1
Er polyuretanmaterialer motstandsdyktige mot høye temperaturer? Generelt er polyuretan ikke motstandsdyktig mot høye temperaturer, selv med et vanlig PPDI-system kan maksimal temperaturgrense bare være rundt 150°. Vanlige polyester- eller polyetertyper tåler kanskje ikke temperaturer over 120°. Imidlertid er polyuretan en svært polar polymer, og sammenlignet med generell plast er den mer motstandsdyktig mot varme. Derfor er det svært kritisk å definere temperaturområdet for høytemperaturmotstand eller differensiere ulike bruksområder.
2
Så hvordan kan den termiske stabiliteten til polyuretanmaterialer forbedres? Det grunnleggende svaret er å øke krystalliniteten til materialet, slik som det svært vanlige PPDI-isocyanatet nevnt tidligere. Hvorfor forbedrer det å øke polymerens krystallinitet dens termiske stabilitet? Svaret er i utgangspunktet kjent for alle, det vil si at struktur bestemmer egenskaper. I dag vil vi prøve å forklare hvorfor forbedringen av molekylær strukturregularitet fører til en forbedring av termisk stabilitet, den grunnleggende ideen er fra definisjonen eller formelen til Gibbs frie energi, dvs. △G=H-ST. Venstre side av G representerer fri energi, og høyre side av ligningen H er entalpi, S er entropi og T er temperatur.
3
Gibbs frie energi er et energibegrep innen termodynamikk, og størrelsen er ofte en relativ verdi, dvs. forskjellen mellom start- og sluttverdiene, så symbolet △ brukes foran den, da den absolutte verdien ikke kan oppnås eller representeres direkte. Når △G synker, dvs. når den er negativ, betyr det at den kjemiske reaksjonen kan oppstå spontant eller være gunstig for en viss forventet reaksjon. Dette kan også brukes til å bestemme om reaksjonen eksisterer eller er reversibel i termodynamikk. Graden eller hastigheten av reduksjon kan forstås som kinetikken til selve reaksjonen. H er i utgangspunktet entalpi, som tilnærmet kan forstås som den indre energien til et molekyl. Det kan grovt gjettes ut fra overflatebetydningen til de kinesiske tegnene, ettersom ild ikke er det

4
S representerer entropien til systemet, som er generelt kjent og den bokstavelige betydningen er ganske klar. Det er relatert til eller uttrykt i termer av temperatur T, og dets grunnleggende betydning er graden av uorden eller frihet til det mikroskopiske lille systemet. På dette tidspunktet kan den observante lille vennen ha lagt merke til at temperaturen T relatert til den termiske motstanden vi diskuterer i dag endelig dukket opp. La meg bare vandre litt om entropi-konseptet. Entropi kan dumt forstås som det motsatte av krystallinitet. Jo høyere entropiverdien er, desto mer uordnet og kaotisk er molekylstrukturen. Jo høyere molekylstrukturens regularitet, desto bedre er molekylets krystallinitet. La oss nå kutte en liten firkant av polyuretan-gummirullen og se på den lille firkanten som et komplett system. Massen er fast, forutsatt at kvadratet består av 100 polyuretanmolekyler (i virkeligheten er det N mange), siden massen og volumet i utgangspunktet er uendret, kan vi tilnærme △G som en veldig liten numerisk verdi eller uendelig nær null, så kan Gibbs frienergiformel transformeres til ST=H, og S er temperaturen. Det vil si at den termiske motstanden til den lille polyuretan-firkanten er proporsjonal med entalpien H og omvendt proporsjonal med entropien S. Selvfølgelig er dette en omtrentlig metode, og det er best å legge til △ før den (oppnådd gjennom sammenligning).
5
Det er ikke vanskelig å finne at forbedring av krystallinitet ikke bare kan redusere entropiverdien, men også øke entalpiverdien, det vil si å øke molekylet samtidig som man reduserer nevneren (T = H/S), som er åpenbart for økningen av temperatur T, og det er en av de mest effektive og vanlige metodene, uavhengig av om T er glassovergangstemperaturen eller smeltetemperaturen. Det som må endres er at regulariteten og krystalliniteten til den monomere molekylstrukturen og den generelle regulariteten og krystalliniteten til den høymolekylære størkningen etter aggregering i utgangspunktet er lineære, som kan være omtrent likeverdige eller forstås på en lineær måte. Entalpien H er hovedsakelig bidratt av den indre energien til molekylet, og den indre energien til molekylet er resultatet av forskjellige molekylære strukturer med forskjellig molekylær potensiell energi, og den molekylære potensielle energien er det kjemiske potensialet, den molekylære strukturen er regelmessig og ordnet, noe som betyr at den molekylære potensielle energien er høyere, og det er lettere å produsere krystalliseringsfenomener, som vannkondenser. Dessuten antok vi nettopp 100 polyuretanmolekyler, interaksjonskreftene mellom disse 100 molekylene vil også påvirke den termiske motstanden til denne lille valsen, for eksempel fysiske hydrogenbindinger, selv om de ikke er like sterke som kjemiske bindinger, men antallet N er stort, den åpenbare oppførselen til den relativt mer molekylære hydrogenbindingen kan redusere graden av molekylforstyrrelse eller hydrogenbinding, så hydrogenethan-bevegelsen er begrenset gunstig for å forbedre termisk motstand.