1
Er polyurethanmaterialer modstandsdygtige over for høje temperaturer? Generelt er polyurethan ikke modstandsdygtigt over for høje temperaturer. Selv med et almindeligt PPDI-system kan dens maksimale temperaturgrænse kun være omkring 150°. Almindelige polyester- eller polyethertyper kan muligvis ikke modstå temperaturer over 120°. Polyurethan er dog en meget polær polymer, og sammenlignet med almindelige plasttyper er den mere modstandsdygtig over for varme. Derfor er det meget vigtigt at definere temperaturområdet for højtemperaturresistens eller at skelne mellem forskellige anvendelser.
2
Så hvordan kan den termiske stabilitet af polyurethanmaterialer forbedres? Det grundlæggende svar er at øge materialets krystallinitet, såsom det tidligere nævnte meget regelmæssige PPDI-isocyanat. Hvorfor forbedrer en forøgelse af polymerens krystallinitet dens termiske stabilitet? Svaret er grundlæggende kendt af alle, nemlig at strukturen bestemmer egenskaber. I dag vil vi gerne forsøge at forklare, hvorfor forbedringen af ​​den molekylære strukturs regelmæssighed medfører en forbedring af den termiske stabilitet. Grundideen stammer fra definitionen eller formlen for Gibbs fri energi, dvs. △G=H-ST. Venstre side af G repræsenterer fri energi, og højre side af ligningen H er entalpi, S er entropi, og T er temperatur.
3
Gibbs frie energi er et energibegreb inden for termodynamik, og dens størrelse er ofte en relativ værdi, dvs. forskellen mellem start- og slutværdierne, så symbolet △ bruges foran den, da den absolutte værdi ikke kan opnås eller repræsenteres direkte. Når △G falder, dvs. når den er negativ, betyder det, at den kemiske reaktion kan forekomme spontant eller være gunstig for en bestemt forventet reaktion. Dette kan også bruges til at bestemme, om reaktionen eksisterer eller er reversibel inden for termodynamik. Reduktionsgraden eller -hastigheden kan forstås som selve reaktionens kinetik. H er dybest set entalpi, som omtrent kan forstås som et molekyles indre energi. Det kan groft gættes ud fra den overflademæssige betydning af de kinesiske tegn, da ild ikke er ...

4
S repræsenterer systemets entropi, hvilket er alment kendt, og den bogstavelige betydning er ret klar. Det er relateret til eller udtrykt i forhold til temperatur T, og dets grundlæggende betydning er graden af ​​uorden eller frihed i det mikroskopiske lille system. På dette tidspunkt har den observante lille ven måske bemærket, at temperaturen T relateret til den termiske modstand, vi diskuterer i dag, endelig dukkede op. Lad mig bare snakke lidt om entropi-begrebet. Entropi kan dumt nok forstås som det modsatte af krystallinitet. Jo højere entropiværdien er, desto mere uordnet og kaotisk er den molekylære struktur. Jo højere den molekylære strukturs regelmæssighed er, desto bedre er molekylets krystallinitet. Lad os nu skære et lille kvadrat af polyurethan-gummirullen og betragte det lille kvadrat som et komplet system. Dens masse er fast, idet vi antager, at kvadratet består af 100 polyurethanmolekyler (i virkeligheden er der N mange), da dens masse og volumen stort set er uændrede, kan vi tilnærme △G som en meget lille numerisk værdi eller uendeligt tæt på nul, hvorefter Gibbs' formel for fri energi kan omdannes til ST=H, hvor T er temperaturen, og S er entropien. Det vil sige, at den termiske modstand af det lille polyurethankvadrat er proportional med entalpien H og omvendt proportional med entropien S. Dette er selvfølgelig en tilnærmet metode, og det er bedst at tilføje △ før den (opnået ved sammenligning).
5
Det er ikke svært at se, at forbedringen af ​​krystalliniteten ikke blot kan reducere entropiværdien, men også øge entalpiværdien, dvs. øge molekylets størrelse, samtidig med at nævneren (T = H/S) reduceres, hvilket er indlysende for stigningen i temperatur T, og det er en af ​​de mest effektive og almindelige metoder, uanset om T er glasovergangstemperaturen eller smeltetemperaturen. Det, der skal ændres, er, at regelmæssigheden og krystalliniteten af ​​monomerens molekylstruktur og den samlede regelmæssighed og krystallinitet af den højmolekylære størkning efter aggregering grundlæggende er lineære, hvilket kan være omtrent ækvivalent eller forstås lineært. Entalpien H bidrager hovedsageligt fra molekylets indre energi, og molekylets indre energi er resultatet af forskellige molekylære strukturer med forskellig molekylær potentiel energi, og den molekylære potentielle energi er det kemiske potentiale. Den molekylære struktur er regelmæssig og ordnet, hvilket betyder, at den molekylære potentielle energi er højere, og det er lettere at producere krystallisationsfænomener, som vand der kondenserer til is. Desuden antog vi lige 100 polyurethanmolekyler, og interaktionskræfterne mellem disse 100 molekyler vil også påvirke den termiske modstand af denne lille rulle, såsom fysiske hydrogenbindinger, selvom de ikke er så stærke som kemiske bindinger, men antallet N er stort, og den åbenlyse opførsel af den relativt mere molekylære hydrogenbinding kan reducere graden af ​​uorden eller begrænse bevægelsesområdet for hvert polyurethanmolekyle, så hydrogenbindinger er gavnlige for at forbedre den termiske modstand.