1
A janë materialet poliuretani rezistente ndaj temperaturave të larta? Në përgjithësi, poliuretani nuk është rezistent ndaj temperaturave të larta, edhe me një sistem të rregullt PPDI, kufiri i tij maksimal i temperaturës mund të jetë vetëm rreth 150°. Llojet e zakonshme të poliesterit ose polieterit mund të mos jenë në gjendje t'i rezistojnë temperaturave mbi 120°. Megjithatë, poliuretani është një polimer shumë polar, dhe në krahasim me plastikën e përgjithshme, është më rezistent ndaj nxehtësisë. Prandaj, përcaktimi i diapazonit të temperaturës për rezistencën ndaj temperaturës së lartë ose diferencimi i përdorimeve të ndryshme është shumë kritik.
2
Pra, si mund të përmirësohet qëndrueshmëria termike e materialeve poliuretani? Përgjigja themelore është rritja e kristalinitetit të materialit, siç është izocianati shumë i rregullt PPDI i përmendur më parë. Pse rritja e kristalinitetit të polimerit përmirëson stabilitetin e tij termik? Përgjigja në thelb është e njohur për të gjithë, domethënë, struktura përcakton vetitë. Sot do të donim të përpiqeshim të shpjegojmë pse përmirësimi i rregullsisë së strukturës molekulare sjell një përmirësim të qëndrueshmërisë termike, ideja bazë është nga përkufizimi ose formula e energjisë së lirë Gibbs, dmth. △G=H-ST. Ana e majtë e G përfaqëson energjinë e lirë, dhe ana e djathtë e ekuacionit H është entalpi, S është entropi dhe T është temperatura.
3
Energjia e lirë e Gibbs-it është një koncept energjetik në termodinamikë dhe madhësia e saj është shpesh një vlerë relative, dmth diferenca midis vlerave fillestare dhe mbarimit, kështu që simboli △ përdoret para saj, pasi vlera absolute nuk mund të merret ose të përfaqësohet drejtpërdrejt. Kur △G zvogëlohet, pra kur është negativ, do të thotë se reaksioni kimik mund të ndodhë spontanisht ose të jetë i favorshëm për një reaksion të caktuar të pritshëm. Kjo mund të përdoret gjithashtu për të përcaktuar nëse reaksioni ekziston apo është i kthyeshëm në termodinamikë. Shkalla ose shkalla e reduktimit mund të kuptohet si kinetika e vetë reaksionit. H në thelb është entalpi, e cila mund të kuptohet përafërsisht si energjia e brendshme e një molekule. Mund të merret me mend përafërsisht nga kuptimi sipërfaqësor i karaktereve kineze, pasi zjarri nuk është

4
S përfaqëson entropinë e sistemit, e cila është e njohur përgjithësisht dhe kuptimi i drejtpërdrejtë është mjaft i qartë. Ajo lidhet ose shprehet në terma të temperaturës T, dhe kuptimi i saj bazë është shkalla e çrregullimit ose lirisë së sistemit të vogël mikroskopik. Në këtë pikë, miku i vogël vëzhgues mund të ketë vënë re se më në fund u shfaq temperatura T e lidhur me rezistencën termike që po diskutojmë sot. Më lejoni të hutoj pak për konceptin e entropisë. Entropia mund të kuptohet marrëzi si e kundërta e kristalinitetit. Sa më e lartë të jetë vlera e entropisë, aq më e çrregullt dhe kaotike është struktura molekulare. Sa më e lartë të jetë rregullsia e strukturës molekulare, aq më i mirë është kristaliniteti i molekulës. Tani, le të presim një katror të vogël nga rrotulla e gomës poliuretani dhe ta konsiderojmë katrorin e vogël si një sistem të plotë. Masa e tij është fikse, duke supozuar se katrori përbëhet nga 100 molekula poliuretani (në realitet, ka N shumë), pasi masa dhe vëllimi i tij janë në thelb të pandryshuara, mund të përafrojmë △G si një vlerë numerike shumë të vogël ose pafundësisht afër zeros, atëherë energjia e lirë e Gibbs-it mund të transformohet ku është formula e temperaturës, S, S. Kjo do të thotë, rezistenca termike e katrorit të vogël poliuretani është në përpjesëtim me entalpinë H dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me entropinë S. Sigurisht, kjo është një metodë e përafërt dhe është më mirë të shtoni △ para saj (e fituar përmes krahasimit).
5
Nuk është e vështirë të zbulohet se përmirësimi i kristalinitetit jo vetëm që mund të zvogëlojë vlerën e entropisë, por edhe të rrisë vlerën e entalpisë, domethënë, duke rritur molekulën duke reduktuar emëruesin (T = H/S), i cili është i dukshëm për rritjen e temperaturës T, dhe është një nga metodat më efektive dhe më të zakonshme, pavarësisht nëse T është temperatura e kalimit të qelqit apo temperatura e shkrirjes. Ajo që duhet të kalohet është se rregullsia dhe kristaliniteti i strukturës molekulare të monomerit dhe rregullsia dhe kristaliniteti i përgjithshëm i ngurtësimit të lartë molekular pas grumbullimit janë kryesisht lineare, të cilat mund të jenë afërsisht ekuivalente ose të kuptohen në mënyrë lineare. Entalpia H kontribuohet kryesisht nga energjia e brendshme e molekulës, dhe energjia e brendshme e molekulës është rezultat i strukturave të ndryshme molekulare të energjisë potenciale të ndryshme molekulare, dhe energjia potenciale molekulare është potenciali kimik, struktura molekulare është e rregullt dhe e rregullt, që do të thotë se energjia potenciale molekulare është më e lartë dhe është më e lehtë të prodhohet kristalizimi i kristalizimit, si p. Përveç kësaj, ne sapo supozuam 100 molekula poliuretani, forcat e ndërveprimit midis këtyre 100 molekulave do të ndikojnë gjithashtu në rezistencën termike të këtij rul të vogël, siç janë lidhjet fizike të hidrogjenit, megjithëse ato nuk janë aq të forta sa lidhjet kimike, por numri N është i madh, sjellja e dukshme e lëvizjes relativisht më molekulare të secilës lidhje hidrogjenore mund të kufizojë shkallën e lëvizjes ose shkallën e lëvizjes policore. Lidhja hidrogjenore është e dobishme për përmirësimin e rezistencës termike.