1
Il-materjali tal-polyurethane huma reżistenti għal temperaturi għoljin? B'mod ġenerali, il-polyurethane mhuwiex reżistenti għal temperaturi għoljin, anke b'sistema PPDI regolari, il-limitu massimu tat-temperatura tiegħu jista 'jkun biss madwar 150 °. Tipi ordinarji ta 'poliester jew polyether jistgħu ma jkunux kapaċi jifilħu temperaturi 'l fuq minn 120 °. Madankollu, il-polyurethane huwa polimeru polari ħafna, u meta mqabbel mal-plastik ġenerali, huwa aktar reżistenti għas-sħana. Għalhekk, id-definizzjoni tal-firxa tat-temperatura għal reżistenza għat-temperatura għolja jew id-divrenzjar ta 'użi differenti hija kritika ħafna.
2
Allura kif tista 'titjieb l-istabbiltà termali tal-materjali tal-polyurethane? It-tweġiba bażika hija li tiżdied il-kristallinità tal-materjal, bħall-isocyanate PPDI regolari ħafna msemmi qabel. Għaliex iż-żieda fil-kristallinità tal-polimeru ttejjeb l-istabbiltà termali tagħha? It-tweġiba hija bażikament magħrufa minn kulħadd, jiġifieri, l-istruttura tiddetermina l-proprjetajiet. Illum, nixtiequ nippruvaw nispjegaw għaliex it-titjib tar-regolarità tal-istruttura molekulari iġib titjib fl-istabbiltà termali, l-idea bażika hija mid-definizzjoni jew il-formula tal-enerġija ħielsa Gibbs, jiġifieri △G = H-ST. In-naħa tax-xellug ta 'G tirrappreżenta enerġija ħielsa, u n-naħa tal-lemin tal-ekwazzjoni H hija entalpija, S hija entropija, u T hija temperatura.
3
L-enerġija ħielsa Gibbs hija kunċett ta 'enerġija fit-termodinamika, u d-daqs tagħha ħafna drabi huwa valur relattiv, jiġifieri d-differenza bejn il-valuri tal-bidu u tat-tmiem, għalhekk is-simbolu △ jintuża quddiemu, peress li l-valur assolut ma jistax jinkiseb jew jiġi rappreżentat direttament. Meta △G jonqos, jiġifieri meta tkun negattiva, dan ifisser li r-reazzjoni kimika tista 'sseħħ spontanjament jew tkun favorevoli għal ċerta reazzjoni mistennija. Dan jista 'jintuża wkoll biex jiddetermina jekk ir-reazzjoni teżistix jew hijiex riversibbli fit-termodinamika. Il-grad jew ir-rata ta 'tnaqqis jista' jinftiehem bħala l-kinetika tar-reazzjoni nnifisha. H hija bażikament entalpija, li tista' tinftiehem bejn wieħed u ieħor bħala l-enerġija interna ta' molekula. Jista 'jkun bejn wieħed u ieħor guessed mit-tifsira tal-wiċċ tal-karattri Ċiniżi, peress li n-nar mhuwiex

4
S tirrappreżenta l-entropija tas-sistema, li hija ġeneralment magħrufa u t-tifsira litterali hija pjuttost ċara. Hija relatata ma 'jew espressa f'termini ta' temperatura T, u t-tifsira bażika tagħha hija l-grad ta 'diżordni jew libertà tas-sistema żgħira mikroskopika. F'dan il-punt, il-ħabib żgħir attent seta' ndunat li t-temperatura T relatata mar-reżistenza termali li qed niddiskutu llum fl-aħħar dehret. Ħallini niċċaqlaq ftit dwar il-kunċett tal-entropija. L-entropija tista’ tkun stupidament mifhuma bħala l-oppost tal-kristallinità. Aktar ma jkun għoli l-valur tal-entropija, aktar tkun diżordinata u kaotika l-istruttura molekulari. Iktar ma tkun għolja r-regolarità tal-istruttura molekulari, aħjar tkun il-kristallinità tal-molekula. Issa, ejja naqtgħu kwadru żgħir mir-roll tal-gomma tal-polyurethane u nqisu l-kwadru żgħir bħala sistema kompluta. Il-massa tiegħu hija ffissata, jekk wieħed jassumi li l-kwadru huwa magħmul minn 100 molekuli tal-polyurethane (fir-realtà, hemm N ħafna), peress li l-massa u l-volum tiegħu huma bażikament mhux mibdula, nistgħu approssimaw △G bħala valur numeriku żgħir ħafna jew infinitament qrib iż-żero, allura l-formula tal-enerġija ħielsa Gibbs tista 'tiġi ttrasformata f'ST = H, fejn T hija t-temperatura, u S hija t-temperatura, u S hija t-temperatura. Jiġifieri, ir-reżistenza termali tal-kwadru żgħir tal-polyurethane hija proporzjonali għall-entalpija H u inversament proporzjonali għall-entropija S. Naturalment, dan huwa metodu approssimattiv, u l-aħjar huwa li żżid △ qabel (kiseb permezz ta 'tqabbil).
5
Mhux diffiċli li ssib li t-titjib tal-kristallinità jista 'mhux biss inaqqas il-valur tal-entalpija iżda wkoll iżid il-valur tal-entalpija, jiġifieri, iżid il-molekula filwaqt li jnaqqas id-denominatur (T = H/S), li huwa ovvju għaż-żieda tat-temperatura T, u huwa wieħed mill-aktar metodi effettivi u komuni, irrispettivament minn jekk T hijiex it-temperatura tat-transizzjoni tal-ħġieġ jew it-temperatura tat-tidwib. Dak li jeħtieġ li jsir tranżizzjoni huwa li r-regolarità u l-kristallinità tal-istruttura molekulari tal-monomeru u r-regolarità ġenerali u l-kristallinità tas-solidifikazzjoni molekulari għolja wara l-aggregazzjoni huma bażikament lineari, li jistgħu jkunu bejn wieħed u ieħor ekwivalenti jew mifhuma b'mod lineari. L-entalpija H hija kkontribwita prinċipalment mill-enerġija interna tal-molekula, u l-enerġija interna tal-molekula hija r-riżultat ta 'strutturi molekulari differenti ta' enerġija potenzjali molekulari differenti, u l-enerġija potenzjali molekulari hija l-potenzjal kimiku, l-istruttura molekulari hija regolari u ordnata, li jfisser li l-enerġija potenzjali molekulari hija ogħla, u huwa aktar faċli li tipproduċi fenomeni ta 'kristallizzazzjoni, bħall-kondensazzjoni tal-ilma fis-silġ. Barra minn hekk, aħna biss assumiet 100 molekuli tal-polyurethane, il-forzi ta 'interazzjoni bejn dawn il-100 molekuli se jaffettwaw ukoll ir-reżistenza termali ta' dan ir-romblu żgħir, bħal bonds fiżiċi ta 'l-idroġenu, għalkemm mhumiex b'saħħithom daqs bonds kimiċi, iżda n-numru N huwa kbir, l-imġieba ovvja tal-moviment relattivament aktar molekulari ta' l-idroġenu tista 'tnaqqas il-firxa jew il-moviment ta' idroġenu polietiku molekula, għalhekk il-bond tal-idroġenu huwa ta 'benefiċċju għat-titjib tar-reżistenza termali.