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 polyester neu polyether yn gallu gwrthsefyll tymereddau uwchlaw 120°. Fodd bynnag, mae polywrethan yn bolymer hynod begynol, ac o'i gymharu â phlastigau cyffredinol, mae'n fwy gwrthsefyll gwres. Felly, mae diffinio'r ystod tymheredd ar gyfer gwrthsefyll tymheredd uchel neu wahaniaethu rhwng gwahanol ddefnyddiau yn hanfodol iawn.
2
Felly sut gellir gwella sefydlogrwydd thermol deunyddiau polywrethan? Yr ateb sylfaenol yw cynyddu crisialedd y deunydd, fel yr isocyanad PPDI rheolaidd iawn a grybwyllwyd yn gynharach. Pam mae cynyddu crisialedd y polymer yn gwella ei sefydlogrwydd thermol? Mae'r ateb yn hysbys i bawb yn y bôn, hynny yw, mae strwythur yn pennu priodweddau. Heddiw, hoffem geisio egluro pam mae gwelliant rheoleidd-dra strwythur moleciwlaidd yn arwain at welliant mewn sefydlogrwydd thermol, y syniad sylfaenol yw o'r diffiniad neu'r fformiwla o ynni rhydd Gibbs, h.y. △G=H-ST. Mae ochr chwith G yn cynrychioli ynni rhydd, ac ochr dde'r hafaliad H yw enthalpi, S yw entropi, a T yw tymheredd.
3
Mae egni rhydd Gibbs yn gysyniad egni mewn thermodynameg, ac mae ei faint yn aml yn werth cymharol, h.y. y gwahaniaeth rhwng y gwerthoedd cychwynnol a diwedd, felly defnyddir y symbol △ o'i flaen, gan na ellir cael na chynrychioli'r gwerth absoliwt yn uniongyrchol. Pan fydd △G yn lleihau, h.y. pan fydd yn negatif, mae'n golygu y gall yr adwaith cemegol ddigwydd yn ddigymell neu fod yn ffafriol ar gyfer adwaith disgwyliedig penodol. Gellir defnyddio hyn hefyd i benderfynu a yw'r adwaith yn bodoli neu a yw'n gildroadwy mewn thermodynameg. Gellir deall gradd neu gyfradd y gostyngiad fel cineteg yr adwaith ei hun. Yn y bôn, enthalpi yw H, y gellir ei ddeall yn fras fel egni mewnol moleciwl. Gellir ei ddyfalu'n fras o ystyr arwynebol y llythrennau Tsieineaidd, gan nad yw tân yn...

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'n cael ei fynegi yn nhermau tymheredd T, a'i ystyr sylfaenol yw graddfa'r anhrefn neu ryddid y system fach ficrosgopig. Ar y pwynt hwn, efallai bod y ffrind bach craff 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 gwrthwyneb crisialedd. Po uchaf yw gwerth yr entropi, y mwyaf anhrefnus ac anhrefnus yw strwythur y moleciwlau. Po uchaf yw rheoleidd-dra'r strwythur moleciwlaidd, y gorau yw crisialedd y moleciwl. Nawr, gadewch i ni dorri sgwâr bach oddi ar y rholyn rwber polywrethan ac ystyried y sgwâr bach fel system gyflawn. Mae ei fàs yn sefydlog, gan dybio bod y sgwâr wedi'i wneud o 100 o foleciwlau polywrethan (mewn gwirionedd, mae N ohonyn nhw), 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 mae T yn dymheredd, ac S yw'r entropi. Hynny yw, mae gwrthiant thermol y sgwâr bach polywrethan yn gymesur â'r enthalpi H ac yn gymesur yn wrthdro â'r entropi S. Wrth gwrs, mae hwn yn ddull bras, ac mae'n well ychwanegu △ o'i flaen (a geir trwy gymharu).
5
Nid yw'n anodd canfod y gall gwella crisialedd 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, waeth a yw T yn dymheredd trawsnewid gwydr neu'n dymheredd toddi. Yr hyn sydd 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 llinol yn y bôn, a all fod yn fras gyfwerth neu eu deall mewn ffordd llinol. Cyfrannir yr enthalpi H yn bennaf gan egni mewnol y moleciwl, ac mae egni mewnol y moleciwl yn ganlyniad gwahanol strwythurau moleciwlaidd o wahanol egni potensial moleciwlaidd, a'r egni potensial moleciwlaidd yw'r potensial cemegol, mae'r strwythur moleciwlaidd yn rheolaidd ac yn drefnus, sy'n golygu bod yr egni potensial moleciwlaidd yn uwch, ac mae'n haws cynhyrchu ffenomenau crisialu, fel dŵr yn cyddwyso i iâ. Heblaw, rydym newydd dybio 100 moleciwl polywrethan, bydd y grymoedd rhyngweithio rhwng y 100 moleciwl hyn hefyd yn effeithio ar wrthwynebiad thermol y rholer bach hwn, megis bondiau hydrogen ffisegol, er nad ydynt mor gryf â bondiau cemegol, ond mae'r nifer N yn fawr, gall ymddygiad amlwg y bond hydrogen moleciwlaidd cymharol fwy leihau gradd yr anhrefn neu gyfyngu ar ystod symudiad pob moleciwl polywrethan, felly mae bond hydrogen yn fuddiol i wella ymwrthedd thermol.