайте відріжемо маленький квадрат від рулону поліуретанової гуми та розглядатимемо маленький квадрат як повну систему. Його маса фіксована, припускаючи, що квадрат складається зі 100 молекул поліуретану (насправді їх N багато), оскільки його маса та об’єм практично не змінюються, ми можемо наблизити △G як дуже мале числове значення або нескінченно близьке до нуля, тоді формулу вільної енергії Гіббса можна перетворити на ST=H, де T — температура, а S — ентропія. Тобто термічний опір поліуретанового квадратика пропорційний ентальпії H і обернено пропорційний ентропії S. Звичайно, це приблизний метод, і найкраще перед ним додати △ (отримане шляхом порівняння).
5
Неважко виявити, що покращення кристалічності може не тільки зменшити значення ентропії, але й збільшити значення ентальпії, тобто збільшення молекули при одночасному зменшенні знаменника (T = H/S), що очевидно для підвищення температури T, і це один із найбільш ефективних і поширених методів, незалежно від того, чи є T температурою склування чи температурою плавлення. Необхідно змінити те, що регулярність і кристалічність молекулярної структури мономеру та загальна регулярність і кристалічність високомолекулярного затвердіння після агрегації є в основному лінійними, що може бути приблизно еквівалентним або розумітися лінійним чином. Ентальпія H в основному залежить від внутрішньої енергії молекули, а внутрішня енергія молекули є результатом різних молекулярних структур з різною молекулярною потенціальною енергією, а молекулярна потенціальна енергія є хімічним потенціалом, молекулярна структура є регулярною та впорядкованою, що означає, що молекулярна потенціальна енергія вища, і легше виробляти явища кристалізації, як-от конденсація води в лід. Крім того, ми щойно припустили 100 молекул поліуретану, сили взаємодії між цими 100 молекулами також впливатимуть на термічний опір цього маленького валика, наприклад, фізичні водневі зв’язки, хоча вони не такі міцні, як хімічні зв’язки, але число N є великим, очевидна поведінка відносно більш молекулярного водневого зв’язку може зменшити ступінь розладу або обмежити діапазон руху кожної молекули поліуретану, тому водневий зв'язок є корисним для покращення термостійкості.