Poliuretan materialları yüksək temperaturlara davamlıdırmı?
1
Poliuretan materialları yüksək temperaturlara davamlıdırmı? Ümumiyyətlə, poliuretan yüksək temperaturlara davamlı deyil, hətta adi PPDI sistemi ilə belə, onun maksimum temperatur həddi yalnız 150° ətrafında ola bilər. Adi polyester və ya polieter növləri 120°-dən yuxarı temperaturlara davam gətirməyə bilər. Lakin, poliuretan yüksək qütblü polimerdir və ümumi plastiklərlə müqayisədə istiliyə daha davamlıdır. Buna görə də, yüksək temperatur müqaviməti üçün temperatur diapazonunu müəyyən etmək və ya müxtəlif istifadələri fərqləndirmək çox vacibdir.
2
Bəs poliuretan materiallarının istilik stabilliyini necə artırmaq olar? Əsas cavab, əvvəllər qeyd olunan yüksək dərəcədə müntəzəm PPDI izosiyanat kimi materialın kristallığını artırmaqdır. Polimerin kristallığının artırılması onun istilik stabilliyini niyə artırır? Cavab əsasən hər kəsə məlumdur, yəni struktur xüsusiyyətləri müəyyən edir. Bu gün molekulyar struktur müntəzəmliyinin yaxşılaşdırılmasının istilik stabilliyinin yaxşılaşmasına səbəb olmasının səbəbini izah etməyə çalışmaq istərdik, əsas fikir Gibbs sərbəst enerjisinin tərifindən və ya düsturundan, yəni △G=H-ST-dən qaynaqlanır. G-nin sol tərəfi sərbəst enerjini, H tənliyinin sağ tərəfi isə entalpiyanı, S entropiyanı və T temperaturu təmsil edir.
3
Gibbs sərbəst enerjisi termodinamikada bir enerji anlayışıdır və onun ölçüsü çox vaxt nisbi bir dəyərdir, yəni başlanğıc və son dəyərlər arasındakı fərqdir, buna görə də mütləq dəyəri birbaşa əldə etmək və ya təmsil etmək mümkün olmadığı üçün qarşısında △ simvolu istifadə olunur. △G azaldıqda, yəni mənfi olduqda, bu, kimyəvi reaksiyanın spontan baş verə biləcəyi və ya müəyyən bir gözlənilən reaksiya üçün əlverişli ola biləcəyi deməkdir. Bu, termodinamikada reaksiyanın mövcud olub-olmadığını və ya geri dönə biləcəyini müəyyən etmək üçün də istifadə edilə bilər. Azalma dərəcəsi və ya sürəti reaksiyanın özünün kinetikası kimi başa düşülə bilər. H əsasən entalpiyadır və təxminən molekulun daxili enerjisi kimi başa düşülə bilər. Çin heroqliflərinin səth mənasından təxminən təxmin etmək olar, çünki od...
4
S, ümumiyyətlə məlum olan və hərfi mənası olduqca aydın olan sistemin entropiyasını təmsil edir. Bu, temperatur T ilə əlaqəli və ya ifadə olunur və onun əsas mənası mikroskopik kiçik sistemin nizamsızlıq və ya sərbəstlik dərəcəsidir. Bu məqamda müşahidəçi kiçik dost bu gün müzakirə etdiyimiz istilik müqaviməti ilə əlaqəli temperatur T-nin nəhayət ortaya çıxdığını görmüş ola bilər. Gəlin entropiya anlayışı haqqında bir az danışım. Entropiya axmaqcasına kristallığın əksi kimi başa düşülə bilər. Entropiya dəyəri nə qədər yüksəkdirsə, molekulyar quruluş bir o qədər nizamsız və xaotik olur. Molekulyar quruluşun müntəzəmliyi nə qədər yüksəkdirsə, molekulun kristallığı bir o qədər yaxşıdır. İndi poliuretan rezin rulondan kiçik bir kvadrat kəsib kiçik kvadratı tam bir sistem kimi qəbul edək. Kvadratın 100 poliuretan molekulundan ibarət olduğunu fərz etsək (əslində N çoxdur), kütləsi və həcmi əsasən dəyişməz olduğundan, △G-ni çox kiçik ədədi dəyər və ya sıfıra sonsuz dərəcədə yaxın olaraq təxmin edə bilərik, onda Gibbsin sərbəst enerji düsturu ST=H-yə çevrilə bilər, burada T temperatur, S isə entropiyadır. Yəni, poliuretan kiçik kvadratının istilik müqaviməti entalpiya H ilə mütənasib və entropiya S ilə tərs mütənasibdir. Əlbəttə ki, bu, təxmini bir metoddur və ondan əvvəl △ əlavə etmək ən yaxşısıdır (müqayisə yolu ilə əldə edilir).
5
Kristallığın yaxşılaşmasının yalnız entropiya dəyərini azaltmaqla yanaşı, həm də entalpiya dəyərini artıra biləcəyini, yəni məxrəci azaltmaqla molekulu artırdığını (T = H/S) aşkar etmək çətin deyil ki, bu da temperaturun artması üçün aydındır və T-nin şüşə keçid temperaturu və ya ərimə temperaturu olmasından asılı olmayaraq ən təsirli və ümumi metodlardan biridir. Keçid edilməli olan şey, monomer molekulyar strukturunun müntəzəmliyi və kristallığı və aqreqasiyadan sonra yüksək molekulyar bərkimənin ümumi müntəzəmliyi və kristallığı əsasən xətti olmasıdır ki, bu da təxminən ekvivalent və ya xətti şəkildə başa düşülə bilər. Entalpiya H əsasən molekulun daxili enerjisi ilə təmin edilir və molekulun daxili enerjisi fərqli molekulyar potensial enerjisinin müxtəlif molekulyar strukturlarının nəticəsidir və molekulyar potensial enerjisi kimyəvi potensialdır, molekulyar struktur müntəzəm və nizamlıdır, bu da molekulyar potensial enerjisinin daha yüksək olduğunu və suyun buza kondensasiyası kimi kristallaşma hadisələrini yaratmağın daha asan olduğunu göstərir. Bundan əlavə, biz sadəcə 100 poliuretan molekulunu fərz etdik, bu 100 molekul arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvələri bu kiçik diyircəyin istilik müqavimətinə, məsələn, fiziki hidrogen rabitələrinə də təsir edəcək, baxmayaraq ki, onlar kimyəvi rabitələr qədər güclü deyil, lakin N sayı böyükdür, nisbətən daha molekulyar hidrogen rabitəsinin aşkar davranışı pozğunluq dərəcəsini azalda və ya hər bir poliuretan molekulunun hərəkət diapazonunu məhdudlaşdıra bilər, buna görə də hidrogen rabitəsi istilik müqavimətini yaxşılaşdırmaq üçün faydalıdır.
Yazı vaxtı: 09 oktyabr 2024
