MOFAN

notícies

Els materials de poliuretà presenten resistència a temperatures elevades?

1
Els materials de poliuretà són resistents a les altes temperatures? En general, el poliuretà no és resistent a les altes temperatures, fins i tot amb un sistema PPDI normal, el seu límit de temperatura màxima només pot ser d'uns 150 °. Els tipus de polièster o polièter ordinaris poden no ser capaços de suportar temperatures superiors a 120 °. Tanmateix, 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 temperatura per a la resistència a altes temperatures o diferenciar els diferents usos és molt crític.
2
Aleshores, com es pot millorar l'estabilitat tèrmica dels materials de poliuretà? La resposta bàsica és augmentar la cristal·linitat del material, com ara l'isocianat PPDI altament regular que s'ha esmentat anteriorment. Per què augmentar la cristal·linitat 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 prové de la definició o fórmula de l'energia lliure de Gibbs, és a dir, △G=H-ST. El costat esquerre de G representa l'energia lliure i el costat dret de l'equació H és l'entalpia, S és l'entropia i T és la temperatura.
3
L'energia lliure de Gibbs és un concepte energètic en termodinàmica, i la seva magnitud sovint és un valor relatiu, és a dir, la diferència entre els valors inicial i final, per la qual cosa s'utilitza el símbol △ davant, ja que el valor absolut no es pot obtenir ni representar directament. Quan △G disminueix, és a dir, quan és negatiu, significa que la reacció química pot produir-se 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 termodinàmica. El grau o la velocitat 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 a partir del significat superficial dels caràcters xinesos, ja que el foc no és...

4
S representa l'entropia del sistema, que és generalment coneguda i el significat literal és força clar. Està relacionada o expressada en termes de temperatura T, i el seu significat bàsic és el grau de desordre o llibertat del petit sistema microscòpic. En aquest punt, el petit amic observador potser s'haurà adonat que finalment ha aparegut la temperatura T relacionada amb la resistència tèrmica que estem discutint avui. Permeteu-me divagar una mica sobre el concepte d'entropia. L'entropia es pot entendre estúpidament com el contrari de la cristal·linitat. Com més alt sigui el valor d'entropia, més desordenada i caòtica serà l'estructura molecular. Com més alta sigui la regularitat de l'estructura molecular, millor serà la cristal·linitat 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 és fixa, suposant que el quadrat està format per 100 molècules de poliuretà (en realitat, n'hi ha N), com que la seva massa i volum no canvien bàsicament, podem aproximar △G com un valor numèric molt petit o infinitament proper a zero, llavors la fórmula de l'energia lliure de Gibbs es pot transformar a ST=H, on T és la temperatura i S és l'entropia. És a dir, la resistència tèrmica del quadrat petit de poliuretà és proporcional a l'entalpia H i inversament proporcional a l'entropia S. Per descomptat, aquest és un mètode aproximat, i és millor afegir △ abans (obtingut mitjançant comparació).
5
No és difícil trobar que la millora de la cristal·linitat no només pot reduir el valor d'entropia, sinó també augmentar el valor d'entalpia, és a dir, augmentar la molècula mentre es redueix el denominador (T = H/S), cosa òbvia per a l'augment de la temperatura T, i és un dels mètodes més eficaços i comuns, independentment de si T és la temperatura de transició vítria o la temperatura de fusió. El que cal fer és la transició que la regularitat i la cristal·linitat de l'estructura molecular del monòmer i la regularitat i cristal·linitat generals de l'alta solidificació molecular després de l'agregació siguin bàsicament lineals, cosa que pot ser aproximadament equivalent o entendre's de manera lineal. L'entalpia H és principalment contribuïda per l'energia interna de la molècula, i l'energia interna de la molècula és el resultat de diferents estructures moleculars de diferent 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 alta i és més fàcil produir fenòmens de cristal·lització, com la condensació d'aigua en gel. A més, acabem de suposar 100 molècules de poliuretà, les forces d'interacció entre aquestes 100 molècules també afectaran la resistència tèrmica d'aquest petit corró, com ara els enllaços d'hidrogen físics, tot i que no són tan forts com els enllaços químics, però el nombre N és gran, el comportament evident de l'enllaç d'hidrogen relativament més molecular pot reduir el grau de desordre o restringir el rang de moviment de cada molècula de poliuretà, de manera que l'enllaç d'hidrogen és beneficiós per millorar la resistència tèrmica.


Data de publicació: 09 d'octubre de 2024

Deixa el teu missatge