1
არის პოლიურეთანის მასალები მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადია? ზოგადად, პოლიურეთანი არ არის მდგრადი მაღალი ტემპერატურის მიმართ, თუნდაც რეგულარული PPDI სისტემით, მისი მაქსიმალური ტემპერატურის ზღვარი შეიძლება იყოს მხოლოდ 150 °. ჩვეულებრივი პოლიესტერის ან პოლიეთერის ტიპები შეიძლება ვერ გაუძლოს 120 ° -ზე მეტ ტემპერატურას. ამასთან, პოლიურეთანი არის უაღრესად პოლარული პოლიმერი და შედარებით ზოგად პლასტმასთან შედარებით, ის უფრო მდგრადია სითბოს მიმართ. ამრიგად, მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობის ან სხვადასხვა გამოყენების დიფერენცირების ტემპერატურის დიაპაზონის განსაზღვრა ძალიან კრიტიკულია.
2
როგორ შეიძლება გაუმჯობესდეს პოლიურეთანის მასალების თერმული სტაბილურობა? ძირითადი პასუხი არის მასალის კრისტალობის გაზრდა, მაგალითად, უაღრესად რეგულარული PPDI იზოციანატი. რატომ აუმჯობესებს პოლიმერის კრისტალურობის გაზრდა მისი თერმული სტაბილურობას? პასუხი, ძირითადად, ყველასთვის ცნობილია, ანუ სტრუქტურა განსაზღვრავს თვისებებს. დღეს, ჩვენ გვსურს ავუხსნათ, თუ რატომ მოაქვს მოლეკულური სტრუქტურის რეგულარობის გაუმჯობესება თერმული სტაბილურობის გაუმჯობესებას, ძირითადი იდეა არის Gibbs თავისუფალი ენერგიის განმარტებით ან ფორმულით, ანუ △ g = H-st. G- ის მარცხენა მხარე წარმოადგენს თავისუფალ ენერგიას, ხოლო განტოლების მარჯვენა მხარე არის ენთალპია, s არის ენტროპია, ხოლო t არის ტემპერატურა.
3
Gibbs თავისუფალი ენერგია არის ენერგეტიკული კონცეფცია თერმოდინამიკაში, ხოლო მისი ზომა ხშირად არის ფარდობითი მნიშვნელობა, ანუ სხვაობა საწყისი და დასრულების მნიშვნელობებს შორის, ასე რომ, სიმბოლო △ გამოიყენება მის წინ, რადგან აბსოლუტური მნიშვნელობა პირდაპირ არ არის მოპოვებული ან წარმოდგენილი. როდესაც △ g მცირდება, ანუ, როდესაც ის უარყოფითია, ეს ნიშნავს, რომ ქიმიური რეაქცია შეიძლება სპონტანურად მოხდეს ან ხელსაყრელი იყოს გარკვეული მოსალოდნელი რეაქციისთვის. ეს ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის დასადგენად, არსებობს თუ არა რეაქცია ან შექცევადია თერმოდინამიკაში. შემცირების ხარისხი ან სიჩქარე შეიძლება გაგებული იქნას, როგორც თავად რეაქციის კინეტიკა. H ძირითადად არის ენთალპია, რომლის გაგებაც დაახლოებით შეიძლება იყოს მოლეკულის შიდა ენერგია. ეს შეიძლება უხეშად მიხვდეს ჩინური პერსონაჟების ზედაპირის მნიშვნელობიდან, რადგან ცეცხლი არ არის

4
S წარმოადგენს სისტემის ენტროპიას, რომელიც ზოგადად ცნობილია და პირდაპირი მნიშვნელობის მნიშვნელობა საკმაოდ ნათელია. იგი უკავშირდება ან გამოხატულია ტემპერატურის T თვალსაზრისით, ხოლო მისი ძირითადი მნიშვნელობა არის მიკროსკოპული მცირე სისტემის არეულობის ან თავისუფლების ხარისხი. ამ ეტაპზე, დამკვირვებელმა პატარა მეგობარმა შეიძლება შეამჩნია, რომ ტემპერატურა T უკავშირდება იმ თერმულ წინააღმდეგობას, რომელსაც დღეს განვიხილავთ. ნება