1
I materiali poliuretanici sono resistenti alle alte temperature? In generale, il poliuretano non è resistente alle alte temperature; anche con un sistema PPDI standard, il suo limite massimo di temperatura può essere di soli 150°C circa. I comuni tipi di poliestere o polietere potrebbero non essere in grado di resistere a temperature superiori a 120°C. Tuttavia, il poliuretano è un polimero altamente polare e, rispetto alle materie plastiche comuni, è più resistente al calore. Pertanto, definire l'intervallo di temperatura per la resistenza alle alte temperature o differenziare i diversi utilizzi è molto critico.
2
Come si può migliorare la stabilità termica dei materiali poliuretanici? La risposta fondamentale è aumentare la cristallinità del materiale, come nel caso dell'isocianato PPDI, altamente regolare, menzionato in precedenza. Perché l'aumento della cristallinità del polimero ne migliora la stabilità termica? La risposta è nota a tutti: la struttura determina le proprietà. Oggi vorremmo cercare di spiegare perché il miglioramento della regolarità della struttura molecolare comporti un miglioramento della stabilità termica. L'idea di base deriva dalla definizione o formula dell'energia libera di Gibbs, ovvero △G=H-ST. Il membro sinistro di G rappresenta l'energia libera, mentre il membro destro dell'equazione H è l'entalpia, S è l'entropia e T è la temperatura.
3
L'energia libera di Gibbs è un concetto energetico in termodinamica e la sua entità è spesso un valore relativo, ovvero la differenza tra il valore iniziale e quello finale, quindi il simbolo △ viene usato davanti ad essa, poiché il valore assoluto non può essere ottenuto o rappresentato direttamente. Quando △G diminuisce, cioè quando è negativo, significa che la reazione chimica può avvenire spontaneamente o essere favorevole per una certa reazione prevista. Questo può anche essere usato per determinare se la reazione esiste o è reversibile in termodinamica. Il grado o la velocità di riduzione può essere inteso come la cinetica della reazione stessa. H è fondamentalmente l'entalpia, che può essere approssimativamente intesa come l'energia interna di una molecola. Può essere approssimativamente intuito dal significato superficiale dei caratteri cinesi, poiché il fuoco non è

4
S rappresenta l'entropia del sistema, che è generalmente nota e il cui significato letterale è piuttosto chiaro. È correlata o espressa in termini di temperatura T, e il suo significato fondamentale è il grado di disordine o libertà del piccolo sistema microscopico. A questo punto, il piccolo amico attento potrebbe aver notato che la temperatura T relativa alla resistenza termica di cui stiamo discutendo oggi è finalmente apparsa. Permettetemi di divagare un po' sul concetto di entropia. L'entropia può essere stupidamente intesa come l'opposto di cristallinità. Maggiore è il valore dell'entropia, più disordinata e caotica è la struttura molecolare. Maggiore è la regolarità della struttura molecolare, migliore è la cristallinità della molecola. Ora, ritagliamo un piccolo quadrato dal rotolo di gomma poliuretanica e consideriamo il piccolo quadrato come un sistema completo. La sua massa è fissa, supponendo che il quadrato sia composto da 100 molecole di poliuretano (in realtà, ce ne sono N), poiché massa e volume rimangono sostanzialmente invariati, possiamo approssimare △G a un valore numerico molto piccolo o infinitamente vicino allo zero, quindi la formula dell'energia libera di Gibbs può essere trasformata in ST=H, dove T è la temperatura e S è l'entropia. Ovvero, la resistenza termica del quadratino di poliuretano è proporzionale all'entalpia H e inversamente proporzionale all'entropia S. Naturalmente, questo è un metodo approssimativo, ed è meglio aggiungere △ prima di esso (ottenuto per confronto).
5
Non è difficile scoprire che il miglioramento della cristallinità può non solo ridurre il valore dell'entropia, ma anche aumentare il valore dell'entalpia, ovvero aumentare la molecola riducendo il denominatore (T = H/S), il che è ovvio per l'aumento della temperatura T, ed è uno dei metodi più efficaci e comuni, indipendentemente dal fatto che T sia la temperatura di transizione vetrosa o la temperatura di fusione. Ciò che deve essere transizionato è che la regolarità e la cristallinità della struttura molecolare del monomero e la regolarità e la cristallinità complessive della solidificazione ad alto peso molecolare dopo l'aggregazione siano sostanzialmente lineari, il che può essere approssimativamente equivalente o interpretato in modo lineare. L'entalpia H è principalmente fornita dall'energia interna della molecola, e l'energia interna della molecola è il risultato di diverse strutture molecolari con diversa energia potenziale molecolare, e l'energia potenziale molecolare è il potenziale chimico, la struttura molecolare è regolare e ordinata, il che significa che l'energia potenziale molecolare è maggiore ed è più facile produrre fenomeni di cristallizzazione, come la condensazione dell'acqua in ghiaccio. Inoltre, abbiamo appena ipotizzato 100 molecole di poliuretano, le forze di interazione tra queste 100 molecole influenzeranno anche la resistenza termica di questo piccolo rullo, come i legami idrogeno fisici, anche se non sono forti quanto i legami chimici, ma il numero N è grande, l'ovvio comportamento del legame idrogeno relativamente più molecolare può ridurre il grado di disordine o limitare l'intervallo di movimento di ciascuna molecola di poliuretano, quindi il legame idrogeno è utile per migliorare la resistenza termica.