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 граница на температурата може да биде само околу 150 °. Обичните типови на полиестер или полиетер можеби не можат да издржат температури над 120°. Сепак, полиуретанот е високополарен полимер и во споредба со општата пластика, тој е поотпорен на топлина. Затоа, дефинирањето на температурниот опсег за отпорност на висока температура или разликување на различни употреби е многу критично.
2
Значи, како може да се подобри термичката стабилност на полиуретанските материјали? Основниот одговор е да се зголеми кристалноста на материјалот, како што е високо редовниот PPDI изоцијанат споменат претходно. Зошто зголемувањето на кристалноста на полимерот ја подобрува неговата термичка стабилност? Одговорот во основа е 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 топлинската стабилност, основната идеја е од дефиницијата или формулата за бесплатна енергија на Гибс, 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
Слободната енергија на Гибс е енергетски концепт во термодинамиката, а нејзината големина често е релативна вредност, односно разликата помеѓу почетната и завршната вредност, па пред неа се користи симболот △, бидејќи апсолутната вредност не може директно да се добие или претстави. Кога △G се намалува, односно кога е негативен, 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. Тоа може грубо да се погоди 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. Тој е поврзан или изразен во однос на температурата Т, а неговото основно значење е степенот на неред или слобода на микроскопскиот мал систем. Во овој момент, внимателниот мал пријател можеби забележал дека конечно се појавила температурата Т поврзана со термичкиот отпор за кој разговараме денес. Дозволете ми само да побрзам малку за концептот на ентропија. Ентропијата може глупаво да се сфати како спротивност на кристалноста. Колку е поголема вредноста на ентропијата, толку е понепречена и похаотична молекуларната структура. Колку е поголема регуларноста на молекуларната структура, толку е подобра кристалноста на молекулата. Сега, ајде да отсечеме мал квадрат од полиуретанската гумена ролна и да го сметаме малиот квадрат како целосен систем. Неговата маса е фиксна, под претпоставка дека квадратот е составен од 100 молекули на полиуретан (во реалноста, има многу N), 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 Гибсовата слободна енергија може да се трансформира во формулата за слободна енергија на Гибс, каде што е температурата, S, а T е температура, S. Односно, термичкиот отпор на полиуретанскиот мал квадрат е пропорционален на енталпијата H и обратно пропорционален на ентропијата S. Се разбира, 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 кристалноста не само што може да ја намали вредноста на ентропијата, туку и да ја зголеми вредноста на енталпијата, односно зголемување на молекулата додека го намалува именителот (T = H/S), што е очигледно за зголемувањето на температурата T, и е еден од најефикасните и најчестите методи, без разлика дали T е температурата на транзиција на стаклото или температурата на топење. Она што треба да се префрли е дека регуларноста и кристалиноста на молекуларната структура на мономерот и целокупната регуларност и кристалинчност на високомолекуларното зацврстување по агрегација се во основа линеарни, што може да биде приближно еквивалентно или разбрано на линеарен начин. Енталпијата H главно придонесува 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 правилна и уредена, што значи дека молекуларната потенцијална енергија е поголема и полесно е да се произведе кристализација на кристализација, како што е водата. Освен тоа, штотуку претпоставивме 100 полиуретански молекули, силите на интеракцијата помеѓу овие 100 молекули, исто така, ќе влијаат на термичкиот отпор на овој мал валјак, како што се физичките водородни врски, иако тие не се толку силни како хемиските врски, но бројот N е голем, очигледното однесување на релативно помолекуларната водородна врска може да го ограничи степенот на движење на водородот. водородната врска е корисна за подобрување на топлинската отпорност.
Време на објавување: Октомври-09-2024 година