1
Son os materiais de poliuretano resistentes ás altas temperaturas? En xeral, o poliuretano non é resistente ás altas temperaturas, mesmo cun sistema PPDI normal, o seu límite máximo de temperatura só pode estar arredor dos 150°. Os tipos normais de poliéster ou poliéter poden non soportar temperaturas superiores a 120 °C. Non obstante, o poliuretano é un polímero altamente polar e, en comparación cos plásticos xerais, é máis resistente á calor. Polo tanto, definir o rango de temperatura para a resistencia a altas temperaturas ou diferenciar diferentes usos é moi crítico.
2
Entón, como se pode mellorar a estabilidade térmica dos materiais de poliuretano? A resposta básica é aumentar a cristalinidade do material, como o isocianato PPDI altamente regular mencionado anteriormente. Por que o aumento da cristalinidade do polímero mellora a súa estabilidade térmica? A resposta é basicamente coñecida por todos, é dicir, a estrutura determina as propiedades. Hoxe, queremos tentar explicar por que a mellora da regularidade da estrutura molecular provoca unha mellora da estabilidade térmica, a idea básica é a partir da definición ou fórmula da enerxía libre de Gibbs, é dicir, △G=H-ST. O lado esquerdo de G representa enerxía libre, e o lado dereito da ecuación H é a entalpía, S é a entropía e T é a temperatura.
3
A enerxía libre de Gibbs é un concepto de enerxía en termodinámica, e o seu tamaño adoita ser un valor relativo, é dicir, a diferenza entre os valores iniciais e finais, polo que se usa o símbolo △ diante dela, xa que o valor absoluto non se pode obter nin representar directamente. Cando △G diminúe, é dicir, cando é negativo, significa que a reacción química pode producirse espontáneamente ou ser favorable para unha determinada reacción esperada. Isto tamén se pode usar para determinar se a reacción existe ou é reversible en termodinámica. O grao ou velocidade de redución pódese entender como a cinética da propia reacción. H é basicamente a entalpía, que se pode entender aproximadamente como a enerxía interna dunha molécula. Pódese adiviñar aproximadamente polo significado superficial dos caracteres chineses, xa que o lume non o é

4
S representa a entropía do sistema, que é xeralmente coñecida e o significado literal é bastante claro. Está relacionado ou expresado en termos de temperatura T, e o seu significado básico é o grao de desorde ou liberdade do pequeno sistema microscópico. Neste punto, o pequeno amigo observador puido notar que finalmente apareceu a temperatura T relacionada coa resistencia térmica que estamos a comentar hoxe. Déixeme falar un pouco sobre o concepto de entropía. A entropía pódese entender estúpidamente como o oposto á cristalinidade. Canto maior sexa o valor de entropía, máis desordenada e caótica é a estrutura molecular. Canto maior sexa a regularidade da estrutura molecular, mellor será a cristalinidade da molécula. Agora, imos cortar un pequeno cadrado do rolo de goma de poliuretano e considerar o pequeno cadrado como un sistema completo. A súa masa é fixa, supoñendo que o cadrado está formado por 100 moléculas de poliuretano (en realidade, hai N moitas), como a súa masa e o seu volume son basicamente inalterados, podemos aproximar △G como un valor numérico moi pequeno ou infinitamente próximo a cero, entón a fórmula de enerxía libre de Gibbs pódese transformar en ST=H, onde T é a temperatura, e S é a entropía. É dicir, a resistencia térmica do cadrado pequeno de poliuretano é proporcional á entalpía H e inversamente proporcional á entropía S. Por suposto, este é un método aproximado, e é mellor engadir △ antes del (obtido mediante comparación).
5
Non é difícil descubrir que a mellora da cristalinidade pode non só reducir o valor de entropía, senón tamén aumentar o valor de entalpía, é dicir, aumentar a molécula mentres reduce o denominador (T = H/S), o que é obvio para o aumento da temperatura T, e é un dos métodos máis eficaces e comúns, independentemente de se T é a temperatura de transición vítrea ou a temperatura de fusión. O que hai que cambiar é que a regularidade e cristalinidade da estrutura molecular do monómero e a regularidade e cristalinidade xeral da solidificación molecular elevada despois da agregación son basicamente lineais, o que pode ser aproximadamente equivalente ou entenderse de xeito lineal. A entalpía H contribúe principalmente á enerxía interna da molécula, e a enerxía interna da molécula é o resultado de diferentes estruturas moleculares de diferente enerxía potencial molecular, e a enerxía potencial molecular é o potencial químico, a estrutura molecular é regular e ordenada, o que significa que a enerxía potencial molecular é maior e é máis fácil producir fenómenos de cristalización, como a condensación da auga en xeo. Ademais, acabamos de asumir 100 moléculas de poliuretano, as forzas de interacción entre estas 100 moléculas tamén afectarán á resistencia térmica deste pequeno rolo, como os enlaces físicos de hidróxeno, aínda que non son tan fortes como os enlaces químicos, pero o número N é grande, o comportamento obvio do movemento de hidróxeno relativamente máis molecular pode reducir o rango ou restrinxir o intervalo de cada enlace de hidróxeno polivalente. molécula, polo que o enlace de hidróxeno é beneficioso para mellorar a resistencia térmica.