Èske materyèl an poliyiretàn yo montre rezistans a tanperati ki wo?
1
Èske materyèl an poliyiretàn yo reziste tanperati ki wo? An jeneral, poliyiretàn pa reziste tanperati ki wo, menm avèk yon sistèm PPDI òdinè, limit tanperati maksimòm li ka sèlman alantou 150°. Kalite polyester oswa polietè òdinè yo ka pa kapab reziste tanperati ki pi wo pase 120°. Sepandan, poliyiretàn se yon polymère trè polè, epi konpare ak plastik jeneral yo, li pi rezistan a chalè. Se poutèt sa, defini seri tanperati pou rezistans tanperati ki wo oswa diferansye diferan itilizasyon yo trè enpòtan.
2
Kidonk, kijan nou ka amelyore estabilite tèmik materyèl an poliyiretàn yo? Repons debaz la se ogmante kristalinite materyèl la, tankou PPDI izosyanat trè regilye nou te mansyone pi bonè a. Poukisa ogmantasyon kristalinite polymère a amelyore estabilite tèmik li? Repons lan fondamantalman konnen pa tout moun, sa vle di, estrikti detèmine pwopriyete yo. Jodi a, nou ta renmen eseye eksplike poukisa amelyorasyon regilarite estrikti molekilè a pote yon amelyorasyon nan estabilite tèmik, lide debaz la soti nan definisyon oswa fòmil enèji lib Gibbs la, sa vle di △G=H-ST. Bò gòch G reprezante enèji lib, epi bò dwat ekwasyon an H se entalpi, S se entropi, epi T se tanperati.
3
Enèji lib Gibbs la se yon konsèp enèji nan tèmodinamik, epi gwosè li souvan se yon valè relatif, sa vle di diferans ki genyen ant valè kòmansman ak valè fen yo, kidonk yo itilize senbòl △ la devan li, paske valè absoli a pa ka jwenn oswa reprezante dirèkteman. Lè △G diminye, sa vle di lè li negatif, sa vle di reyaksyon chimik la ka rive espontaneman oswa favorab pou yon sèten reyaksyon espere. Sa a kapab itilize tou pou detèmine si reyaksyon an egziste oswa si li revèsib nan tèmodinamik. Degre oswa vitès rediksyon an ka konprann kòm sinetik reyaksyon an li menm. H se fondamantalman entalpi, ki ka apeprè konprann kòm enèji entèn yon molekil. Li ka devine apeprè nan siyifikasyon sifas karaktè Chinwa yo, paske dife pa...
4
S reprezante entropi sistèm nan, ki jeneralman li te ye e siyifikasyon literal la byen klè. Li gen rapò ak oswa eksprime an tèm de tanperati T, epi siyifikasyon debaz li se degre dezòd oswa libète ti sistèm mikwoskopik la. Nan pwen sa a, ti zanmi obsèvatè a ka remake ke tanperati T ki gen rapò ak rezistans tèmik n ap diskite jodi a finalman parèt. Kite m divage yon ti kras sou konsèp entropi a. Yo ka konprann entropi kòm opoze kristalinite. Plis valè entropi a wo, se plis estrikti molekilè a dezòdone ak kaotik. Plis regilarite estrikti molekilè a wo, se pi bon kristalinite molekilè a. Kounye a, ann koupe yon ti kare nan woulo kawotchou an poliyiretàn epi konsidere ti kare a kòm yon sistèm konplè. Mas li fiks, sipoze kare a fèt ak 100 molekil poliuretàn (an reyalite, gen N molekil), kòm mas ak volim li yo pa chanje ditou, nou ka apwoksime △G kòm yon valè nimerik ki piti anpil oswa enfini pre zewo, lè sa a fòmil enèji lib Gibbs la ka transfòme an ST=H, kote T se tanperati a, epi S se entropi a. Sa vle di, rezistans tèmik ti kare poliuretàn lan pwopòsyonèl ak entalpi H la epi envers pwopòsyonèl ak entropi S la. Natirèlman, sa a se yon metòd apwoksimatif, epi li pi bon pou ajoute △ anvan li (jwenn atravè konparezon).
5
Li pa difisil pou jwenn ke amelyorasyon kristalinite a ka pa sèlman diminye valè entropi a, men tou ogmante valè entalpi a, sa vle di, ogmante molekil la pandan y ap diminye denominatè a (T = H/S), ki evidan pou ogmantasyon tanperati T a, epi li se youn nan metòd ki pi efikas ak komen, kèlkeswa si T a se tanperati tranzisyon vitrifikasyon an oswa tanperati fizyon an. Sa ki bezwen tranzisyone a se ke regilarite ak kristalinite estrikti molekilè monomè a ak regilarite jeneral ak kristalinite solidifikasyon molekilè segondè a apre agregasyon yo fondamantalman lineyè, ki ka apeprè ekivalan oswa konprann nan yon fason lineyè. Entalpi H a sitou kontribye pa enèji entèn molekil la, epi enèji entèn molekil la se rezilta diferan estrikti molekilè ak diferan enèji potansyèl molekilè, epi enèji potansyèl molekilè a se potansyèl chimik la, estrikti molekilè a regilye ak òdone, ki vle di ke enèji potansyèl molekilè a pi wo, epi li pi fasil pou pwodui fenomèn kristalizasyon, tankou dlo ki kondanse an glas. Anplis, nou jis te sipoze 100 molekil poliuretàn, fòs entèraksyon ant 100 molekil sa yo ap afekte tou rezistans tèmik ti woulo sa a, tankou lyezon idwojèn fizik, byenke yo pa osi fò ke lyezon chimik yo, men nimewo N a gwo, konpòtman evidan lyezon idwojèn ki relativman pi molekilè a ka diminye degre dezòd la oswa limite ranje mouvman chak molekil poliuretàn, kidonk lyezon idwojèn benefisye pou amelyore rezistans tèmik.
Dat piblikasyon: 9 oktòb 2024
