1
Устойчиви ли са полиуретановите материали на високи температури? Като цяло, полиуретанът не е устойчив на високи температури, дори при обикновена PPDI система, неговата максимална температурна граница може да бъде само около 150°. Обикновените видове полиестер или полиетер може да не са в състояние да издържат на температури над 120°. Полиуретанът обаче е силно полярен полимер и в сравнение с обикновените пластмаси е по-устойчив на топлина. Следователно определянето на температурния диапазон за устойчивост на висока температура или диференцирането на различни употреби е много критично.
2
И така, как може да се подобри термичната стабилност на полиуретановите материали? Основният отговор е да се повиши кристалността на материала, като например силно редовния PPDI изоцианат, споменат по-рано. Защо увеличаването на кристалността на полимера подобрява термичната му стабилност? Отговорът е известен на всички, тоест структурата определя свойствата. Днес бихме искали да се опитаме да обясним защо подобряването на редовността на молекулярната структура води до подобряване на термичната стабилност, основната идея е от дефиницията или формулата на свободната енергия на Гибс, т.е. △G=H-ST. Лявата страна на G представлява свободната енергия, а дясната страна на уравнението H е енталпията, S е ентропията и T е температурата.
3
Свободната енергия на Гибс е енергийна концепция в термодинамиката и нейният размер често е относителна стойност, т.е. разликата между началната и крайната стойност, така че символът △ се използва пред нея, тъй като абсолютната стойност не може да бъде директно получена или представена. Когато △G намалява, т.е. когато е отрицателен, това означава, че химичната реакция може да протече спонтанно или да бъде благоприятна за определена очаквана реакция. Това може да се използва и за определяне дали реакцията съществува или е обратима в термодинамиката. Степента или скоростта на редукция може да се разбира като кинетика на самата реакция. H е основно енталпия, която може приблизително да се разбира като вътрешна енергия на молекула. Може грубо да се познае от повърхностното значение на китайските йероглифи, тъй като огънят не е

4
S представлява ентропията на системата, която е общоизвестна и буквалното значение е съвсем ясно. Тя е свързана с или изразена чрез температура T и нейното основно значение е степента на разстройство или свобода на микроскопичната малка система. В този момент наблюдателният малък приятел може би е забелязал, че температурата T, свързана с термичното съпротивление, което обсъждаме днес, най-накрая се появи. Позволете ми да разкажа малко за концепцията за ентропията. Ентропията може глупаво да се разбира като противоположност на кристалността. Колкото по-висока е стойността на ентропията, толкова по-неподредена и хаотична е молекулярната структура. Колкото по-висока е редовността на молекулната структура, толкова по-добра е кристалността на молекулата. Сега нека отрежем малък квадрат от ролката от полиуретанова гума и да разглеждаме малкия квадрат като цялостна система. Масата му е фиксирана, като се приеме, че квадратът се състои от 100 полиуретанови молекули (в действителност има N много), тъй като масата и обемът му са основно непроменени, можем да приближим △G като много малка числена стойност или безкрайно близка до нула, тогава формулата за свободната енергия на Гибс може да се трансформира в ST=H, където T е температурата, а S е ентропията. Тоест термичното съпротивление на полиуретановия малък квадрат е пропорционално на енталпията H и обратно пропорционално на ентропията S. Разбира се, това е приблизителен метод и е най-добре да добавите △ преди него (получено чрез сравнение).
5
Не е трудно да се установи, че подобряването на кристалността може не само да намали стойността на ентропията, но и да увеличи стойността на енталпията, тоест увеличаване на молекулата, докато намалява знаменателя (T = H/S), което е очевидно за повишаване на температурата T, и това е един от най-ефективните и често срещани методи, независимо дали T е температурата на встъкляване или температурата на топене. Това, което трябва да бъде прехвърлено, е, че редовността и кристалността на мономерната молекулярна структура и цялостната редовност и кристалност на високомолекулното втвърдяване след агрегиране са основно линейни, което може да бъде приблизително еквивалентно или разбирано по линеен начин. Енталпията H се допринася главно от вътрешната енергия на молекулата, а вътрешната енергия на молекулата е резултат от различни молекулни структури с различна молекулна потенциална енергия, а молекулната потенциална енергия е химическият потенциал, молекулната структура е правилна и подредена, което означава, че молекулната потенциална енергия е по-висока и е по-лесно да се произведат явления на кристализация, като вода, кондензираща в лед. Освен това, току-що предположихме 100 полиуретанови молекули, силите на взаимодействие между тези 100 молекули също ще повлияят на термичното съпротивление на този малък валяк, като физическите водородни връзки, въпреки че те не са толкова силни като химичните връзки, но числото N е голямо, очевидното поведение на относително по-молекулната водородна връзка може да намали степента на разстройство или да ограничи обхвата на движение на всяка полиуретанова молекула, така че водородната връзка е полезна за подобряване на термичната устойчивост.