१
के पोलियुरेथेन सामग्रीहरू उच्च तापक्रम प्रतिरोधी हुन्छन्? सामान्यतया, पोलियुरेथेन उच्च तापक्रम प्रतिरोधी हुँदैन, नियमित PPDI प्रणालीको साथ पनि, यसको अधिकतम तापक्रम सीमा लगभग १५०° मात्र हुन सक्छ। साधारण पोलियुरेथेन वा पोलिइथर प्रकारहरूले १२०° भन्दा माथिको तापक्रम सहन सक्षम नहुन सक्छन्। यद्यपि, पोलियुरेथेन एक उच्च ध्रुवीय पोलिमर हो, र सामान्य प्लास्टिकको तुलनामा, यो गर्मीको लागि बढी प्रतिरोधी हुन्छ। त्यसकारण, उच्च-तापमान प्रतिरोधको लागि तापक्रम दायरा परिभाषित गर्नु वा विभिन्न प्रयोगहरू छुट्याउनु धेरै महत्त्वपूर्ण छ।
2
त्यसो भए पोलियुरेथेन सामग्रीको थर्मल स्थिरता कसरी सुधार गर्न सकिन्छ? आधारभूत उत्तर भनेको सामग्रीको क्रिस्टलिनिटी बढाउनु हो, जस्तै पहिले उल्लेख गरिएको अत्यधिक नियमित PPDI आइसोसाइनेट। पोलिमरको क्रिस्टलिनिटी बढाउनाले यसको थर्मल स्थिरता किन सुधार हुन्छ? उत्तर मूलतः सबैलाई थाहा छ, अर्थात्, संरचनाले गुणहरू निर्धारण गर्छ। आज, हामी आणविक संरचना नियमितताको सुधारले थर्मल स्थिरतामा किन सुधार ल्याउँछ भनेर व्याख्या गर्ने प्रयास गर्न चाहन्छौं, आधारभूत विचार गिब्स मुक्त ऊर्जाको परिभाषा वा सूत्रबाट हो, अर्थात् △G=H-ST। G को बायाँ छेउले मुक्त ऊर्जालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र समीकरणको दायाँ छेउ H एन्थाल्पी हो, S एन्ट्रोपी हो, र T तापमान हो।
3
गिब्स मुक्त ऊर्जा थर्मोडायनामिक्समा एक ऊर्जा अवधारणा हो, र यसको आकार प्रायः एक सापेक्षिक मान हो, अर्थात् सुरुवात र अन्त्य मानहरू बीचको भिन्नता, त्यसैले यसको अगाडि △ प्रतीक प्रयोग गरिन्छ, किनकि निरपेक्ष मान प्रत्यक्ष रूपमा प्राप्त वा प्रतिनिधित्व गर्न सकिँदैन। जब △G घट्छ, अर्थात् जब यो ऋणात्मक हुन्छ, यसको अर्थ रासायनिक प्रतिक्रिया स्वतःस्फूर्त रूपमा हुन सक्छ वा निश्चित अपेक्षित प्रतिक्रियाको लागि अनुकूल हुन सक्छ। यो प्रतिक्रिया अवस्थित छ वा थर्मोडायनामिक्समा उल्टाउन सकिन्छ कि भनेर निर्धारण गर्न पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। घटाउने डिग्री वा दरलाई प्रतिक्रियाको गतिविज्ञानको रूपमा बुझ्न सकिन्छ। H मूलतः एन्थाल्पी हो, जुन लगभग अणुको आन्तरिक ऊर्जाको रूपमा बुझ्न सकिन्छ। यसलाई चिनियाँ वर्णहरूको सतही अर्थबाट अनुमान गर्न सकिन्छ, किनकि आगो होइन।

4
S ले प्रणालीको एन्ट्रोपीलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जुन सामान्यतया ज्ञात छ र यसको शाब्दिक अर्थ एकदम स्पष्ट छ। यो तापमान T सँग सम्बन्धित छ वा व्यक्त गरिएको छ, र यसको आधारभूत अर्थ सूक्ष्म सानो प्रणालीको विकार वा स्वतन्त्रताको डिग्री हो। यस बिन्दुमा, अवलोकनकर्ता सानो साथीले याद गरेको हुन सक्छ कि आज हामीले छलफल गरिरहेको थर्मल प्रतिरोधसँग सम्बन्धित