1
Jesu li poliuretanski materijali otporni na visoke temperature? Općenito, poliuretan nije otporan na visoke temperature, čak i s uobičajenim PPDI sustavom, njegova maksimalna temperaturna granica može biti samo oko 150°. Obične vrste poliestera ili polietera možda neće moći izdržati temperature iznad 120°. Međutim, poliuretan je visoko polarni polimer i u usporedbi s općim plastikama otporniji je na toplinu. Stoga je definiranje temperaturnog raspona za otpornost na visoke temperature ili razlikovanje različitih namjena vrlo važno.
2
Kako se onda može poboljšati toplinska stabilnost poliuretanskih materijala? Osnovni odgovor je povećanje kristalnosti materijala, kao što je ranije spomenuti visoko regularni PPDI izocijanat. Zašto povećanje kristalnosti polimera poboljšava njegovu toplinsku stabilnost? Odgovor je u osnovi poznat svima, odnosno struktura određuje svojstva. Danas bismo željeli pokušati objasniti zašto poboljšanje regularnosti molekularne strukture dovodi do poboljšanja toplinske stabilnosti, osnovna ideja je iz definicije ili formule Gibbsove slobodne energije, tj. △G=H-ST. Lijeva strana G predstavlja slobodnu energiju, a desna strana jednadžbe H je entalpija, S je entropija, a T je temperatura.
3
Gibbsova slobodna energija je energetski koncept u termodinamici, a njezina veličina je često relativna vrijednost, tj. razlika između početne i završne vrijednosti, pa se ispred nje koristi simbol △, jer se apsolutna vrijednost ne može izravno dobiti ili prikazati. Kada se △G smanjuje, tj. kada je negativan, to znači da se kemijska reakcija može spontano dogoditi ili biti povoljna za određenu očekivanu reakciju. To se također može koristiti za određivanje postoji li reakcija ili je reverzibilna u termodinamici. Stupanj ili brzina redukcije mogu se shvatiti kao kinetika same reakcije. H je u osnovi entalpija, koja se približno može shvatiti kao unutarnja energija molekule. Može se otprilike naslutiti iz površinskog značenja kineskih znakova, jer vatra nije...

4
S predstavlja entropiju sustava, što je općenito poznato i doslovno značenje je prilično jasno. Povezana je s ili izražena u terminima temperature T, a njezino osnovno značenje je stupanj nereda ili slobode mikroskopskog malog sustava. U ovom trenutku, pažljivi mali prijatelj je možda primijetio da se konačno pojavila temperatura T povezana s toplinskim otporom o kojem danas raspravljamo. Dopustite mi da malo progovorim o konceptu entropije. Entropiju se glupo može shvatiti kao suprotnost kristalnosti. Što je veća vrijednost entropije, to je molekularna struktura neuređenija i kaotičnija. Što je veća pravilnost molekularne strukture, to je bolja kristalnost molekule. Sada, izrežimo mali kvadrat s valjka poliuretanske gume i smatrajmo taj mali kvadrat cjelovitim sustavom. Njegova masa je fiksna, pod pretpostavkom da se kvadrat sastoji od 100 molekula poliuretana (u stvarnosti ih ima N), budući da su mu masa i volumen u osnovi nepromijenjeni, možemo aproksimirati △G kao vrlo malu numeričku vrijednost ili beskonačno blizu nuli, tada se Gibbsova formula slobodne energije može transformirati u ST=H, gdje je T temperatura, a S entropija. To jest, toplinski otpor malog poliuretanskog kvadrata proporcionalan je entalpiji H i obrnuto proporcionalan entropiji S. Naravno, ovo je približna metoda i najbolje je dodati △ ispred njega (dobiveno usporedbom).
5
Nije teško utvrditi da poboljšanje kristalnosti ne samo da može smanjiti vrijednost entropije već i povećati vrijednost entalpije, odnosno povećati molekulu uz smanjenje nazivnika (T = H/S), što je očito za povećanje temperature T, i to je jedna od najučinkovitijih i najčešćih metoda, bez obzira je li T temperatura staklastog prijelaza ili temperatura taljenja. Ono što treba primijeniti jest da su pravilnost i kristalnost molekularne strukture monomera te ukupna pravilnost i kristalnost visokomolekularnog skrućivanja nakon agregacije u osnovi linearne, što se može približno ekvivalentno ili shvatiti linearno. Entalpija H uglavnom je posljedica unutarnje energije molekule, a unutarnja energija molekule rezultat je različitih molekularnih struktura s različitom molekularnom potencijalnom energijom, a molekularna potencijalna energija je kemijski potencijal, molekularna struktura je pravilna i uređena, što znači da je molekularna potencijalna energija veća i lakše je proizvesti fenomene kristalizacije, poput kondenzacije vode u led. Osim toga, pretpostavili smo samo 100 molekula poliuretana, sile interakcije između tih 100 molekula također će utjecati na toplinski otpor ovog malog valjka, poput fizičkih vodikovih veza, iako nisu tako jake kao kemijske veze, ali broj N je velik, očito ponašanje relativno molekularnije vodikove veze može smanjiti stupanj poremećaja ili ograničiti raspon kretanja svake molekule poliuretana, pa je vodikova veza korisna za poboljšanje toplinskog otpora.