1
A bheil stuthan polyurethane a’ seasamh an aghaidh teòthachd àrd? San fharsaingeachd, chan eil polyurethane a’ seasamh an aghaidh teòthachd àrd, eadhon le siostam PPDI cunbhalach, chan urrainn dha a chrìoch teòthachd as àirde a bhith ach timcheall air 150°. Is dòcha nach bi seòrsachan polyester no polyether àbhaisteach comasach air seasamh an aghaidh teòthachd os cionn 120°. Ach, tha polyurethane na polymer gu math pòlarach, agus an taca ri plastaig choitcheann, tha e nas seasmhaiche ri teas. Mar sin, tha e glè chudromach an raon teòthachd airson seasamh an aghaidh teòthachd àrd a mhìneachadh no diofar chleachdaidhean a chomharrachadh.
2
Mar sin ciamar as urrainnear seasmhachd teirmeach stuthan polyurethane a leasachadh? Is e am freagairt bhunasach criostalachd an stuth a mheudachadh, leithid an PPDI isocyanate gu math cunbhalach a chaidh ainmeachadh roimhe. Carson a tha àrdachadh criostalachd a’ phoilimeir a’ leasachadh a sheasmhachd teirmeach? Tha am freagairt aithnichte do dhuine sam bith, is e sin, gu bheil structar a’ dearbhadh fheartan. An-diugh, bu mhath leinn feuchainn ri mìneachadh carson a tha leasachadh cunbhalachd structar moileciuil ag adhbhrachadh leasachadh ann an seasmhachd teirmeach, tha am bun-bheachd bhon mhìneachadh no foirmle de lùth shaor Gibbs, ie △G=H-ST. Tha taobh clì G a’ riochdachadh lùth shaor, agus tha taobh deas a’ cho-aontar H na enthalpy, is e S entropy, agus is e T teòthachd.
3
'S e bun-bheachd lùtha ann an teirmeadainimic a th' ann an lùth shaor Gibbs, agus is tric a bhios a mheud na luach coimeasach, i.e. an diofar eadar na luachan tòiseachaidh is crìochnachaidh, agus mar sin thathar a' cleachdadh an samhla △ air a bheulaibh, leis nach gabh an luach iomlan fhaighinn no a riochdachadh gu dìreach. Nuair a lùghdaicheas △G, i.e. nuair a tha e àicheil, tha e a' ciallachadh gum faod an ath-bhualadh ceimigeach tachairt gu fèin-ghluasadach no a bhith fàbharach airson ath-bhualadh sònraichte ris a bheil dùil. Faodar seo a chleachdadh cuideachd gus faighinn a-mach a bheil an ath-bhualadh ann no a bheil e in-thionndaidheach ann an teirmeadainimic. Faodar an ìre no an ìre lùghdachaidh a thuigsinn mar chineatics an ath-bhualadh fhèin. Gu bunaiteach, is e enthalpy a th' ann an H, a dh'fhaodar a thuigsinn gu garbh mar lùth a-staigh moileciuil. Faodar a thomhas gu garbh bho bhrìgh uachdar nan caractaran Sìneach, leis nach eil teine...

4
Tha S a’ riochdachadh entropy an t-siostaim, rud a tha aithnichte san fharsaingeachd agus tha a’ chiall litireil gu math soilleir. Tha e co-cheangailte ri no air a chur an cèill a thaobh teòthachd T, agus is e a chiall bhunasach ìre an eas-òrdugh no saorsa den t-siostam bheag mhicreascopach. Aig an ìre seo, is dòcha gu bheil an caraid beag mothachail air mothachadh gu bheil an teòthachd T co-cheangailte ris an aghaidh teirmeach air a bheil sinn a’ bruidhinn an-diugh air nochdadh mu dheireadh. Leig dhomh dìreach beagan a ràdh mun bhun-bheachd entropy. Faodar entropy a thuigsinn gu gòrach mar a chaochladh criostalachd. Mar as àirde luach an entropy, is ann as mì-rianaile agus as mì-rianaile a bhios an structar moileciuil. Mar as àirde cunbhalachd an structair moileciuil, is ann as fheàrr criostalachd a’ mhóileciuil. A-nis, gearramaid ceàrnag bheag far an rolla rubair polyurethane agus beachdaichidh sinn air a’ cheàrnag bheag mar shiostam iomlan. Tha a mhais stèidhichte, a’ gabhail ris gu bheil an ceàrnag air a dhèanamh suas de 100 moileciuil polyurethane (ann an da-rìribh, tha N mòran ann), leis gu bheil a mhais agus a tomhas-lìonaidh cha mhòr gun atharrachadh, is urrainn dhuinn △G a thomhas mar luach àireamhach glè bheag no gu neo-chrìochnach faisg air neoni, agus an uairsin faodar foirmle lùth shaor Gibbs a thionndadh gu ST=H, far a bheil T na theodhachd, agus S na entropy. ’S e sin, tha an aghaidh teirmeach den cheàrnag bhig polyurethane co-rèireach ris an enthalpy H agus gu neo-dhìreach co-rèireach ris an entropy S. Gu dearbh, ’s e dòigh tuairmseach a tha seo, agus ’s fheàrr △ a chur roimhe (air fhaighinn tro choimeas).
5
Chan eil e doirbh faighinn a-mach nach urrainn do leasachadh criostalachd luach an entropy a lùghdachadh a-mhàin ach cuideachd luach an enthalpy a mheudachadh, is e sin, am moileciuil a mheudachadh fhad ‘s a tha an t-ainmiche (T = H / S) a lùghdachadh, rud a tha follaiseach airson àrdachadh teòthachd T, agus is e seo aon de na dòighean as èifeachdaiche agus as cumanta, ge bith an e T an teòthachd gluasaid glainne no an teòthachd leaghaidh. Is e an rud a dh’ fheumar a ghluasad gu bheil cunbhalachd agus criostalachd structar moileciuil a’ mhonamair agus cunbhalachd agus criostalachd iomlan an t-solidachaidh moileciuil àrd às deidh cruinneachadh gu bunaiteach loidhneach, a dh’ fhaodas a bhith co-ionann no air a thuigsinn ann an dòigh loidhneach. Tha an enthalpy H air a thoirt seachad sa mhòr-chuid le lùth a-staigh a’ mholacil, agus tha lùth a-staigh a’ mholacil mar thoradh air diofar structaran moileciuil de dhiofar lùth comasach moileciuil, agus is e an lùth comasach moileciuil an comas ceimigeach, tha an structar moileciuil cunbhalach agus òrdail, a tha a’ ciallachadh gu bheil an lùth comasach moileciuil nas àirde, agus tha e nas fhasa iongantas criostalachaidh a thoirt gu buil, leithid uisge a’ dùmhlachadh gu deigh. A bharrachd air an sin, tha sinn dìreach air gabhail ris gu bheil 100 moileciuil polyurethane ann, agus bidh buaidh aig na feachdan eadar-obrachaidh eadar na 100 moileciuil seo air an aghaidh teirmeach aig an rolair bheag seo, leithid bannan haidridean corporra, ged nach eil iad cho làidir ri bannan ceimigeach, ach tha an àireamh N mòr, agus faodaidh giùlan follaiseach a’ cheangail haidridean moileciuil an ìre eas-òrdugh a lùghdachadh no raon gluasaid gach moileciuil polyurethane a chuingealachadh, agus mar sin tha ceangal haidridean buannachdail airson an aghaidh teirmeach a leasachadh.