1
Är polyuretanmaterial resistenta mot höga temperaturer? Generellt sett är polyuretan inte resistent mot höga temperaturer, även med ett vanligt PPDI-system kan dess maximala temperaturgräns bara vara runt 150°. Vanliga polyester- eller polyetertyper kanske inte klarar temperaturer över 120°. Polyuretan är dock en mycket polär polymer, och jämfört med vanliga plaster är den mer motståndskraftig mot värme. Därför är det mycket viktigt att definiera temperaturintervallet för högtemperaturbeständighet eller att skilja mellan olika användningsområden.
2
Så hur kan man förbättra den termiska stabiliteten hos polyuretanmaterial? Det grundläggande svaret är att öka materialets kristallinitet, såsom det mycket regelbundna PPDI-isocyanatet som nämndes tidigare. Varför förbättrar en ökning av polymerens kristallinitet dess termiska stabilitet? Svaret är i princip känt för alla, det vill säga strukturen bestämmer egenskaperna. Idag vill vi försöka förklara varför förbättringen av molekylstrukturens regelbundenhet leder till en förbättring av termisk stabilitet. Grundtanken kommer från definitionen eller formeln för Gibbs fria energi, dvs. △G=H-ST. Vänster sida av G representerar fri energi, och höger sida av ekvationen H är entalpi, S är entropi och T är temperatur.
3
Gibbs fria energi är ett energibegrepp inom termodynamiken, och dess storlek är ofta ett relativt värde, dvs. skillnaden mellan start- och slutvärdena, så symbolen △ används framför den, eftersom det absoluta värdet inte kan erhållas eller representeras direkt. När △G minskar, dvs. när den är negativ, betyder det att den kemiska reaktionen kan ske spontant eller vara gynnsam för en viss förväntad reaktion. Detta kan också användas för att avgöra om reaktionen existerar eller är reversibel inom termodynamiken. Reduktionsgraden eller -hastigheten kan förstås som själva reaktionens kinetik. H är i grunden entalpi, vilket ungefär kan förstås som en molekyls inre energi. Den kan grovt gissas utifrån de kinesiska tecknens ytliga betydelse, eftersom eld inte är...

4
S representerar systemets entropi, vilket är allmänt känt och den bokstavliga betydelsen är ganska tydlig. Det är relaterat till eller uttryckt i termer av temperatur T, och dess grundläggande betydelse är graden av oordning eller frihet hos det mikroskopiska lilla systemet. Vid det här laget kanske den observanta lille vännen har märkt att temperaturen T relaterad till det termiska motståndet vi diskuterar idag äntligen dök upp. Låt mig bara svamla lite om entropibegreppet. Entropi kan dumt nog förstås som motsatsen till kristallinitet. Ju högre entropivärde, desto mer oordnad och kaotisk är molekylstrukturen. Ju högre molekylstrukturens regelbundenhet, desto bättre är molekylens kristallinitet. Låt oss nu skära av en liten kvadrat från polyuretanrullen och betrakta den lilla kvadraten som ett komplett system. Dess massa är fast, förutsatt att kvadraten består av 100 polyuretanmolekyler (i verkligheten finns det N många). Eftersom dess massa och volym i princip är oförändrade kan vi approximera △G som ett mycket litet numeriskt värde eller oändligt nära noll. Då kan Gibbs formel för fri energi omvandlas till ST=H, där T är temperaturen och S är entropin. Det vill säga, den termiska resistansen hos den lilla polyuretankvadraten är proportionell mot entalpin H och omvänt proportionell mot entropin S. Naturligtvis är detta en approximativ metod, och det är bäst att lägga till △ före den (erhållen genom jämförelse).
5
Det är inte svårt att konstatera att förbättringen av kristalliniteten inte bara kan minska entropivärdet utan också öka entalpivärdet, det vill säga öka molekylen samtidigt som nämnaren (T = H/S) minskas, vilket är uppenbart för ökningen av temperaturen T, och det är en av de mest effektiva och vanliga metoderna, oavsett om T är glasövergångstemperaturen eller smälttemperaturen. Det som behöver övergås är att regelbundenheten och kristalliniteten hos monomermolekylstrukturen och den övergripande regelbundenheten och kristalliniteten hos den högmolekylära stelningen efter aggregering i grunden är linjära, vilket kan vara ungefär ekvivalent eller förstås linjärt. Entalpin H bidrar huvudsakligen av molekylens inre energi, och molekylens inre energi är resultatet av olika molekylstrukturer med olika molekylär potentiell energi, och den molekylära potentiella energin är den kemiska potentialen, den molekylära strukturen är regelbunden och ordnad, vilket innebär att den molekylära potentiella energin är högre, och det är lättare att producera kristallisationsfenomen, som vatten som kondenserar till is. Dessutom antog vi just 100 polyuretanmolekyler, och interaktionskrafterna mellan dessa 100 molekyler kommer också att påverka den termiska resistansen hos denna lilla rulle, såsom fysiska vätebindningar, även om de inte är lika starka som kemiska bindningar, men antalet N är stort, det uppenbara beteendet hos den relativt mer molekylära vätebindningen kan minska graden av oordning eller begränsa rörelseområdet för varje polyuretanmolekyl, så vätebindningar är fördelaktiga för att förbättra den termiska resistansen.