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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 ronda los 150 °C. Los poliésteres o poliéteres comunes no soportan 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 sus usos es fundamental.
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¿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, que presenta una alta regularidad, mencionado anteriormente. ¿Por qué el aumento de la cristalinidad del polímero mejora su estabilidad térmica? La respuesta es bien conocida: la estructura determina las propiedades. Hoy, explicaremos por qué la mejora de la regularidad de la estructura molecular conlleva una mejora en la estabilidad térmica. La idea fundamental 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, y el lado derecho de la ecuación es H, entalpía, S, entropía y T, 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 ello, 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 la entalpía, que se puede entender aproximadamente como la energía interna de una molécula. Se puede adivinar aproximadamente a partir 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 su significado literal es bastante claro. Está relacionada con la temperatura T o se expresa en términos de ella, y su significado básico es el grado de desorden o libertad del sistema microscópico. En este punto, el observador amiguito habrá notado que la temperatura T relacionada con la resistencia térmica que estamos discutiendo hoy finalmente apareció. Permítanme divagar un poco sobre el concepto de entropía. La entropía puede entenderse, de forma simplista, 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 caucho de poliuretano y consideremos ese pequeño cuadrado como un sistema completo. Su masa es fija, suponiendo que el cuadrado está formado por 100 moléculas de poliuretano (en realidad, hay N muchas). Como su masa y volumen son prácticamente invariables, podemos aproximar △G a 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 pequeño cuadrado de poliuretano es proporcional a la entalpía H e inversamente proporcional a la entropía S. Por supuesto, este es un método aproximado, y lo mejor es añadir △ delante (obtenido por comparación).
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No es difícil encontrar que la mejora de la cristalinidad puede no solo reducir el valor de entropía sino también aumentar el valor de entalpía, es decir, aumentar la molécula mientras se reduce el denominador (T = H/S), lo cual 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 hacer es que la regularidad y la cristalinidad de la estructura molecular del monómero y la regularidad y cristalinidad generales de la solidificación de alta molécula después de la agregación son básicamente lineales, lo que puede ser aproximadamente equivalente o entenderse de una manera lineal. La entalpía H está principalmente atribuida por la energía interna de la molécula, y la 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 es energía potencial molecular más alta, es más fácil producir fenómenos de cristalización, como la condensación del agua en hielo. Además, supusimos 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. Si bien no son tan fuertes como los enlaces químicos, el número N es grande, y el comportamiento evidente de los enlaces de hidrógeno moleculares relativamente más numerosos 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.