1
วัสดุโพลียูรีเทนทนต่ออุณหภูมิสูงได้หรือไม่? โดยทั่วไปโพลียูรีเทนไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้แม้จะมีระบบ PPDI ปกติ แต่ขีด จำกัด อุณหภูมิสูงสุดของมันสามารถอยู่ที่ประมาณ 150 ° โพลีเอสเตอร์สามัญหรือประเภทโพลีเมอร์อาจไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 120 ° อย่างไรก็ตามโพลียูรีเทนเป็นพอลิเมอร์ขั้วโลกสูงและเมื่อเทียบกับพลาสติกทั่วไปมันมีความทนทานต่อความร้อนมากกว่า ดังนั้นการกำหนดช่วงอุณหภูมิสำหรับความต้านทานอุณหภูมิสูงหรือการใช้งานที่แตกต่างกันจึงมีความสำคัญมาก
2
ดังนั้นความเสถียรทางความร้อนของวัสดุโพลียูรีเทนจะดีขึ้นได้อย่างไร? คำตอบพื้นฐานคือการเพิ่มความเป็นผลึกของวัสดุเช่น PPDI isocyanate ปกติที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ เหตุใดการเพิ่มความเป็นผลึกของพอลิเมอร์จึงช่วยเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนได้? คำตอบนั้นเป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปสำหรับทุกคนนั่นคือโครงสร้างกำหนดคุณสมบัติ วันนี้เราอยากจะพยายามอธิบายว่าทำไมการปรับปรุงโครงสร้างโมเลกุลอย่างสม่ำเสมอทำให้เกิดการปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อนความคิดพื้นฐานมาจากคำจำกัดความหรือสูตรของพลังงานฟรีกิ๊บส์เช่น△ g = h-st ด้านซ้ายของ G หมายถึงพลังงานอิสระและด้านขวาของสมการ H คือเอนทาลปี S คือเอนโทรปีและ T คืออุณหภูมิ
3
พลังงานอิสระของกิ๊บส์เป็นแนวคิดพลังงานในอุณหพลศาสตร์และขนาดของมันมักจะเป็นค่าสัมพัทธ์เช่นความแตกต่างระหว่างค่าเริ่มต้นและสิ้นสุดดังนั้นสัญลักษณ์△จะถูกใช้ต่อหน้าเนื่องจากค่าสัมบูรณ์ไม่สามารถรับหรือแสดงได้โดยตรง เมื่อ△ g ลดลงเช่นเมื่อมันเป็นลบก็หมายความว่าปฏิกิริยาทางเคมีสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติหรือเป็นประโยชน์สำหรับปฏิกิริยาที่คาดหวัง นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อตรวจสอบว่าปฏิกิริยานั้นมีอยู่หรือสามารถย้อนกลับได้ในอุณหพลศาสตร์ ระดับหรืออัตราการลดสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยา H เป็นเอนทาลปีโดยทั่วไปซึ่งสามารถเข้าใจได้โดยประมาณว่าเป็นพลังงานภายในของโมเลกุล มันสามารถคาดเดาได้จากความหมายของพื้นผิวของตัวละครจีนเนื่องจากไฟไม่ได้

4
S หมายถึงเอนโทรปีของระบบซึ่งเป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปและความหมายตามตัวอักษรค่อนข้างชัดเจน มันเกี่ยวข้องกับหรือแสดงออกในแง่ของอุณหภูมิ t และความหมายพื้นฐานของมันคือระดับของความผิดปกติหรือเสรีภาพของระบบขนาดเล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์ ณ จุดนี้เพื่อนตัวน้อยผู้สังเกตการณ์อาจสังเกตเห็นว่าอุณหภูมิที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานความร้อนที่เรากำลังพูดถึงในวันนี้ปรากฏขึ้นในที่สุด ให้ฉันเดินเล่นเกี่ยวกับแนวคิดเอนโทรปี เอนโทรปีสามารถเข้าใจได้อย่างโง่เขลาว่าเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับผลึก ค่าเอนโทรปีที่สูงขึ้นยิ่งมีความยุ่งเหยิงและวุ่นวายมากขึ้นโครงสร้างโมเลกุลก็คือ ยิ่งความสม่ำเสมอของโครงสร้างโมเลกุลสูงขึ้นเท่าไหร่ผลึกของโมเลกุลก็จะดีขึ้นเท่านั้น ตอนนี้เรามาตัดสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ ออกจากม้วนยางโพลียูรีเทนและพิจารณาว่าสี่เหลี่ยมจัตุรัสเล็ก ๆ เป็นระบบที่สมบูรณ์ มวลของมันได้รับการแก้ไขโดยสมมติว่าสแควร์ประกอบด้วยโมเลกุลโพลียูรีเทน 100 โมเลกุล (ในความเป็นจริงมีจำนวนมาก) เนื่องจากมวลและปริมาตรของมันไม่เปลี่ยนแปลงโดยทั่วไปเราสามารถประมาณ△ g เป็นค่าตัวเลขที่เล็กมากหรือใกล้เคียงกับศูนย์ นั่นคือความต้านทานความร้อนของจัตุรัสขนาดเล็กโพลียูรีเทนเป็นสัดส่วนกับเอนทาลปี H และสัดส่วนผกผันกับเอนโทรปีของเอสแน่นอนนี่เป็นวิธีโดยประมาณและเป็นการดีที่สุดที่จะเพิ่ม△ก่อนที่จะเปรียบเทียบ)
5
ไม่ยากที่จะพบว่าการปรับปรุงความเป็นผลึกไม่เพียง แต่สามารถลดค่าเอนโทรปี แต่ยังเพิ่มค่าเอนทาลปีนั่นคือการเพิ่มโมเลกุลในขณะที่ลดตัวส่วน (t = h/s) ซึ่งเห็นได้ชัดสำหรับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหรือไม่ สิ่งที่ต้องเปลี่ยนไปคือความสม่ำเสมอและความเป็นผลึกของโครงสร้างโมเลกุลโมโนเมอร์และความสม่ำเสมอโดยรวมและความเป็นผลึกของการแข็งตัวของโมเลกุลสูงหลังจากการรวมตัวกันเป็นเส้นตรงซึ่งสามารถเทียบเท่าหรือเข้าใจได้ในลักษณะเชิงเส้น เอนทัลปี H ส่วนใหญ่มีส่วนร่วมโดยพลังงานภายในของโมเลกุลและพลังงานภายในของโมเลกุลเป็นผลมาจากโครงสร้างโมเลกุลที่แตกต่างกันของพลังงานโมเลกุลที่แตกต่างกันและพลังงานที่มีศักยภาพโมเลกุลคือศักยภาพทางเคมี นอกจากนี้เราเพิ่งสันนิษฐานว่าโมเลกุลโพลียูรีเทน 100 โมเลกุลแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล 100 โมเลกุลเหล่านี้จะส่งผลต่อความต้านทานความร้อนของลูกกลิ้งขนาดเล็กนี้เช่นพันธะไฮโดรเจนทางกายภาพแม้ว่าพวกเขาจะไม่แข็งแรงเท่าพันธะทางเคมี ความต้านทานความร้อน