1
Полиуретан материалдары жогорку температурага туруктуубу? Жалпысынан алганда, полиуретан жогорку температурага туруктуу эмес, ал тургай, кадимки PPDI системасы менен, анын максималдуу температура чеги гана 150 ° тегерегинде болушу мүмкүн. Жөнөкөй полиэстер же полиэфир түрлөрү 120 ° жогору температурага туруштук бере албайт. Бирок, полиуретан жогорку полярдуу полимер болуп саналат жана жалпы пластмассага салыштырмалуу, ал ысыкка туруктуураак. Ошондуктан, жогорку температурага туруштук берүү үчүн температура диапазонун аныктоо же ар кандай колдонууну айырмалоо абдан маанилүү.
2
Ошентип, полиуретан материалдардын жылуулук туруктуулугун кантип жакшыртууга болот? Негизги жооп материалдын кристаллдуулугун жогорулатуу болуп саналат, мисалы, жогоруда айтылган PPDI изоцианаты. Эмне үчүн полимердин кристаллдуулугун жогорулатуу анын термикалык туруктуулугун жакшыртат? Жооп негизинен баарына белгилүү, башкача айтканда структурасы касиеттерин аныктайт. Бүгүн биз эмне үчүн молекулярдык түзүлүш мыйзамдуулугун жакшыртуу жылуулук туруктуулуктун жакшырышына алып келерин түшүндүрүүгө аракет кылгыбыз келет, негизги идея Гиббстин эркин энергиясынын аныктамасынан же формуласынан, б.а. △G=H-ST. G сол жагы бош энергияны, ал эми Н теңдеменин оң жагы энтальпия, S энтропия, Т температура.
3
Гиббстин бош энергиясы термодинамикада энергетикалык түшүнүк болуп саналат жана анын чоңдугу көбүнчө салыштырмалуу чоңдук, башкача айтканда, башталгыч жана аяктоочу чоңдуктардын айырмасы, ошондуктан анын алдында △ символу колдонулат, анткени абсолюттук чоңдукту түздөн-түз алуу же көрсөтүү мүмкүн эмес. △G азайганда, башкача айтканда, терс болгондо, химиялык реакция өзүнөн-өзү пайда болушу мүмкүн же белгилүү бир күтүлгөн реакция үчүн жагымдуу болот дегенди билдирет. Бул ошондой эле термодинамикада реакциянын бар же кайтуу экенин аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Реакциянын кинетикасы катары кыскартуу даражасын же ылдамдыгын түшүнсө болот. H негизинен энтальпия, аны болжол менен молекуланын ички энергиясы катары түшүнсө болот. Аны кытай тамгаларынын үстүнкү маанисинен болжолдуу түрдө болжолдоого болот, анткени от эмес

4
S жалпысынан белгилүү болгон системанын энтропиясын билдирет жана түз мааниси абдан ачык. Ал Т температурага байланыштуу же аны менен туюнтулуп, анын негизги мааниси микроскопиялык майда системанын бузулуу же эркиндик даражасы. Бул учурда, байкоочу кичинекей дос, биз бүгүн талкуулап жаткан жылуулук каршылыкка байланыштуу T температурасы акыры пайда болгонун байкаган болушу мүмкүн. Энтропия түшүнүгү жөнүндө бир аз айтып берейин. Энтропияны кристаллдуулуктун карама-каршылыгы катары түшүнсө болот. Энтропиянын мааниси канчалык жогору болсо, молекулалык түзүлүш ошончолук тартипсиз жана башаламан болот. Молекулярдык түзүлүштүн мыйзамдуулугу канчалык жогору болсо, молекуланын кристаллдуулугу ошончолук жакшы болот. Эми, келгиле, полиуретан резина түрмөгүнөн кичинекей квадратты кесип, кичинекей квадратты толук бир система катары карайлы. Анын массасы белгиленген, квадрат 100 полиуретан молекуласынан турат деп ойлосок (чындыгында N көп), анын массасы жана көлөмү негизинен өзгөрбөгөндүктөн, биз △Gди өтө кичинекей сандык маани катары же чексиз нөлгө жакындата алабыз, анда Гиббс бош энергия формуласы S=H болуп өзгөрүшү мүмкүн, бул жерде ST=H жана ST троп. Башкача айтканда, полиуретан кичинекей квадратынын жылуулук каршылыгы энтальпияга пропорционалдуу H жана энтропияга тескери пропорционалдуу S. Албетте, бул болжолдуу ыкма жана анын алдында △ кошуу жакшы (салыштыруу жолу менен алынган).
5
Кристаллдуулуктун жакшырышы энтропиянын маанисин гана азайтпастан, энтальпиянын маанисин да жогорулата аларын табуу кыйын эмес, башкача айтканда, T температурасынын жогорулашы үчүн айкын көрүнүп тургандай, молекуланы көбөйтүү, ал эми бөлүүчүнү азайтуу (T = H/S) жана ал T айнек өтүү температурасы болобу же жокпу, эң натыйжалуу жана кеңири таралган ыкмалардын бири. Эмнеге өтүү керек, мономердин молекулярдык түзүлүшүнүн мыйзамдуулугу жана кристаллдуулугу жана агрегациядан кийин жогорку молекулалуу катуулануунун жалпы мыйзамдуулугу жана кристаллдуулугу негизинен сызыктуу, алар болжол менен эквиваленттүү же сызыктуу түрдө түшүнүлөт. Энтальпия Н негизинен молекуланын ички энергиясы менен шартталган, ал эми молекуланын ички энергиясы ар кандай молекулалык потенциалдык энергиянын ар кандай молекулалык түзүлүштөрүнүн натыйжасы, ал эми молекулалык потенциалдык энергия химиялык потенциал, молекулалык түзүлүшү үзгүлтүксүз жана иреттүү, бул молекулалык потенциалдык энергиянын жогору экендигин жана кристаллдашуу, суу сыяктуу кристаллдашуу процессин жеңилдетет. Мындан тышкары, биз жөн эле 100 полиуретан молекуласын кабыл алганбыз, бул 100 молекуланын ортосундагы өз ара аракеттенүү күчтөрү бул кичинекей роликтин жылуулук каршылыгына да таасирин тийгизет, мисалы, физикалык суутек байланыштары, бирок алар химиялык байланыштардай күчтүү болбосо да, N саны чоң, айкын жүрүм-туруму суутек байланыштарынын салыштырмалуу көбүрөөк молекулярдык диапазонун азайтышы же азайтышы мүмкүн. молекула, ошондуктан суутек байланышы жылуулук каршылыгын жакшыртуу үчүн пайдалуу.