1
A yw deunyddiau polywrethan yn gallu gwrthsefyll tymereddau uchel? Yn gyffredinol, nid yw polywrethan yn gallu gwrthsefyll tymereddau uchel, hyd yn oed gyda system PPDI reolaidd, dim ond tua 150 ° y gall ei derfyn tymheredd uchaf fod. Efallai na fydd mathau cyffredin o bolyester neu polyether yn gallu gwrthsefyll tymereddau uwch na 120 °. Fodd bynnag, mae polywrethan yn bolymer pegynol iawn, ac o'i gymharu â phlastigau cyffredinol, mae'n fwy gwrthsefyll gwres. Felly, mae diffinio'r ystod tymheredd ar gyfer ymwrthedd tymheredd uchel neu wahaniaethu rhwng gwahanol ddefnyddiau yn hollbwysig.
2
Felly sut y gellir gwella sefydlogrwydd thermol deunyddiau polywrethan? Yr ateb sylfaenol yw cynyddu crystallinity y deunydd, megis yr isocyanate PPDI hynod rheolaidd a grybwyllwyd yn gynharach. Pam mae cynyddu crisialu'r polymer yn gwella ei sefydlogrwydd thermol? Mae'r ateb yn y bôn yn hysbys i bawb, hynny yw, strwythur yn pennu eiddo. Heddiw, hoffem geisio esbonio pam mae gwella rheoleidd-dra strwythur moleciwlaidd yn arwain at welliant mewn sefydlogrwydd thermol, mae'r syniad sylfaenol yn dod o ddiffiniad neu fformiwla ynni rhydd Gibbs, hy △G = H-ST. Mae ochr chwith G yn cynrychioli egni rhydd, ac ochr dde'r hafaliad H yw enthalpi, S yw entropi, a T yw tymheredd.
3
Mae ynni rhydd Gibbs yn gysyniad ynni mewn thermodynameg, ac mae ei faint yn aml yn werth cymharol, hy y gwahaniaeth rhwng y gwerthoedd cychwyn a diweddu, felly defnyddir y symbol △ o'i flaen, gan na ellir cael y gwerth absoliwt yn uniongyrchol neu ei gynrychioli. Pan fydd △G yn lleihau, hy pan fydd yn negyddol, mae'n golygu y gall yr adwaith cemegol ddigwydd yn ddigymell neu fod yn ffafriol ar gyfer adwaith disgwyliedig penodol. Gellir defnyddio hwn hefyd i benderfynu a yw'r adwaith yn bodoli neu'n gildroadwy mewn thermodynameg. Gellir deall gradd neu gyfradd y gostyngiad fel cineteg yr adwaith ei hun. Mae H yn y bôn yn enthalpi, y gellir ei ddeall yn fras fel egni mewnol moleciwl. Gellir ei ddyfalu yn fras o ystyr arwynebol y cymeriadau Tsieineaidd, gan nad yw tân

4
Mae S yn cynrychioli entropi'r system, sy'n hysbys yn gyffredinol ac mae'r ystyr llythrennol yn eithaf clir. Mae'n gysylltiedig â neu wedi'i fynegi yn nhermau tymheredd T, a'i ystyr sylfaenol yw graddau anhrefn neu ryddid y system fach microsgopig. Ar y pwynt hwn, efallai bod y ffrind bach sylwgar wedi sylwi bod y tymheredd T sy'n gysylltiedig â'r gwrthiant thermol yr ydym yn ei drafod heddiw wedi ymddangos o'r diwedd. Gadewch i mi grwydro ychydig am y cysyniad entropi. Gellir deall entropi yn wirion fel y gwrthwyneb i grisialu. Po uchaf yw'r gwerth entropi, y mwyaf anhrefnus ac anhrefnus yw'r strwythur moleciwlaidd. Po uchaf yw rheoleidd-dra'r strwythur moleciwlaidd, y gorau yw crisialu'r moleciwl. Nawr, gadewch i ni dorri sgwâr bach oddi ar y gofrestr rwber polywrethan ac ystyried y sgwâr bach fel system gyflawn. Mae ei fàs yn sefydlog, gan dybio bod y sgwâr yn cynnwys 100 o foleciwlau polywrethan (mewn gwirionedd, mae yna lawer o N), gan fod ei fàs a'i gyfaint yn ddigyfnewid yn y bôn, gallwn frasamcanu △G fel gwerth rhifiadol bach iawn neu'n anfeidrol agos at sero, yna gellir trawsnewid fformiwla ynni rhydd Gibbs yn ST=H, lle T yw'r tymheredd, a Spy yw'r tymheredd. Hynny yw, mae ymwrthedd thermol y sgwâr bach polywrethan yn gymesur â'r enthalpi H ac mewn cyfrannedd gwrthdro â'r entropi S. Wrth gwrs, mae hwn yn ddull bras, ac mae'n well ychwanegu △ cyn iddo (a geir trwy gymharu).
5
Nid yw'n anodd canfod y gall gwella crisialu nid yn unig leihau'r gwerth entropi ond hefyd gynyddu'r gwerth enthalpi, hynny yw, cynyddu'r moleciwl wrth leihau'r enwadur (T = H / S), sy'n amlwg ar gyfer cynnydd tymheredd T, ac mae'n un o'r dulliau mwyaf effeithiol a chyffredin, ni waeth ai T yw'r tymheredd trawsnewid gwydr neu'r tymheredd toddi. Yr hyn y mae angen ei drawsnewid yw bod rheoleidd-dra a chrisialedd strwythur moleciwlaidd y monomer a rheoleidd-dra a chrisialedd cyffredinol y solidiad moleciwlaidd uchel ar ôl agregu yn llinellol yn y bôn, a all fod yn cyfateb yn fras neu'n ddealladwy mewn ffordd linellol. Mae'r enthalpi H yn cael ei gyfrannu'n bennaf gan egni mewnol y moleciwl, ac mae egni mewnol y moleciwl yn ganlyniad i wahanol strwythurau moleciwlaidd o wahanol egni potensial moleciwlaidd, a'r egni potensial moleciwlaidd yw'r potensial cemegol, mae'r strwythur moleciwlaidd yn rheolaidd ac yn orchymyn, sy'n golygu bod yr egni potensial moleciwlaidd yn uwch, ac mae'n haws cynhyrchu ffenomenau crisialu, fel cyddwyso dŵr i mewn i rew. Heblaw, rydym newydd dybio 100 o foleciwlau polywrethan, bydd y grymoedd rhyngweithio rhwng y 100 moleciwlau hyn hefyd yn effeithio ar wrthwynebiad thermol y rholer bach hwn, fel bondiau hydrogen corfforol, er nad ydynt mor gryf â bondiau cemegol, ond mae nifer N yn fawr, gall ymddygiad amlwg y bond hydrogen moleciwlaidd cymharol fwy leihau maint yr anhrefn neu gyfyngu ar ystod symudiad pob moleciwl polywrethan, felly mae gwella ymwrthedd thermol bondiau hydrogen yn gwella.