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¿Son los materiales de poliuretano resistentes a altas temperaturas? En general, el poliuretano no es resistente a altas temperaturas; incluso con un sistema PPDI convencional, su límite máximo de temperatura solo puede rondar los 150 °C. Los tipos comunes de poliéster o poliéter pueden no soportar temperaturas superiores a 120 °C. Sin embargo, el poliuretano es un polímero altamente polar y, en comparación con los plásticos comunes, es más resistente al calor. Por lo tanto, definir el rango de temperatura para la resistencia a altas temperaturas o diferenciar los diferentes usos es crucial.
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Entonces, ¿cómo se puede mejorar la estabilidad térmica de los materiales de poliuretano? La respuesta básica es aumentar la cristalinidad del material, como en el caso del isocianato PPDI altamente regular mencionado anteriormente. ¿Por qué el aumento de la cristalinidad del polímero mejora su estabilidad térmica? La respuesta es prácticamente conocida: la estructura determina las propiedades. Hoy, nos gustaría intentar explicar por qué la mejora de la regularidad de la estructura molecular conlleva una mejora en la estabilidad térmica. La idea básica proviene de la definición o fórmula de la energía libre de Gibbs, es decir, △G = H - ST. El lado izquierdo de G representa la energía libre, el lado derecho de la ecuación H es la entalpía, S es la entropía y T es la temperatura.
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La energía libre de Gibbs es un concepto energético en termodinámica, y su magnitud suele ser un valor relativo, es decir, la diferencia entre los valores inicial y final. Por lo tanto, se utiliza el símbolo △ delante, ya que el valor absoluto no se puede obtener ni representar directamente. Cuando △G disminuye, es decir, cuando es negativo, significa que la reacción química puede ocurrir espontáneamente o ser favorable para una determinada reacción esperada. Esto también se puede utilizar para determinar si la reacción existe o es reversible en termodinámica. El grado o la velocidad de reducción se puede entender como la cinética de la reacción en sí. H es básicamente entalpía, que se puede entender aproximadamente como la energía interna de una molécula. Se puede deducir aproximadamente del significado superficial de los caracteres chinos, ya que el fuego no es...

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S representa la entropía del sistema, que es generalmente conocida y cuyo significado literal es bastante claro. Se relaciona con, o se expresa en, la temperatura T, y su significado básico es el grado de desorden o libertad del microsistema. En este punto, el observador habrá notado que finalmente apareció la temperatura T relacionada con la resistencia térmica que hoy discutimos. Permítanme divagar un poco sobre el concepto de entropía. La entropía puede interpretarse, de forma absurda, como lo opuesto a la cristalinidad. Cuanto mayor sea el valor de la entropía, más desordenada y caótica será la estructura molecular. Cuanto mayor sea la regularidad de la estructura molecular, mejor será la cristalinidad de la molécula. Ahora, cortemos un pequeño cuadrado del rollo de poliuretano y consideremos ese pequeño cuadrado como un sistema completo. Su masa es fija, asumiendo que el cuadrado está formado por 100 moléculas de poliuretano (en realidad, hay N moléculas), ya que su masa y volumen prácticamente no varían. Podemos aproximar △G como un valor numérico muy pequeño o infinitamente cercano a cero. Entonces, la fórmula de la energía libre de Gibbs se puede transformar en ST=H, donde T es la temperatura y S es la entropía. Es decir, la resistencia térmica del cuadrado pequeño de poliuretano es proporcional a la entalpía H e inversamente proporcional a la entropía S. Por supuesto, este es un método aproximado, y es mejor añadir △ antes (obtenido mediante comparación).
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No es difícil descubrir que la mejora de la cristalinidad no solo puede reducir el valor de la entropía, sino también aumentar el valor de la entalpía, es decir, aumentar la molécula mientras se reduce el denominador (T = H/S). Esto es obvio para el aumento de la temperatura T, y es uno de los métodos más efectivos y comunes, independientemente de si T es la temperatura de transición vítrea o la temperatura de fusión. Lo que se necesita para la transición es que la regularidad y la cristalinidad de la estructura molecular del monómero y la regularidad y la cristalinidad generales de la solidificación de alto peso molecular después de la agregación son básicamente lineales, lo cual puede ser aproximadamente equivalente o entenderse de forma lineal. La entalpía H se debe principalmente a la energía interna de la molécula, y esta energía interna de la molécula es el resultado de diferentes estructuras moleculares de diferente energía potencial molecular. Y la energía potencial molecular es el potencial químico, la estructura molecular es regular y ordenada, lo que significa que la energía potencial molecular es mayor y es más fácil producir fenómenos de cristalización, como la condensación del agua en hielo. Además, acabamos de asumir 100 moléculas de poliuretano, las fuerzas de interacción entre estas 100 moléculas también afectarán la resistencia térmica de este pequeño rodillo, como los enlaces de hidrógeno físicos, aunque no son tan fuertes como los enlaces químicos, pero el número N es grande, el comportamiento obvio del enlace de hidrógeno relativamente más molecular puede reducir el grado de desorden o restringir el rango de movimiento de cada molécula de poliuretano, por lo que el enlace de hidrógeno es beneficioso para mejorar la resistencia térmica.