1
Полиуретан материаллары югары температурага чыдаммы? Гомумән алганда, полиуретан югары температурага чыдам түгел, хәтта гадәти PPDI системасы белән дә, аның максималь температура чиге якынча 150° гына була ала. Гадәти полиэстер яки полиэфир төрләре 120° тан югары температурага чыдам булмаска мөмкин. Ләкин полиуретан - бик поляр полимер, һәм ул гомуми пластиклар белән чагыштырганда, җылылыкка чыдамрак. Шуңа күрә югары температурага чыдамлык өчен температура диапазонын билгеләү яки төрле кулланылышларны аеру бик мөһим.
2
Димәк, полиуретан материалларының термик тотрыклылыгын ничек яхшыртырга мөмкин? Төп җавап - материалның кристалллыгын арттыру, мәсәлән, алдарак телгә алынган бик регуляр PPDI изоцианаты. Ни өчен полимерның кристалллыгын арттыру аның термик тотрыклылыгын яхшырта? Җавап, нигездә, һәркемгә билгеле, ягъни структура үзлекләрне билгели. Бүген без молекуляр структура регулярлыгын яхшыртуның ни өчен термик тотрыклылыкны яхшыртуга китерүен аңлатырга тырышырбыз, төп фикер Гиббсның ирекле энергиясе билгеләмәсеннән яки формуласыннан, ягъни △G=H-ST. Gның сул ягы ирекле энергияне күрсәтә, ә H тигезләмәсенең уң ягы - энтальпия, S - энтропия, ә T - температура.
3
Гиббсның ирекле энергиясе термодинамикада энергия төшенчәсе, һәм аның зурлыгы еш кына чагыштырмача кыйммәт, ягъни башлангыч һәм тәмамланучы кыйммәтләр арасындагы аерма, шуңа күрә аның алдында △ символы кулланыла, чөнки абсолют кыйммәтне турыдан-туры алып булмый яки күрсәтеп булмый. △G кимүе, ягъни тискәре булуы, химик реакциянең үзеннән-үзе барлыкка килүен яки билгеле бер көтелгән реакция өчен уңай булуын аңлата. Моны шулай ук ​​термодинамикада реакциянең барлыгын яки кире кайтарыла алуын билгеләү өчен дә кулланырга мөмкин. Редукция дәрәҗәсе яки тизлеге реакциянең үзенең кинетикасы буларак аңлашылырга мөмкин. H, нигездә, энтальпия, аны якынча молекуланың эчке энергиясе дип аңларга мөмкин. Аны кытай иероглифларының өслек мәгънәсеннән якынча фаразларга мөмкин, чөнки ут түгел.

4
S системаның энтропиясен күрсәтә, ул гомумән билгеле һәм туры мәгънәсе бик ачык. Ул температура T белән бәйле яки аның белән күрсәтелә, һәм аның төп мәгънәсе - микроскопик кечкенә системаның тәртипсезлек яки ирек дәрәҗәсе. Бу вакытта, күзәтүчән кечкенә дустыбыз бүген без тикшерә торган җылылык каршылыгына бәйле температура T ниһаять барлыкка килгәнен күргән булырга мөмкин. Әйдәгез, энтропия төшенчәсе турында бераз сөйләп үтик. Энтропияне кристалллыкның капма-каршысы дип аңлап була. Энтропия кыйммәте ни кадәр югарырак булса, молекуляр структура шулкадәр тәртипсез һәм хаотик була. Молекуляр структураның регулярлыгы ни кадәр югарырак булса, молекуланың кристалллыгы шулкадәр яхшырак була. Хәзер, полиуретан каучук рулоныннан кечкенә квадрат кисеп алыйк һәм кечкенә квадратны тулы система дип карыйк. Аның массасы даими, квадрат 100 полиуретан молекуласыннан тора дип фаразласак (чынлыкта, аларның саны N күп), чөнки аның массасы һәм күләме нигездә үзгәрмәгән, без △G ны бик кечкенә санлы кыйммәт яки нульгә чиксез якын итеп якынча әйтә алабыз, аннары Гиббсның ирекле энергия формуласын ST=H га үзгәртеп була, монда T - температура, ә S - энтропия. Ягъни, полиуретан кечкенә квадратының җылылык каршылыгы энтальпия H га пропорциональ һәм энтропия S га кире пропорциональ. Әлбәттә, бу якынча ысул, һәм аның алдына △ өстәү яхшырак (чагыштыру аша алынган).
5
Кристалллыкның яхшыруы энтропия кыйммәтен генә түгел, ә энтальпия кыйммәтен дә арттыра ала икәнен ачыклау кыен түгел, ягъни молекуланы арттырып, әгъзаны киметә (T = H/S), бу T температурасының артуы өчен ачык күренә, һәм ул T пыяла күчү температурасымы яки эрү температурасымы булуга карамастан, иң нәтиҗәле һәм киң таралган ысулларның берсе. Күчерелергә тиешле нәрсә шунда: мономер молекуляр структурасының регулярлыгы һәм кристалллыгы, шулай ук ​​агрегациядән соң югары молекуляр катылануның гомуми регулярлыгы һәм кристалллыгы, нигездә, сызыклы, моны якынча эквивалент яки сызыклы рәвештә аңларга мөмкин. Энтальпия H нигездә молекуланың эчке энергиясе белән өлеш кертә, һәм молекуланың эчке энергиясе төрле молекуляр структураларның төрле молекуляр потенциал энергиясе нәтиҗәсе, һәм молекуляр потенциал энергиясе - химик потенциал, молекуляр структура регуляр һәм тәртипле, бу молекуляр потенциал энергиясенең югарырак булуын һәм суның бозга конденсацияләнүе кебек кристаллашу күренешләрен тудыру җиңелрәк булуын аңлата. Моннан тыш, без 100 полиуретан молекуласын гына фаразладык, бу 100 молекула арасындагы үзара бәйләнеш көчләре бу кечкенә роликның җылылыкка каршы торучанлыгына да тәэсир итәчәк, мәсәлән, физик водород бәйләнешләре, гәрчә алар химик бәйләнешләр кебек көчле булмаса да, ләкин N саны зур, чагыштырмача молекуляррак водород бәйләнешенең ачык үз-үзен тотышы тәртипсезлек дәрәҗәсен киметергә яки һәр полиуретан молекуласының хәрәкәт диапазонын чикләргә мөмкин, шуңа күрә водород бәйләнеше җылылыкка каршы торучанлыкны яхшырту өчен файдалы.