1
Els materials de poliuretà són resistents a temperatures altes? En general, el poliuretà no és resistent a temperatures elevades, fins i tot amb un sistema PPDI regular, el seu límit màxim de temperatura només pot ser d’uns 150 °. És possible que els tipus de polièster o polièter ordinari no puguin suportar les temperatures per sobre dels 120 °. Tot i això, el poliuretà és un polímer altament polar i, en comparació amb els plàstics generals, és més resistent a la calor. Per tant, definir el rang de temperatures per a la resistència a alta temperatura o diferenciar diferents usos és molt crític.
2
Com es pot millorar l’estabilitat tèrmica dels materials de poliuretà? La resposta bàsica és augmentar la cristalinitat del material, com ara l’isocianat PPDI altament regular esmentat anteriorment. Per què augmentar la cristalinitat del polímer millora la seva estabilitat tèrmica? La resposta és bàsicament coneguda per tothom, és a dir, l’estructura determina les propietats. Avui, voldríem intentar explicar per què la millora de la regularitat de l’estructura molecular comporta una millora de l’estabilitat tèrmica, la idea bàsica és de la definició o fórmula d’energia lliure de Gibbs, és a dir, △ G = H-St. El costat esquerre de G representa energia lliure i el costat dret de l’equació H és entalpia, S és l’entropia i T és la temperatura.
3
L’energia lliure de Gibbs és un concepte d’energia en la termodinàmica i la seva mida és sovint un valor relatiu, és a dir, la diferència entre els valors d’inici i final, de manera que el símbol △ s’utilitza al davant, ja que el valor absolut no es pot obtenir ni representar directament. Quan △ G disminueix, és a dir, quan és negatiu, vol dir que la reacció química es pot produir espontàniament o ser favorable per a una determinada reacció esperada. Això també es pot utilitzar per determinar si la reacció existeix o és reversible en la termodinàmica. El grau o la taxa de reducció es pot entendre com la cinètica de la pròpia reacció. H és bàsicament entalpia, que es pot entendre aproximadament com l’energia interna d’una molècula. Es pot endevinar aproximadament des del significat superficial dels caràcters xinesos, ja que el foc no ho és

4
S representa l’entropia del sistema, que es coneix generalment i el significat literal és força clar. Està relacionat o expressat en termes de temperatura T, i el seu significat bàsic és el grau de trastorn o llibertat del sistema microscòpic petit. Arribats a aquest punt, el petit amic observant pot haver notat que la temperatura T relacionada amb la resistència tèrmica que discutim avui ha aparegut finalment. Permeteu -me una mica sobre el concepte d’entropia. L’entropia es pot entendre estúpidament com el contrari de la cristalinitat. Com més gran sigui el valor d’entropia, més desordenada i caòtica és l’estructura molecular. Com més alta sigui la regularitat de l'estructura molecular, millor és la cristalinitat de la molècula. Ara, tallem un petit quadrat del rotlle de goma de poliuretà i considerem el petit quadrat com un sistema complet. La seva massa es fixa, suposant que el quadrat està format per 100 molècules de poliuretà (en realitat, n’hi ha moltes), ja que la seva massa i el seu volum es poden canviar bàsicament, podem aproximar -nos △ G com a valor numèric molt petit o infinitament proper a zero, i després la fórmula d’energia lliure de Gibbs es pot transformar en St = h, on t és la temperatura i S és la confecció. És a dir, la resistència tèrmica del poliuretà petit quadrat és proporcional a l’entalpia h i inversament proporcional a l’entropia S. Per descomptat, aquest és un mètode aproximat, i el millor és afegir △ abans (obtingut mitjançant comparació).
5
No és difícil trobar que la millora de la cristalinitat no només pugui reduir el valor de l’entropia, sinó que també augmentar el valor d’entalpia, és a dir, augmentar la molècula alhora que redueix el denominador (t = h/s), cosa que és obvi per a l’augment de la temperatura T, i és un dels mètodes més eficaços i habituals, independentment de si T és la temperatura de transició del vidre o la temperatura de fusió. El que cal passar és que la regularitat i la cristalinitat de l’estructura molecular de monòmers i la regularitat general i la cristalinitat de la solidificació molecular alta després de l’agregació són bàsicament lineals, que poden ser aproximadament equivalents o enteses de forma lineal. L’entalpia H és aportada principalment per l’energia interna de la molècula, i l’energia interna de la molècula és el resultat de diferents estructures moleculars d’energia potencial molecular i l’energia potencial molecular és el potencial químic, l’estructura molecular és regular i ordenada, cosa que significa que l’energia potencial molecular és més elevada i és més fàcil produir fenòmens de cristal·lització, com a condensions de l’aigua. A més, acabem d’assumir 100 molècules de poliuretà, les forces d’interacció entre aquestes 100 molècules també afectaran la resistència tèrmica d’aquest petit rodet, com ara els enllaços d’hidrogen físic, tot i que no són tan fortes com els enllaços químics, però el nombre N és gran, el comportament evident de la relativament més enllaç molecular d’hidrogen pot reduir el grau de desorden L’enllaç d’hidrogen és beneficiós per millorar la resistència tèrmica.