Adakah bahan poliuretana mempamerkan ketahanan terhadap suhu tinggi?
1
Adakah bahan poliuretana tahan terhadap suhu tinggi? Secara umum, poliuretana tidak tahan terhadap suhu tinggi, walaupun dengan sistem PPDI biasa, had suhu maksimumnya hanya boleh sekitar 150°. Jenis poliester atau polieter biasa mungkin tidak dapat menahan suhu melebihi 120°. Walau bagaimanapun, poliuretana adalah polimer yang sangat polar, dan berbanding dengan plastik umum, ia lebih tahan terhadap haba. Oleh itu, mentakrifkan julat suhu untuk rintangan suhu tinggi atau membezakan kegunaan yang berbeza adalah sangat kritikal.
2
Jadi bagaimanakah kestabilan haba bahan poliuretana boleh dipertingkatkan? Jawapan asas adalah untuk meningkatkan kehabluran bahan, seperti isosianat PPDI yang sangat teratur yang dinyatakan sebelum ini. Mengapakah meningkatkan kehabluran polimer meningkatkan kestabilan habanya? Jawapannya pada dasarnya diketahui oleh semua orang, iaitu, struktur menentukan sifat. Hari ini, kami ingin cuba menerangkan mengapa penambahbaikan keteraturan struktur molekul membawa peningkatan dalam kestabilan terma, idea asasnya adalah daripada definisi atau formula tenaga bebas Gibbs, iaitu △G=H-ST. Bahagian kiri G mewakili tenaga bebas, dan bahagian kanan persamaan H ialah entalpi, S ialah entropi, dan T ialah suhu.
3
Tenaga bebas Gibbs ialah konsep tenaga dalam termodinamik, dan saiznya selalunya merupakan nilai relatif, iaitu perbezaan antara nilai permulaan dan akhir, jadi simbol △ digunakan di hadapannya, kerana nilai mutlak tidak boleh diperoleh atau diwakili secara langsung. Apabila △G berkurangan, iaitu apabila ia negatif, ia bermakna tindak balas kimia boleh berlaku secara spontan atau menguntungkan untuk tindak balas tertentu yang dijangkakan. Ini juga boleh digunakan untuk menentukan sama ada tindak balas itu wujud atau boleh diterbalikkan dalam termodinamik. Darjah atau kadar pengurangan boleh difahami sebagai kinetik tindak balas itu sendiri. H pada asasnya ialah entalpi, yang boleh difahami sebagai tenaga dalaman molekul. Ia boleh diteka secara kasar dari makna permukaan aksara Cina, kerana api tidak
4
S mewakili entropi sistem, yang diketahui umum dan makna literalnya agak jelas. Ia berkaitan dengan atau dinyatakan dari segi suhu T, dan makna asasnya ialah tahap gangguan atau kebebasan sistem kecil mikroskopik. Pada ketika ini, rakan kecil yang pemerhati mungkin menyedari bahawa suhu T yang berkaitan dengan rintangan haba yang kita bincangkan hari ini akhirnya muncul. Izinkan saya bercakap sedikit tentang konsep entropi. Entropi boleh difahami secara bodoh sebagai bertentangan dengan kehabluran. Semakin tinggi nilai entropi, semakin tidak teratur dan huru-hara struktur molekulnya. Semakin tinggi keteraturan struktur molekul, semakin baik kehabluran molekul. Sekarang, mari kita potong petak kecil dari gulungan getah poliuretana dan anggap petak kecil sebagai sistem yang lengkap. Jisimnya adalah tetap, dengan mengandaikan bahawa segi empat sama terdiri daripada 100 molekul poliuretana (sebenarnya, terdapat banyak N), kerana jisim dan isipadunya pada asasnya tidak berubah, kita boleh menganggarkan △G sebagai nilai berangka yang sangat kecil atau hampir tak terhingga kepada sifar, maka formula tenaga bebas Gibbs boleh diubah menjadi ST=H, dan S ialah T ialah ST=H, dan T ialah T. Iaitu, rintangan haba segi empat sama kecil poliuretana adalah berkadar dengan entalpi H dan berkadar songsang dengan entropi S. Sudah tentu, ini adalah kaedah anggaran, dan yang terbaik adalah menambah △ sebelum itu (diperolehi melalui perbandingan).
5
Tidak sukar untuk mendapati bahawa peningkatan kehabluran bukan sahaja dapat mengurangkan nilai entropi tetapi juga meningkatkan nilai entalpi, iaitu, meningkatkan molekul sambil mengurangkan penyebut (T = H / S), yang jelas untuk peningkatan suhu T, dan ia adalah salah satu kaedah yang paling berkesan dan biasa, tidak kira sama ada T ialah suhu peralihan kaca atau suhu lebur. Apa yang perlu dialihkan ialah keteraturan dan kehabluran struktur molekul monomer dan keteraturan keseluruhan dan kehabluran pemejalan molekul tinggi selepas pengagregatan pada asasnya adalah linear, yang boleh menjadi lebih kurang setara atau difahami dengan cara linear. Entalpi H terutamanya disumbangkan oleh tenaga dalaman molekul, dan tenaga dalaman molekul adalah hasil daripada struktur molekul berbeza tenaga potensi molekul yang berbeza, dan tenaga potensi molekul adalah potensi kimia, struktur molekul adalah teratur dan teratur, yang bermaksud bahawa tenaga potensi molekul lebih tinggi, dan lebih mudah untuk menghasilkan fenomena penghabluran, seperti air. Selain itu, kami hanya mengandaikan 100 molekul poliuretana, daya interaksi antara 100 molekul ini juga akan menjejaskan rintangan haba roller kecil ini, seperti ikatan hidrogen fizikal, walaupun ia tidak sekuat ikatan kimia, tetapi bilangan N adalah besar, tingkah laku yang jelas dari ikatan hidrogen molekul yang agak lebih molekul boleh mengurangkan tahap gangguan atau menyekat julat pergerakan ikatan hidrogen bagi setiap molekul hidrogen. rintangan.
Masa siaran: Okt-09-2024