მიბოძეთ ცოტათი მოვიძიო ენტროპიის კონცეფციის შესახებ. ენტროპია შეიძლება სულელურად გაგებული იქნას, როგორც კრისტალურობის საპირისპირო. რაც უფრო მაღალია ენტროპიის მნიშვნელობა, მით უფრო არაკეთილსინდისიერი და ქაოტურია მოლეკულური სტრუქტურა. რაც უფრო მაღალია მოლეკულური სტრუქტურის რეგულირება, მით უკეთესი იქნება მოლეკულის კრისტალობა. ახლა, მოდით მოვიჭრა პატარა კვადრატი პოლიურეთანის რეზინის რულიდან და პატარა კვადრატს ვთვლით, როგორც სრულ სისტემას. მისი მასა ფიქსირდება, თუ ვივარაუდებთ, რომ კვადრატი შედგება 100 პოლიურეთანის მოლეკულებისგან (სინამდვილეში, არსებობს N ბევრი), რადგან მისი მასა და მოცულობა ძირითადად უცვლელია, ჩვენ შეგვიძლია მიახლოება, როგორც ძალიან მცირე რიცხვითი მნიშვნელობა ან უსასრულოდ ახლოს ნულოვანი, შემდეგ კი Gibbs თავისუფალი ენერგიის ფორმულა შეიძლება გადაკეთდეს ST = H– ში, სადაც T– ის ტემპერატურაა. ანუ, პოლიურეთანის მცირე ზომის კვადრატის თერმული წინააღმდეგობა პროპორციულია ენთალპიის H- სთან და საპირისპიროდ პროპორციულია ენტროპიის S. რა თქმა უნდა, ეს არის სავარაუდო მეთოდი, და უმჯობესია დაამატოთ △ მანამდე (მიღებული იქნა შედარების გზით).
5
ძნელი არ არის იმის გარკვევა, რომ კრისტალობის გაუმჯობესებამ შეიძლება არა მხოლოდ შეამციროს ენტროპიის მნიშვნელობა, არამედ გაზარდოს ენთალპიის მნიშვნელობა, ანუ მოლეკულის გაზრდა, ხოლო მნიშვნელობის შემცირებისას (T = H/S), რაც აშკარაა ტემპერატურის გაზრდისთვის, და ეს არის ერთ - ერთი ყველაზე ეფექტური და გავრცელებული მეთოდი, მიუხედავად იმისა, არის თუ არა T– ის შუშის ტემპერატურა ან მელნის ტემპერატურა. ის, რაც უნდა გადავიდეს, არის ის, რომ მონომერული მოლეკულური სტრუქტურის რეგულარულობა და კრისტალობა და აგრეგაციის შემდეგ მაღალი მოლეკულური გამაგრების საერთო კანონზომიერება და კრისტალობა, ძირითადად, ხაზოვანია, რაც შეიძლება დაახლოებით ექვივალენტური ან გასაგები იყოს ხაზოვანი გზით. ენთალპიის H ძირითადად ხელს უწყობს მოლეკულის შიდა ენერგიას, ხოლო მოლეკულის შინაგანი ენერგია არის სხვადასხვა მოლეკულური პოტენციური ენერგიის სხვადასხვა მოლეკულური სტრუქტურის შედეგი, ხოლო მოლეკულური პოტენციური ენერგია ქიმიური პოტენციალია, მოლეკულური სტრუქტურა რეგულარულად და მოწესრიგებულია, რაც ნიშნავს, რომ მოლეკულური პოტენციური ენერგია უფრო მაღალია კრისტალიზაციაში, რაც უფრო ადვილია კრისტალიზაციაში. გარდა ამისა, ჩვენ უბრალოდ ვივარწმუნეთ 100 პოლიურეთანის მოლეკულას, ამ 100 მოლეკულას შორის ურთიერთქმედების ძალები ასევე იმოქმედებს ამ მცირე როლიკერის თერმული წინააღმდეგობაზე, მაგალითად, ფიზიკური წყალბადის ობლიგაციებზე, თუმცა ისინი არ არიან ისეთი ძლიერი, როგორც ქიმიური ობლიგაციები, მაგრამ რიცხვი დიდია, ასე რომ, შედარებით უფრო მოლეკულური წყალბადის ბმული შეამცირებს და აურზაურებს. წყალბადის კავშირი სასარგებლოა თერმული წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად.