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I materiali in poliuretano sono resistenti alle alte temperature? In generale, il poliuretano non è resistente alle alte temperature; anche con un sistema PPDI standard, il suo limite di temperatura massimo si aggira sui 150 °C. I poliesteri o i polieteri comuni potrebbero non essere in grado di resistere a temperature superiori ai 120 °C. Tuttavia, il poliuretano è un polimero altamente polare e, rispetto alle 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 di fondamentale importanza.
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Come si può quindi migliorare la stabilità termica dei materiali poliuretanici? La risposta di base 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 sostanzialmente nota a tutti: la struttura determina le proprietà. Oggi vorremmo provare a spiegare perché il miglioramento della regolarità della struttura molecolare comporta un miglioramento della stabilità termica. L'idea di base deriva dalla definizione o formula dell'energia libera di Gibbs, ovvero △G=H-ST. Il lato sinistro di G rappresenta l'energia libera, mentre il lato destro dell'equazione è costituito da H, S e T rispettivamente da entalpia e entropia.
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L'energia libera di Gibbs è un concetto energetico in termodinamica e la sua grandezza è spesso un valore relativo, ovvero la differenza tra i valori iniziale e finale, quindi il simbolo △ viene utilizzato 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 verificarsi spontaneamente o essere favorevole per una certa reazione prevista. Questo può anche essere utilizzato per determinare se la reazione esiste o è reversibile in termodinamica. Il grado o la velocità di riduzione possono essere intesi come la cinetica della reazione stessa. H è fondamentalmente 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

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S rappresenta l'entropia del sistema, un concetto generalmente noto e dal significato letterale piuttosto chiaro. È correlata alla temperatura T, o espressa in essa, e il suo significato fondamentale è il grado di disordine o libertà del piccolo sistema microscopico. A questo punto, il piccolo osservatore più attento avrà notato che la temperatura T, correlata alla resistenza termica di cui stiamo parlando oggi, è finalmente comparsa. Permettetemi di divagare un attimo sul concetto di entropia. L'entropia può essere semplificata come l'opposto della 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 consideriamolo 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 la sua massa e il suo volume sono sostanzialmente invariati, possiamo approssimare △G con un valore numerico molto piccolo o infinitamente vicino a 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 piccolo quadrato di poliuretano è proporzionale all'entalpia H e inversamente proporzionale all'entropia S. Naturalmente, questo è un metodo approssimato, ed è meglio aggiungere △ prima (ottenuto tramite confronto).
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Non è difficile constatare che il miglioramento della cristallinità non solo può 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 trasformato 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 sono sostanzialmente lineari, che possono essere approssimativamente equivalenti o comprese in modo lineare. L'entalpia H è principalmente dovuta all'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 più alta, ed è più facile produrre fenomeni di cristallizzazione, come la condensazione dell'acqua in ghiaccio. Inoltre, abbiamo ipotizzato 100 molecole di poliuretano; le forze di interazione tra queste 100 molecole influenzeranno anche la resistenza termica di questo piccolo rullo, come ad esempio i legami idrogeno fisici. Sebbene non siano forti come i legami chimici, il numero N è elevato, e il comportamento evidente di un numero relativamente maggiore di legami idrogeno molecolari può ridurre il grado di disordine o limitare il raggio di movimento di ciascuna molecola di poliuretano, quindi il legame idrogeno è vantaggioso per migliorare la resistenza termica.