तापमान T अन्ततः देखा पर्‍यो। म एन्ट्रोपी अवधारणाको बारेमा थोरै कुरा गरौं। एन्ट्रोपीलाई क्रिस्टलिनिटीको विपरीतको रूपमा मूर्खतापूर्वक बुझ्न सकिन्छ। एन्ट्रोपी मान जति उच्च हुन्छ, आणविक संरचना त्यति नै अव्यवस्थित र अराजक हुन्छ। आणविक संरचनाको नियमितता जति उच्च हुन्छ, अणुको क्रिस्टलिनिटी त्यति नै राम्रो हुन्छ। अब, पोलियुरेथेन रबर रोलबाट सानो वर्ग काटौं र सानो वर्गलाई पूर्ण प्रणालीको रूपमा मान्छौं। यसको द्रव्यमान स्थिर छ, मानौं कि वर्ग १०० पोलियुरेथेन अणुहरू मिलेर बनेको छ (वास्तवमा, त्यहाँ धेरै N छन्), किनकि यसको द्रव्यमान र आयतन मूल रूपमा अपरिवर्तित छन्, हामी △G लाई धेरै सानो संख्यात्मक मानको रूपमा वा असीम रूपमा शून्यको नजिक अनुमान गर्न सक्छौं, त्यसपछि गिब्स मुक्त ऊर्जा सूत्रलाई ST=H मा रूपान्तरण गर्न सकिन्छ, जहाँ T तापक्रम हो, र S एन्ट्रोपी हो। अर्थात्, पोलियुरेथेन सानो वर्गको थर्मल प्रतिरोध एन्थाल्पी H सँग समानुपातिक र एन्ट्रोपी S सँग विपरीत समानुपातिक हुन्छ। अवश्य पनि, यो अनुमानित विधि हो, र यसको अगाडि △ थप्नु उत्तम हुन्छ (तुलना मार्फत प्राप्त)।
5
क्रिस्टलिनिटीको सुधारले एन्ट्रोपी मानलाई मात्र घटाउन सक्दैन तर एन्थाल्पी मानलाई पनि बढाउन सक्छ भन्ने कुरा पत्ता लगाउन गाह्रो छैन, अर्थात्, डिनोमिनेटर (T = H/S) घटाउँदै अणु बढाउने, जुन तापक्रम T को वृद्धिको लागि स्पष्ट छ, र यो सबैभन्दा प्रभावकारी र सामान्य विधिहरू मध्ये एक हो, चाहे T गिलास संक्रमण तापमान होस् वा पग्लने तापमान। संक्रमण गर्न आवश्यक कुरा के हो भने मोनोमर आणविक संरचनाको नियमितता र क्रिस्टलिनिटी र एकत्रीकरण पछि उच्च आणविक ठोसीकरणको समग्र नियमितता र क्रिस्टलिनिटी मूलतः रेखीय हुन्छ, जुन लगभग बराबर हुन सक्छ वा रेखीय तरिकाले बुझ्न सकिन्छ। एन्थाल्पी H मुख्यतया अणुको आन्तरिक ऊर्जा द्वारा योगदान गरिएको छ, र अणुको आन्तरिक ऊर्जा विभिन्न आणविक सम्भाव्य ऊर्जाको विभिन्न आणविक संरचनाहरूको परिणाम हो, र आणविक सम्भाव्य ऊर्जा रासायनिक सम्भाव्यता हो, आणविक संरचना नियमित र क्रमबद्ध छ, जसको अर्थ आणविक सम्भाव्य ऊर्जा उच्च छ, र क्रिस्टलाइजेसन घटना उत्पादन गर्न सजिलो छ, जस्तै बरफमा पानी संक्षेपण। यसबाहेक, हामीले भर्खरै १०० पोलियुरेथेन अणुहरू अनुमान गरेका छौं, यी १०० अणुहरू बीचको अन्तरक्रिया बलले यस सानो रोलरको थर्मल प्रतिरोधलाई पनि असर गर्नेछ, जस्तै भौतिक हाइड्रोजन बन्धनहरू, यद्यपि तिनीहरू रासायनिक बन्धनहरू जत्तिकै बलियो छैनन्, तर संख्या N ठूलो छ, अपेक्षाकृत बढी आणविक हाइड्रोजन बन्धनको स्पष्ट व्यवहारले विकारको डिग्री कम गर्न सक्छ वा प्रत्येक पोलियुरेथेन अणुको गति दायरालाई प्रतिबन्धित गर्न सक्छ, त्यसैले हाइड्रोजन बन्धन थर्मल प्रतिरोध सुधार गर्न लाभदायक छ।