Num materiae polyurethanae resistentiam temperaturis elevatis exhibent?
1
Num materiae polyurethanae temperaturis altis resistunt? In genere, polyurethanum temperaturis altis non resistit; etiam cum systemate PPDI communi, limes temperaturae maximae tantum circa 150° esse potest. Genera polyesteris vel polyetheris ordinaria temperaturas supra 120° tolerare non possunt. Attamen polyurethanum polymerum valde polare est, et comparatum cum materiis plasticis generalibus, calori magis resistit. Ergo, definire ambitum temperaturae pro resistentia temperaturae altae vel usus diversos distinguere perquam grave est.
2
Quomodo igitur stabilitas thermalis materiarum polyurethanae augeri potest? Responsum fundamentale est crystallinitatem materiae augere, ut puta PPDI isocyanatum valde regulare, supra memoratum. Cur augmentum crystallinitatis polymeri stabilitatem eius thermalem auget? Responsum omnibus fere notum est, id est, structura proprietates determinat. Hodie, explicare conamur cur emendatio regularitatis structurae molecularis emendationem stabilitatis thermalis afferat, idea fundamentalis ex definitione vel formula energiae liberae Gibbsianae oritur, id est △G=H-ST. Latus sinistrum G energiam liberam repraesentat, et latus dextra aequationis H enthalpia est, S entropia est, et T temperatura est.
3
Energia libera Gibbsiana est conceptus energiae in thermodynamica, et magnitudo eius saepe est valor relativus, id est differentia inter valores initiales et finales, ita symbolum △ ante eam adhibetur, quia valor absolutus directe obtineri vel repraesentari non potest. Cum △G decrescit, id est cum negativus est, significat reactionem chemicam sponte fieri posse vel reactioni exspectatae favere. Hoc etiam adhiberi potest ad determinandum utrum reactio exstet an reversibilis sit in thermodynamica. Gradus vel celeritas reductionis intelligi potest ut cinetica reactionis ipsa. H fundamentaliter enthalpia est, quae approximative intelligi potest ut energia interna moleculae. Ex significatione superficiali characterum Sinicorum rudi coniecturae potest, cum ignis non sit...
4
S entropiam systematis repraesentat, quae vulgo nota est et significatio litteralis satis clara est. Ad temperaturam T refertur vel ea exprimitur, et significatio eius fundamentalis est gradus perturbationis vel libertatis systematis microscopici parvi. Hoc loco, amicus observans fortasse animadvertit temperaturam T, quae ad resistentiam thermalem hodie tractamus pertinet, tandem apparuisse. Liceat mihi paulisper de notione entropiae divagari. Entropia stulte intellegi potest ut contrarium crystallinitatis. Quo altior valor entropiae, eo magis perturbata et chaotica est structura molecularis. Quo altior est regularitas structurae molecularis, eo melior est crystallinitas moleculae. Nunc, quadratum parvum e volumine polyurethani exscindamus et quadratum parvum ut systema completum consideremus. Massa eius fixa est, si quadratum ex 100 moleculis polyurethane compositum esse supponimus (re vera, N moles sunt). Cum massa et volumen eius fere immutata maneant, △G tamquam valorem numericum parvum vel infinite prope zero approximare possumus, tum formula energiae liberae Gibbsianae in ST=H transformari potest, ubi T temperatura est et S entropia. Hoc est, resistentia thermalis quadrati parvi polyurethani proportionalis est enthalpiae H et inverse proportionalis entropiae S. Scilicet, haec methodus approximata est, et optimum est △ ante eam addere (per comparationem obtentum).
5
Non difficile est invenire emendationem crystallinitatis non solum valorem entropiae minuere posse, sed etiam valorem enthalpiae augere, id est, moleculam augere dum denominator (T = H/S) minuitur, quod manifestum est pro incremento temperaturae T, et una ex efficacissimis et communissimis methodis est, sive T temperatura transitionis vitreae sive temperatura liquefactionis sit. Quod transire necesse est est ut regularitas et crystallinitas structurae molecularis monomeri et regularitas et crystallinitas generalis solidificationis molecularis altae post aggregationem fundamentaliter lineares sint, quae fere aequivalentia esse possunt vel modo lineari intelligi. Enthalpia H praecipue ab energia interna moleculae confertur, et energia interna moleculae ex diversis structuris molecularibus diversae energiae potentialis molecularis resultat, et energia potentialis molecularis potentialis chemica est, structura molecularis regularis et ordinata est, quod significat energiam potentialem molecularem maiorem esse, et facilius phaenomena crystallizationis, ut condensatio aquae in glaciem, producere. Praeterea, cum modo centum moleculas polyurethane assumpserimus, vires interactionis inter has centum moleculas etiam resistentiam thermalem huius parvi cylindri afficient, ut vincula physica hydrogenii, quamquam non tam valida sunt quam vincula chemica, tamen numerus N magnus est; manifestus modus vinculi hydrogenii relative molecularis gradum perturbationis minuere vel ambitum motus cuiusque moleculae polyurethane restringere potest, ita vinculum hydrogenii utile est ad resistentiam thermalem emendandam.
Tempus publicationis: Oct-09-2024
