1
Er polyuretanmaterialer motstandsdyktige mot høye temperaturer? Generelt er polyuretan ikke motstandsdyktig mot høye temperaturer. Selv med et vanlig PPDI-system kan den maksimale temperaturgrensen bare være rundt 150°. Vanlige polyester- eller polyetertyper tåler kanskje ikke temperaturer over 120°. Polyuretan er imidlertid en svært polar polymer, og sammenlignet med vanlige plasttyper er den mer motstandsdyktig mot varme. Derfor er det svært viktig å definere temperaturområdet for høytemperaturmotstand eller å skille mellom ulike bruksområder.
2
Så hvordan kan den termiske stabiliteten til polyuretanmaterialer forbedres? Det grunnleggende svaret er å øke materialets krystallinitet, slik som det svært regulære PPDI-isocyanatet som er nevnt tidligere. Hvorfor forbedrer økning av polymerens krystallinitet dens termiske stabilitet? Svaret er i utgangspunktet kjent for alle, det vil si at strukturen bestemmer egenskaper. I dag vil vi prøve å forklare hvorfor forbedringen av molekylstrukturens regelmessighet fører til en forbedring av termisk stabilitet. Grunnideen er fra definisjonen eller formelen for Gibbs fri 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 avtar, 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 innen termodynamikk. Reduksjonsgraden eller -hastigheten kan forstås som selve reaksjonens kinetikk. H er i utgangspunktet entalpi, som omtrentlig kan forstås som den indre energien til et molekyl. Den kan grovt gjettes ut fra overflatebetydningen av de kinesiske tegnene, da ild ikke er ...

4
S representerer systemets entropi, som er allment kjent, og den bokstavelige betydningen er ganske klar. Det er relatert til eller uttrykt i form av temperatur T, og dens grunnleggende betydning er graden av uorden eller frihet til det mikroskopiske lille systemet. På dette tidspunktet har kanskje den observante lille vennen lagt merke til at temperaturen T relatert til den termiske motstanden vi diskuterer i dag endelig dukket opp. La meg bare snakke litt om entropibegrepet. Entropi kan dumt nok forstås som det motsatte av krystallinitet. Jo høyere entropiverdi, desto mer uordnet og kaotisk er molekylstrukturen. Jo høyere regelmessighet i molekylstrukturen er, desto bedre er molekylets krystallinitet. La oss nå kutte et lite kvadrat av polyuretan-gummirullen og betrakte det lille kvadratet som et komplett system. Massen er fast, forutsatt at kvadratet består av 100 polyuretanmolekyler (i virkeligheten er det N mange). Siden masse og volum i utgangspunktet er uendret, kan vi tilnærme △G som en veldig liten numerisk verdi eller uendelig nær null. Da kan Gibbs formel for fri energi transformeres til ST=H, hvor T er temperaturen og S er entropien. Det vil si at den termiske motstanden til det lille polyuretankvadratet er proporsjonal med entalpien H og omvendt proporsjonal med entropien S. Dette er selvfølgelig en omtrentlig metode, og det er best å legge til △ før den (oppnådd ved sammenligning).
5
Det er ikke vanskelig å oppdage at forbedring av krystalliniteten ikke bare kan redusere entropiverdien, men også øke entalpiverdien, det vil si å øke molekylet samtidig som nevneren (T = H/S) reduseres, noe som er åpenbart for økningen av temperaturen T, og det er en av de mest effektive og vanlige metodene, uavhengig av om T er glassovergangstemperaturen eller smeltetemperaturen. Det som må overgås er at regelmessigheten og krystalliniteten til monomermolekylstrukturen og den generelle regelmessigheten og krystalliniteten til den høymolekylære størkningen etter aggregering i utgangspunktet er lineære, noe som kan være omtrent likeverdig eller forstås lineært. Entalpien H bidrar hovedsakelig av molekylets indre energi, og molekylets indre energi er et resultat av forskjellige molekylstrukturer med ulik 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 krystallisasjonsfenomener, som vann som kondenserer til is. Dessuten antok vi nettopp 100 polyuretanmolekyler. Samspillskreftene mellom disse 100 molekylene vil også påvirke den termiske motstanden til denne lille rullen, for eksempel fysiske hydrogenbindinger. Selv om de ikke er like sterke som kjemiske bindinger, men antallet N er stort, kan den åpenbare oppførselen til den relativt mer molekylære hydrogenbindingen redusere graden av uorden eller begrense bevegelsesområdet til hvert polyuretanmolekyl. Derfor er hydrogenbindinger gunstige for å forbedre den termiske motstanden.