1
Чи стійкі поліуретанові матеріали до високих температур? Загалом, поліуретан нестійкий до високих температур, навіть зі звичайною системою PPDI його максимальна температурна межа може становити лише близько 150°. Звичайні поліефірні або поліефірні типи можуть не витримувати температури вище 120°. Однак поліуретан є високополярним полімером, і порівняно із звичайними пластмасами він більш стійкий до нагрівання. Тому визначення температурного діапазону для стійкості до високих температур або диференціація різних застосувань є дуже важливим.
2
Отже, як можна покращити термостабільність поліуретанових матеріалів? Основна відповідь полягає у збільшенні кристалічності матеріалу, такого як високорегулярний ізоціанат PPDI, згаданий раніше. Чому збільшення кристалічності полімеру покращує його термостабільність? Відповідь, в основному, відома всім, тобто структура визначає властивості. Сьогодні ми хотіли б спробувати пояснити, чому покращення регулярності молекулярної структури призводить до покращення термостабільності. Основна ідея береться з визначення або формули 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 перед нею використовується символ △, оскільки абсолютне значення неможливо безпосередньо отримати або представити. Коли △G зменшується, тобто коли воно від'ємне, це означає, що хімічна реакція може відбуватися спонтанно або бути сприятливою для певної очікуваної реакції. Це також можна використовувати для визначення того, чи існує реакція, чи вона є оборотною в термодинаміці. Ступінь або швидкість відновлення можна розуміти як кінетику самої реакції. H — це, по суті, ентальпія, яку можна приблизно розуміти як внутрішню енергію молекули. Її можна приблизно здогадатися з поверхневого значення китайських ієрогліфів, оскільки вогонь не є...

4
S являє собою ентропію системи, яка загальновідома, і її буквальне значення досить зрозуміле. Вона пов'язана або виражається через температуру T, а її основне значення - ступінь невпорядкованості або свободи мікроскопічної малої системи. На цьому етапі спостережливий маленький друг, можливо, помітив, що температура T, пов'язана з термічним опором, про який ми сьогодні говоримо, нарешті з'явилася. Дозвольте мені трохи поговорити про концепцію ентропії. Ентропію можна безглуздо розуміти як протилежність кристалічності. Чим вище значення ентропії, тим більш невпорядкована та хаотична молекулярна структура. Чим вища регулярність молекулярної структури, тим краща кристалічність молекули. Тепер давайте виріжемо невеликий квадрат з рулону поліуретанової гуми та розглянемо цей маленький квадрат як повну систему. Його маса фіксована, якщо припустити, що квадрат складається зі 100 молекул поліуретану (насправді їх N), оскільки його маса та об'єм практично не змінюються, ми можемо наближено визначити △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, тепловий опір малого квадрата з поліуретану пропорційний ентальпії H та обернено пропорційний ентропії S. Звичайно, це наближений метод, і найкраще додати перед ним △ (отриманий шляхом порівняння).
5
Неважко помітити, що покращення кристалічності може не тільки зменшити значення ентропії, але й збільшити значення ентальпії, тобто збільшити молекулу при зменшенні знаменника (T = H/S), що очевидно для підвищення температури T, і це один з найефективніших і найпоширеніших методів, незалежно від того, чи є T температурою склування, чи температурою плавлення. Потрібно врахувати, що регулярність і кристалічність молекулярної структури мономеру, а також загальна регулярність і кристалічність високомолекулярного затвердіння після агрегації є в основному лінійними, що можна приблизно еквівалентно або розуміти лінійно. Ентальпія H головним чином зумовлена ​​внутрішньою енергією молекули, а внутрішня енергія молекули є результатом різних молекулярних структур з різною молекулярною потенційною енергією, а молекулярна потенційна енергія - це хімічний потенціал, молекулярна структура є регулярною та впорядкованою, що означає, що молекулярна потенційна енергія вища, і легше викликати явища кристалізації, такі як конденсація води в лід. Крім того, ми щойно припустили 100 молекул поліуретану, сили взаємодії між цими 100 молекулами також впливатимуть на термічний опір цього невеликого ролика, такі як фізичні водневі зв'язки, хоча вони не такі міцні, як хімічні зв'язки, але число N велике, очевидна поведінка відносно більш молекулярного водневого зв'язку може зменшити ступінь невпорядкованості або обмежити діапазон руху кожної молекули поліуретану, тому водневий зв'язок корисний для покращення термічного опору.