Mofan

חֲדָשׁוֹת

האם חומרי פוליאוריטן מראים עמידות לטמפרטורות גבוהות?

1
האם חומרי פוליאוריטן עמידים לטמפרטורות גבוהות? באופן כללי, פוליאוריטן אינו עמיד בפני טמפרטורות גבוהות, אפילו עם מערכת PPDI רגילה, מגבלת הטמפרטורה המרבית שלה יכולה להיות רק בסביבות 150 מעלות. ייתכן כי סוגי פוליאסטר או פוליאתרים רגילים לא יוכלו לעמוד בטמפרטורות מעל 120 מעלות. עם זאת, פוליאוריטן הוא פולימר קוטבי ביותר, ובהשוואה לפלסטיק כללי, הוא עמיד יותר בפני חום. לכן, הגדרת טווח הטמפרטורות להתנגדות לטמפרטורה גבוהה או הבחנה בשימושים שונים היא קריטית מאוד.
2
אז איך ניתן לשפר את היציבות התרמית של חומרי פוליאוריטן? התשובה הבסיסית היא להגדיל את גבישות החומר, כמו האיזוציאנאט PPDI הרגיל ביותר שהוזכר קודם לכן. מדוע הגדלת הגבישות של הפולימר משפרת את יציבותו התרמית? התשובה ידועה בעיקרון לכולם, כלומר המבנה קובע את המאפיינים. כיום, ברצוננו לנסות להסביר מדוע השיפור בסדירות המבנה המולקולרי מביא לשיפור ביציבות התרמית, הרעיון הבסיסי הוא מההגדרה או הנוסחה של אנרגיה חופשית של גיבס, כלומר △ g = h-st. הצד השמאלי של G מייצג אנרגיה חופשית, והצד הימני של המשוואה H הוא אנטלפיה, S הוא אנטרופיה ו- T הוא הטמפרטורה.
3
האנרגיה החופשית של Gibbs היא מושג אנרגיה בתרמודינמיקה, וגודלו הוא לרוב ערך יחסי, כלומר ההבדל בין ערכי ההתחלה והסיום, כך שהסמל △ משמש לפניו, מכיוון שלא ניתן להשיג או לייצג את הערך המוחלט. כאשר △ g יורד, כלומר כאשר הוא שלילי, פירוש הדבר שהתגובה הכימית יכולה להתרחש באופן ספונטני או להיות חיובית לתגובה צפויה מסוימת. ניתן להשתמש בזה גם כדי לקבוע אם התגובה קיימת או הפיכה בתרמודינמיקה. ניתן להבין את מידת ההפחתה או את שיעור ההפחתה כקינטיקה של התגובה עצמה. H הוא בעצם אנטלפיה, שניתן להבין בערך כאנרגיה הפנימית של מולקולה. ניתן לנחש את זה בערך מהמשמעות של המשמעות של הדמויות הסיניות, שכן אש אינה

4
S מייצג את האנטרופיה של המערכת, הידועה בדרך כלל והמשמעות המילולית די ברורה. זה קשור או בא לידי ביטוי במונחים של טמפרטורה T, ומשמעותה הבסיסית היא מידת ההפרעה או החופש של המערכת הקטנה המיקרוסקופית. בשלב זה, ייתכן שהחבר הקטן שומר מצוות הבחין כי הטמפרטורה T הקשורה להתנגדות התרמית בה אנו דנים היום הופיעה סוף סוף. הרשו לי פשוט לנקוט קצת על הרעיון האנטרופי. ניתן להבין אנטרופיה בטיפשות כהפך מהגבישות. ככל שערך האנטרופיה גבוה יותר, כך המבנה המולקולרי מופרע יותר וכיוטי. ככל שהסדירות של המבנה המולקולרי גבוה יותר, כך גבישות המולקולה טובה יותר. כעת, בואו נחתוך ריבוע קטן מעל גליל הגומי הפוליאוריטן ונחשק לכיכר הקטנה כמערכת שלמה. המסה קבועה, בהנחה שהכיכר מורכבת ממאה מולקולות פוליאוריטן (במציאות, ישנם N רבים), שכן המסה והנפח שלה הם בעצם ללא שינוי, אנו יכולים להתקרב ל- △ G כערך מספרי קטן מאוד או קרוב לאין שיעור לאפס, ואז ניתן להפוך את פורמולה של אנרגיה חופשית לגיבס ל- ST = H, כאשר ה- S הוא טמפרטורה. כלומר, ההתנגדות התרמית של הכיכר הקטנה הפוליאוריטן היא פרופורציונאלית לאנטלפיה H ויחסית הפוכה לאנטרופיה S. כמובן, זוהי שיטה משוערת, ועדיף להוסיף △ לפניה (מתקבל באמצעות השוואה).
5
לא קשה לגלות כי שיפור הגבישות לא יכול רק להפחית את ערך האנטרופיה, אלא גם להגדיל את ערך האנטלפיה, כלומר, הגדלת המולקולה תוך הפחתת המכנה (t = h/s), וזה ברור לעליית הטמפרטורה T, והיא אחת השיטות היעילות והנפוצות ביותר, ללא קשר אם T הוא טמפרטורת הטמפרטורה או טמפרטורת ההתיזה. מה שצריך לעבור הוא שהסדירות והגבישות של המבנה המולקולרי המונומר והסדירות הכללית והגבישות של ההתמצקות המולקולרית הגבוהה לאחר הצבירה הם בעצם ליניאריים, שיכולים להיות שווה ערך או מובנים באופן ליניארי. האנטלפיה H תורמת בעיקר על ידי האנרגיה הפנימית של המולקולה, והאנרגיה הפנימית של המולקולה היא תוצאה של מבנים מולקולריים שונים של אנרגיה פוטנציאלית מולקולרית שונה, והאנרגיה הפוטנציאלית המולקולרית היא הפוטנציאל הכימי, ומבנה המולקולרי הוא סדר, מה שמסדר, מה שאומר שהאנרגיה הפוטנציאלית הגבוהה יותר, והיה קל יותר לייצר את הקריסטליה, כמו קרישנה, ​​להתעבות. חוץ מזה, פשוט הנחנו 100 מולקולות פוליאוריטן, כוחות האינטראקציה בין 100 מולקולות אלה ישפיעו גם על ההתנגדות התרמית של גלגל קטן זה, כמו קשרי מימן פיזיים, אם כי הם אינם חזקים כמו קשרים כימיים, אך המספר n הוא גדול, התנהגות ברורה של מולקולציה יחסית, יכולת להמציא את המילולית, יכול להפחית את התוצאה של התנועה של כל התנועה של התנועה של התנועה, התנגדות תרמית.


זמן הודעה: אוקטובר 09-2024

השאר את ההודעה שלך