1
Apakah bahan poliuretan tahan terhadap suhu tinggi? Secara umum, poliuretan tidak tahan terhadap suhu tinggi, bahkan dengan sistem PPDI biasa, batas suhu maksimumnya hanya sekitar 150°. Jenis poliester atau polieter biasa mungkin tidak dapat menahan suhu di atas 120°. Namun, poliuretan adalah polimer yang sangat polar, dan dibandingkan dengan plastik umum, poliuretan lebih tahan terhadap panas. Oleh karena itu, menentukan kisaran suhu untuk ketahanan suhu tinggi atau membedakan penggunaan yang berbeda sangatlah penting.
2
Jadi, bagaimana stabilitas termal bahan poliuretana dapat ditingkatkan? Jawaban dasarnya adalah meningkatkan kristalinitas bahan, seperti isocyanate PPDI yang sangat teratur yang disebutkan sebelumnya. Mengapa peningkatan kristalinitas polimer meningkatkan stabilitas termalnya? Jawabannya pada dasarnya diketahui semua orang, yaitu, struktur menentukan sifat. Hari ini, kami ingin mencoba menjelaskan mengapa peningkatan keteraturan struktur molekul menghasilkan peningkatan stabilitas termal, ide dasarnya berasal dari definisi atau rumus energi bebas Gibbs, yaitu △G=H-ST. Sisi kiri G mewakili energi bebas, dan sisi kanan persamaan H adalah entalpi, S adalah entropi, dan T adalah suhu.
3
Energi bebas Gibbs merupakan konsep energi dalam termodinamika, dan ukurannya sering kali merupakan nilai relatif, yaitu selisih antara nilai awal dan akhir, sehingga simbol △ digunakan di depannya, karena nilai absolut tidak dapat diperoleh atau direpresentasikan secara langsung. Bila △G menurun, yaitu bila bernilai negatif, berarti reaksi kimia dapat terjadi secara spontan atau menguntungkan bagi reaksi tertentu yang diharapkan. Hal ini juga dapat digunakan untuk menentukan apakah reaksi tersebut ada atau bersifat reversibel dalam termodinamika. Derajat atau laju reduksi dapat dipahami sebagai kinetika reaksi itu sendiri. H pada dasarnya adalah entalpi, yang dapat dipahami secara kira-kira sebagai energi internal suatu molekul. Hal ini dapat ditebak secara kasar dari makna permukaan karakter Cina, karena api bukanlah

4
S melambangkan entropi sistem, yang secara umum diketahui dan makna literalnya cukup jelas. Hal ini terkait dengan atau diungkapkan dalam bentuk suhu T, dan makna dasarnya adalah derajat ketidakteraturan atau kebebasan sistem kecil mikroskopis. Pada titik ini, teman kecil yang jeli mungkin telah memperhatikan bahwa suhu T yang terkait dengan resistansi termal yang kita bahas hari ini akhirnya muncul. Izinkan saya mengoceh sedikit tentang konsep entropi. Entropi dapat dipahami secara bodoh sebagai lawan dari kristalinitas. Semakin tinggi nilai entropi, semakin tidak teratur dan kacau struktur molekulnya. Semakin tinggi keteraturan struktur molekul, semakin baik kristalinitas molekul tersebut. Sekarang, mari kita potong persegi kecil dari gulungan karet poliuretan dan anggap persegi kecil itu sebagai sistem yang lengkap. Massanya tetap, dengan asumsi bahwa persegi tersebut terdiri dari 100 molekul poliuretan (pada kenyataannya, ada N molekul), karena massa dan volumenya pada dasarnya tidak berubah, kita dapat memperkirakan △G sebagai nilai numerik yang sangat kecil atau mendekati nol, maka rumus energi bebas Gibbs dapat diubah menjadi ST=H, di mana T adalah suhu, dan S adalah entropi. Artinya, resistansi termal persegi kecil poliuretan sebanding dengan entalpi H dan berbanding terbalik dengan entropi S. Tentu saja, ini adalah metode perkiraan, dan yang terbaik adalah menambahkan △ di depannya (diperoleh melalui perbandingan).
5
Tidak sulit untuk menemukan bahwa peningkatan kristalinitas tidak hanya dapat mengurangi nilai entropi tetapi juga meningkatkan nilai entalpi, yaitu, meningkatkan molekul sambil mengurangi penyebut (T = H/S), yang jelas untuk peningkatan suhu T, dan ini adalah salah satu metode yang paling efektif dan umum, terlepas dari apakah T adalah suhu transisi gelas atau suhu leleh. Yang perlu ditransisikan adalah bahwa keteraturan dan kristalinitas struktur molekul monomer dan keteraturan dan kristalinitas keseluruhan dari pemadatan molekul tinggi setelah agregasi pada dasarnya linier, yang dapat kira-kira setara atau dipahami secara linier. Entalpi H terutama disumbangkan oleh energi internal molekul, dan energi internal molekul adalah hasil dari struktur molekul yang berbeda dari energi potensial molekul yang berbeda, dan energi potensial molekul adalah potensial kimia, struktur molekul teratur dan teratur, yang berarti bahwa energi potensial molekul lebih tinggi, dan lebih mudah untuk menghasilkan fenomena kristalisasi, seperti air yang mengembun menjadi es. Di samping itu, kita baru saja mengasumsikan 100 molekul poliuretan, gaya interaksi antara 100 molekul ini juga akan memengaruhi ketahanan termal rol kecil ini, seperti ikatan hidrogen fisika, meskipun tidak sekuat ikatan kimia, tetapi jumlah N besar, perilaku nyata ikatan hidrogen yang relatif lebih molekuler dapat mengurangi tingkat ketidakteraturan atau membatasi jangkauan pergerakan setiap molekul poliuretan, sehingga ikatan hidrogen bermanfaat untuk meningkatkan ketahanan termal.