1
Poliuretan materiallari yuqori haroratga chidamlimi? Umuman olganda, poliuretan yuqori haroratga chidamli emas, hatto oddiy PPDI tizimi bilan ham, uning maksimal harorat chegarasi faqat 150 ° atrofida bo'lishi mumkin. Oddiy polyester yoki polieter turlari 120 ° dan yuqori haroratga bardosh bera olmaydi. Biroq, poliuretan juda qutbli polimer bo'lib, umumiy plastmassalarga qaraganda, u issiqlikka nisbatan ancha chidamli. Shuning uchun yuqori haroratga chidamlilik uchun harorat oralig'ini aniqlash yoki turli xil foydalanishni farqlash juda muhimdir.
2
Xo'sh, poliuretan materiallarining termal barqarorligini qanday yaxshilash mumkin? Asosiy javob, yuqorida aytib o'tilgan juda muntazam PPDI izosiyanat kabi materialning kristalliligini oshirishdir. Nima uchun polimerning kristalliligini oshirish uning termal barqarorligini oshiradi? Javob asosan hammaga ma'lum, ya'ni tuzilish xususiyatlarni belgilaydi. Bugun biz molekulyar tuzilish qonuniyatlarining takomillashishi nega termal barqarorlikning yaxshilanishiga olib kelishini tushuntirishga harakat qilmoqchimiz, asosiy fikr Gibbsning erkin energiyasining ta'rifi yoki formulasidan, ya'ni △G=H-ST. G ning chap tomoni erkin energiyani ifodalaydi, H tenglamaning o'ng tomoni - entalpiya, S - entropiya va T - harorat.
3
Gibbsning erkin energiyasi termodinamikada energiya tushunchasi boʻlib, uning oʻlchami koʻpincha nisbiy qiymat, yaʼni boshlangʻich va yakuniy qiymatlar orasidagi farq boʻladi, shuning uchun uning oldida △ belgisi qoʻllaniladi, chunki mutlaq qiymatni bevosita olish yoki ifodalash mumkin emas. △G kamayganda, ya'ni manfiy bo'lsa, bu kimyoviy reaksiya o'z-o'zidan sodir bo'lishi yoki ma'lum bir kutilgan reaktsiya uchun qulay bo'lishi mumkinligini anglatadi. Bundan termodinamikada reaksiya mavjudligi yoki qaytarilishini aniqlash uchun ham foydalanish mumkin. Qaytarilish darajasi yoki tezligi reaksiyaning o'zi kinetikasi sifatida tushunilishi mumkin. H asosan entalpiya bo'lib, uni taxminan molekulaning ichki energiyasi deb tushunish mumkin. Buni xitoycha belgilarning yuzaki ma'nosidan taxmin qilish mumkin, chunki olov emas

4
S umumiy ma'lum bo'lgan tizimning entropiyasini ifodalaydi va so'zma-so'z ma'nosi juda aniq. Bu harorat T bilan bog'liq yoki ifodalangan va uning asosiy ma'nosi mikroskopik kichik tizimning tartibsizlik yoki erkinlik darajasidir. Shu nuqtada, kuzatuvchi kichkina do'st bugun biz muhokama qilayotgan termal qarshilik bilan bog'liq T harorati nihoyat paydo bo'lganini payqagan bo'lishi mumkin. Keling, entropiya tushunchasi haqida bir oz gapirib beraman. Entropiyani kristallikning teskarisi sifatida ahmoqona tushunish mumkin. Entropiya qiymati qanchalik yuqori bo'lsa, molekulyar tuzilish shunchalik tartibsiz va tartibsiz bo'ladi. Molekulyar strukturaning muntazamligi qanchalik yuqori bo'lsa, molekula kristalligi shunchalik yaxshi bo'ladi. Keling, poliuretan kauchuk rulosidan kichik kvadratni kesib, kichik kvadratni to'liq tizim deb hisoblaymiz. Uning massasi qat'iy belgilangan, kvadrat 100 ta poliuretan molekulalaridan tashkil topgan deb faraz qilsak (aslida N ko'p), uning massasi va hajmi asosan o'zgarmaganligi sababli, biz △G ni juda kichik sonli qiymat sifatida yoki cheksiz nolga yaqinlashishimiz mumkin, keyin Gibbsning erkin energiya formulasi ST=H ga aylantirilishi mumkin, bu erda S tropy va T ga aylanadi. Ya'ni, poliuretan kichik kvadratining issiqlik qarshiligi H entalpiyasiga mutanosib va ​​S entropiyaga teskari proportsionaldir. Albatta, bu taxminiy usul bo'lib, undan oldin △ qo'shish yaxshidir (taqqoslash orqali olingan).
5
Kristallikning yaxshilanishi nafaqat entropiya qiymatini kamaytirishi, balki entalpiya qiymatini ham oshirishi mumkinligini aniqlash qiyin emas, ya'ni maxrajni kamaytirish bilan molekulani oshirish (T = H / S), bu T haroratining oshishi uchun yaqqol namoyon bo'ladi va bu T shisha erish harorati bo'ladimi yoki yo'qmi, eng samarali va keng tarqalgan usullardan biridir. O'tish kerak bo'lgan narsa shundaki, monomer molekulyar strukturasining muntazamligi va kristalliligi va agregatsiyadan keyin yuqori molekulyar qotib qolishning umumiy muntazamligi va kristalliligi asosan chiziqli bo'lib, ular taxminan ekvivalent bo'lishi yoki chiziqli tarzda tushunilishi mumkin. H entalpiyasi asosan molekulaning ichki energiyasidan kelib chiqadi va molekulaning ichki energiyasi turli molekulyar potentsial energiyaning turli molekulyar tuzilmalari natijasidir va molekulyar potentsial energiya kimyoviy potentsialdir, molekulyar struktura muntazam va tartibli, ya'ni molekulyar potentsial energiya yuqoriroq va kristallanish, suv kabi kristallanishni hosil qilish osonroq. Bundan tashqari, biz hozirgina 100 ta poliuretan molekulasini taxmin qildik, bu 100 molekula orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari bu kichik rolikning termal qarshiligiga ham ta'sir qiladi, masalan, fizik vodorod bog'lari, garchi ular kimyoviy bog'lanishlar kabi kuchli bo'lmasa-da, N soni katta bo'lsa-da, vodorod bog'larining nisbatan ko'proq harakatlanishining aniq xatti-harakati vodorod bog'larining nisbatan ko'proq molekulyar diapazonini cheklashi yoki kamaytirishi mumkin. molekula, shuning uchun vodorod aloqasi termal qarshilikni yaxshilash uchun foydalidir.