1
Jesu li poliuretanski materijali otporni na visoke temperature? Općenito, poliuretan nije otporan na visoke temperature, čak i kod običnog PPDI sustava, njegova maksimalna granica temperature može biti samo oko 150°. Tipovi običnog poliestera ili polietera možda neće moći izdržati temperature iznad 120°. Međutim, poliuretan je vrlo polarni polimer i u usporedbi s običnom plastikom, otporniji je na toplinu. Stoga je definiranje temperaturnog raspona za otpornost na visoke temperature ili razlikovanje različitih namjena vrlo kritično.
2
Dakle, kako se može poboljšati toplinska stabilnost poliuretanskih materijala? Osnovni odgovor je povećati kristalnost materijala, kao što je ranije spomenuti vrlo regularni PPDI izocijanat. Zašto povećanje kristalnosti polimera poboljšava njegovu toplinsku stabilnost? Odgovor je uglavnom svima poznat, odnosno struktura određuje svojstva. Danas bismo željeli pokušati objasniti zašto poboljšanje pravilnosti 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 krajnje vrijednosti, pa se ispred nje koristi simbol △, jer se apsolutna vrijednost ne može izravno dobiti ili prikazati. Kada △G opada, tj. kada je negativan, to znači da se kemijska reakcija može dogoditi spontano 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 može se shvatiti kao kinetika same reakcije. H je u osnovi entalpija, koja se približno može shvatiti kao unutarnja energija molekule. Može se grubo pogoditi iz površinskog značenja kineskih znakova, jer vatra nije

4
S predstavlja entropiju sustava, što je opće poznato i sasvim je jasno doslovno značenje. Povezana je ili izražena temperaturom T, a osnovno značenje joj 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 promucam o konceptu entropije. Entropija se može glupo shvatiti kao suprotnost kristalnosti. Što je viša vrijednost entropije, to je molekularna struktura neuređenija i kaotičnija. Što je veća regularnost molekularne strukture, to je bolja kristalnost molekule. Sada, izrežimo mali kvadrat s valjka od poliuretanske gume i promatrajmo mali kvadrat kao cjeloviti sustav. Njegova masa je fiksna, uz pretpostavku da se kvadrat sastoji od 100 poliuretanskih molekula (u stvarnosti ih ima N mnogo), budući da su njegova masa i volumen u osnovi nepromijenjeni, možemo aproksimirati △G kao vrlo malu numeričku vrijednost ili beskonačno blizu nule, tada se Gibbsova formula slobodne energije može transformirati u ST=H, gdje je T temperatura, a S entropija. Odnosno, toplinski otpor poliuretanskog kvadrata proporcionalan je entalpiji H i obrnuto proporcionalan entropiji S. Naravno, ovo je približna metoda, a najbolje je ispred nje dodati △ (dobiveno usporedbom).
5
Nije teško ustanoviti da poboljšanje kristalnosti može ne samo smanjiti vrijednost entropije, već i povećati vrijednost entalpije, odnosno povećanjem molekule 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 promijeniti jest da su pravilnost i kristalnost molekularne strukture monomera i ukupna pravilnost i kristalnost visokomolekularnog skrućivanja nakon agregacije u osnovi linearne, što može biti približno ekvivalentno ili shvaćeno na linearan način. Entalpiji H uglavnom pridonosi unutarnja energija molekule, a unutarnja energija molekule rezultat je različitih molekularnih struktura različite molekularne potencijalne energije, 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, upravo smo pretpostavili 100 molekula poliuretana, sile interakcije između ovih 100 molekula također će utjecati na toplinski otpor ovog malog valjka, kao što su fizičke vodikove veze, iako nisu tako jake kao kemijske veze, ali broj N je velik, očito ponašanje relativno više molekularne vodikove veze može smanjiti stupanj nereda ili ograničiti raspon kretanja svake molekule poliuretana, tako da vodikova veza je korisna za poboljšanje toplinske otpornosti.