Materialele poliuretane prezintă rezistență la temperaturi ridicate?
1
Materialele poliuretane sunt rezistente la temperaturi ridicate? În general, poliuretanul nu este rezistent la temperaturi ridicate, chiar și cu un sistem PPDI obișnuit, limita maximă de temperatură poate fi doar în jur de 150 °. Este posibil ca tipurile obișnuite de poliester sau polieter să nu poată rezista la temperaturi peste 120 °. Cu toate acestea, poliuretanul este un polimer extrem de polar și, în comparație cu materialele plastice generale, este mai rezistent la căldură. Prin urmare, definirea intervalului de temperatură pentru o rezistență la temperatură ridicată sau diferențierea diferitelor utilizări este foarte critică.
2
Deci, cum poate fi îmbunătățită stabilitatea termică a materialelor poliuretanice? Răspunsul de bază este de a crește cristalinitatea materialului, cum ar fi izocianatul PPDI extrem de regulat menționat anterior. De ce creșterea cristalinității polimerului își îmbunătățește stabilitatea termică? Răspunsul este cunoscut practic de toată lumea, adică structura determină proprietățile. Astăzi, am dori să încercăm să explicăm de ce îmbunătățirea regularității structurii moleculare aduce o îmbunătățire a stabilității termice, ideea de bază este din definiția sau formula Energiei libere Gibbs, adică △ g = h-st. Partea stângă a lui G reprezintă energia liberă, iar partea dreaptă a ecuației h este entalpie, S este entropie, iar t este temperatura.
3
Energia liberă Gibbs este un concept energetic în termodinamică, iar dimensiunea acesteia este adesea o valoare relativă, adică diferența dintre valorile de pornire și sfârșit, astfel încât simbolul △ este utilizat în fața acesteia, deoarece valoarea absolută nu poate fi obținută direct sau reprezentată. Când △ G scade, adică atunci când este negativ, înseamnă că reacția chimică poate apărea spontan sau poate fi favorabilă pentru o anumită reacție preconizată. Acest lucru poate fi, de asemenea, utilizat pentru a determina dacă reacția există sau este reversibilă în termodinamică. Gradul sau rata de reducere poate fi înțeleasă ca cinetica reacției în sine. H este practic entalpia, care poate fi înțeleasă aproximativ ca energia internă a unei molecule. Poate fi ghicit aproximativ de la suprafața sensului personajelor chinezești, deoarece focul nu este
4
S reprezintă entropia sistemului, care este în general cunoscută, iar sensul literal este destul de clar. Este legat de sau exprimat în ceea ce privește temperatura t, iar sensul său de bază este gradul de tulburare sau libertatea sistemului microscopic mic. În acest moment, micul prieten observant ar fi putut observa că temperatura t legată de rezistența termică despre care discutăm astăzi a apărut în sfârșit. Permiteți -mi să mă plimb puțin despre conceptul de entropie. Entropia poate fi înțeleasă stupidă ca opusul cristalinității. Cu cât valoarea entropiei este mai mare, cu atât este mai dezordonată și mai haotică structura moleculară. Cu cât este mai mare regularitatea structurii moleculare, cu atât este mai bună cristalinitatea moleculei. Acum, să tăiem un pătrat mic de pe ruloul de cauciuc din poliuretan și să considerăm pătratul mic ca un sistem complet. Masa sa este fixată, presupunând că pătratul este format din 100 de molecule de poliuretan (în realitate, există n multe), deoarece masa și volumul său sunt practic neschimbate, putem aproxima △ g ca o valoare numerică foarte mică sau infinit aproape de zero, atunci formula de energie liberă Gibbs poate fi transformată în ST = H, unde T este temperatura și S este entropy. Adică, rezistența termică a pătratului mic de poliuretan este proporțională cu entalpia H și invers proporțională cu entropia S. Desigur, aceasta este o metodă aproximativă și este mai bine să adăugați △ înainte de aceasta (obținută prin comparație).
5
Nu este dificil să constatăm că îmbunătățirea cristalinității nu poate doar să reducă valoarea entropiei, ci și să crească valoarea entalpiei, adică, creșterea moleculei, reducând în același timp numitorul (t = h/s), ceea ce este evident pentru creșterea temperaturii t, și este una dintre cele mai eficiente și comune metode, indiferent dacă T este temperatura de tranziție a sticlei sau temperatura de topire. Ceea ce trebuie tranziționat este că regularitatea și cristalinitatea structurii moleculare monomere și regularitatea și cristalinitatea generală a solidificării moleculare mari după agregare sunt practic liniare, ceea ce poate fi aproximativ echivalent sau înțeles într -un mod liniar. Entalpia H este contribuită în principal de energia internă a moleculei, iar energia internă a moleculei este rezultatul diferitelor structuri moleculare de energie potențială moleculară diferită, iar energia potențială moleculară este potențialul chimic, structura moleculară este regulată și ordonată, ceea ce înseamnă că energia potențială moleculară este mai mare și este mai ușor să producă fenomene de cristalizare, precum condensarea apei în gheață. Besides, we just assumed 100 polyurethane molecules, the interaction forces between these 100 molecules will also affect the thermal resistance of this small roller, such as physical hydrogen bonds, although they are not as strong as chemical bonds, but the number N is large, the obvious behavior of the relatively more molecular hydrogen bond can reduce the degree of disorder or restrict the movement range of each polyurethane molecule, so hydrogen bond is beneficial to improving rezistență termică.
Timpul post: 09-2024 oct