МОФАН

вести

Дали полиуретанските материјали покажуваат отпорност на покачени температури?

1
Дали полиуретанските материјали се отпорни на високи температури? Општо земено, полиуретанот не е отпорен на високи температури, дури и со обичен PPDI систем, неговата максимална температурна граница може да биде само околу 150°. Обичните полиестерски или полиетерски типови можеби нема да можат да издржат температури над 120°. Сепак, полиуретанот е високо поларен полимер и, во споредба со општата пластика, е поотпорен на топлина. Затоа, дефинирањето на температурниот опсег за отпорност на високи температури или разликувањето на различните употреби е многу важно.
2
Па, како може да се подобри термичката стабилност на полиуретанските материјали? Основниот одговор е да се зголеми кристалинитетот на материјалот, како што е претходно споменатиот високо регуларен PPDI изоцијанат. Зошто зголемувањето на кристалинитетот на полимерот ја подобрува неговата термичка стабилност? Одговорот е во основа познат на сите, односно структурата ги одредува својствата. Денес, би сакале да се обидеме да објасниме зошто подобрувањето на регуларноста на молекуларната структура доведува до подобрување на термичката стабилност, основната идеја е од дефиницијата или формулата на Гибсовата слободна енергија, т.е. △G=H-ST. Левата страна на G претставува слободна енергија, а десната страна на равенката H е енталпија, S е ентропија, а T е температура.
3
Гибсовата слободна енергија е енергетски концепт во термодинамиката, а нејзината големина често е релативна вредност, т.е. разликата помеѓу почетната и крајната вредност, па затоа симболот △ се користи пред неа, бидејќи апсолутната вредност не може директно да се добие или претстави. Кога △G се намалува, т.е. кога е негативна, тоа значи дека хемиската реакција може спонтано да се случи или да биде поволна за одредена очекувана реакција. Ова може да се користи и за да се утврди дали реакцијата постои или е реверзибилна во термодинамиката. Степенот или брзината на редукција може да се разбере како кинетика на самата реакција. H е во основа енталпија, која приближно може да се разбере како внатрешна енергија на молекулата. Може грубо да се претпостави од површинското значење на кинеските знаци, бидејќи огнот не е...

4
S ја претставува ентропијата на системот, која е општо позната и буквалното значење е сосема јасно. Поврзано е со или изразено во однос на температурата T, а неговото основно значење е степенот на неред или слобода на микроскопскиот мал систем. Во овој момент, набљудувачкиот мал пријател можеби забележал дека температурата T поврзана со термичкиот отпор за кој дискутираме денес конечно се појави. Дозволете ми само малку да зборувам за концептот на ентропија. Ентропијата може глупаво да се разбере како спротивност на кристалноста. Колку е поголема вредноста на ентропијата, толку е понеуредна и хаотична молекуларната структура. Колку е поголема регуларноста на молекуларната структура, толку е подобра кристалноста на молекулата. Сега, да исечеме мал квадрат од ролната од полиуретанска гума и да го сметаме малиот квадрат за комплетен систем. Неговата маса е фиксна, претпоставувајќи дека квадратот е составен од 100 молекули на полиуретан (во реалноста, има N многу), бидејќи неговата маса и волумен се во основа непроменети, можеме да го приближиме △G како многу мала нумеричка вредност или бесконечно блиску до нула, тогаш формулата за слободна енергија на Гибс може да се трансформира во ST=H, каде што T е температурата, а S е ентропијата. Тоа е, термичкиот отпор на малиот квадрат од полиуретан е пропорционален на енталпијата H и обратно пропорционален на ентропијата S. Секако, ова е приближен метод и најдобро е да се додаде △ пред него (добиено преку споредба).
5
Не е тешко да се открие дека подобрувањето на кристалинитетот не само што може да ја намали вредноста на ентропијата, туку и да ја зголеми вредноста на енталпијата, односно зголемување на молекулата додека се намалува именителот (T = H/S), што е очигледно за зголемувањето на температурата T, и е еден од најефикасните и најчестите методи, без оглед на тоа дали T е температура на стаклен премин или температура на топење. Она што треба да се промени е дека регуларноста и кристалинитетот на молекуларната структура на мономерот и целокупната регуларност и кристалинитет на високомолекуларното стврднување по агрегацијата се во основа линеарни, што може да биде приближно еквивалентно или сфатено на линеарен начин. Енталпијата H главно е придонесена од внатрешната енергија на молекулата, а внатрешната енергија на молекулата е резултат на различни молекуларни структури со различна молекуларна потенцијална енергија, а молекуларната потенцијална енергија е хемискиот потенцијал, молекуларната структура е регуларна и подредена, што значи дека молекуларната потенцијална енергија е поголема и полесно е да се создадат феномени на кристализација, како што е кондензацијата на водата во мраз. Освен тоа, претпоставивме дека има 100 молекули на полиуретан, силите на интеракција помеѓу овие 100 молекули, исто така, ќе влијаат на термичката отпорност на овој мал валјак, како што се физичките водородни врски, иако не се толку силни како хемиските врски, но бројот N е голем, очигледното однесување на релативно помолекуларната водородна врска може да го намали степенот на нарушување или да го ограничи опсегот на движење на секоја молекула на полиуретан, па затоа водородната врска е корисна за подобрување на термичката отпорност.


Време на објавување: 09 октомври 2024 година

Оставете ја вашата порака