पॉलीयुरेथेन पदार्थ उच्च तापमानाला प्रतिकार करतात का?
१
पॉलीयुरेथेन साहित्य उच्च तापमानाला प्रतिरोधक असते का? सर्वसाधारणपणे, पॉलीयुरेथेन उच्च तापमानाला प्रतिरोधक नसते, नियमित PPDI प्रणालीसह देखील, त्याची कमाल तापमान मर्यादा फक्त 150° च्या आसपास असू शकते. सामान्य पॉलिस्टर किंवा पॉलिथर प्रकार 120° पेक्षा जास्त तापमानाला सहन करू शकत नाहीत. तथापि, पॉलीयुरेथेन हे एक अत्यंत ध्रुवीय पॉलिमर आहे आणि सामान्य प्लास्टिकच्या तुलनेत, ते उष्णतेला अधिक प्रतिरोधक आहे. म्हणून, उच्च-तापमानाच्या प्रतिकारासाठी तापमान श्रेणी निश्चित करणे किंवा वेगवेगळ्या वापरांमध्ये फरक करणे खूप महत्वाचे आहे.
2
तर पॉलीयुरेथेन पदार्थांची थर्मल स्थिरता कशी सुधारता येईल? मूळ उत्तर म्हणजे पदार्थाची स्फटिकता वाढवणे, जसे की आधी उल्लेख केलेला अत्यंत नियमित PPDI आयसोसायनेट. पॉलिमरची स्फटिकता वाढवल्याने त्याची थर्मल स्थिरता का सुधारते? उत्तर मुळात सर्वांनाच माहिती आहे, म्हणजेच रचना गुणधर्म ठरवते. आज, आपण हे स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न करू इच्छितो की आण्विक संरचनेच्या नियमिततेत सुधारणा केल्याने थर्मल स्थिरतेत सुधारणा का होते, ही मूलभूत कल्पना गिब्स मुक्त उर्जेच्या व्याख्येवरून किंवा सूत्रावरून येते, म्हणजेच △G=H-ST. G ची डावी बाजू मुक्त उर्जेचे प्रतिनिधित्व करते आणि H समीकरणाची उजवी बाजू एन्थॅल्पी आहे, S ही एन्ट्रॉपी आहे आणि T ही तापमान आहे.
3
गिब्स मुक्त ऊर्जा ही उष्मप्रवाहशास्त्रात एक ऊर्जा संकल्पना आहे आणि तिचा आकार बहुतेकदा एक सापेक्ष मूल्य असतो, म्हणजेच सुरुवातीच्या आणि शेवटच्या मूल्यांमधील फरक असतो, म्हणून त्याच्या समोर △ हे चिन्ह वापरले जाते, कारण निरपेक्ष मूल्य थेट मिळवता येत नाही किंवा दर्शवता येत नाही. जेव्हा △G कमी होते, म्हणजेच जेव्हा ते ऋण असते, तेव्हा याचा अर्थ असा होतो की रासायनिक अभिक्रिया उत्स्फूर्तपणे होऊ शकते किंवा विशिष्ट अपेक्षित प्रतिक्रियेसाठी अनुकूल असू शकते. ही प्रतिक्रिया अस्तित्वात आहे की उष्मप्रवाहशास्त्रात उलट करता येते हे निर्धारित करण्यासाठी देखील याचा वापर केला जाऊ शकतो. घटण्याची डिग्री किंवा दर ही अभिक्रियेचे गतिज म्हणून समजू शकते. H मुळात एन्थॅल्पी आहे, जी अंदाजे रेणूची अंतर्गत ऊर्जा म्हणून समजू शकते. चिनी वर्णांच्या पृष्ठभागाच्या अर्थावरून याचा अंदाज लावता येतो, कारण अग्नि नाही
4
S हा प्रणालीच्या एन्ट्रॉपीचे प्रतिनिधित्व करतो, जो सामान्यतः ज्ञात आहे आणि त्याचा शाब्दिक अर्थ अगदी स्पष्ट आहे. तो तापमान T शी संबंधित आहे किंवा व्यक्त केला जातो आणि त्याचा मूळ अर्थ सूक्ष्म लहान प्रणालीच्या विकार किंवा स्वातंत्र्याची डिग्री आहे. या टप्प्यावर, निरीक्षण करणाऱ्या लहान मित्राने कदाचित लक्षात घेतले असेल की आज आपण ज्या थर्मल रेझिस्टन्सची चर्चा करत आहोत त्याच्याशी संबंधित तापमान T अखेर प्रकट झाले. मी एन्ट्रॉपी संकल्पनेबद्दल थोडीशी चर्चा करू. एन्ट्रॉपी हा स्फटिकतेच्या विरुद्ध म्हणून मूर्खपणाने समजू शकतो. एन्ट्रॉपी मूल्य जितके जास्त असेल तितकी आण्विक रचना अधिक अव्यवस्थित आणि गोंधळलेली असेल. आण्विक संरचनेची नियमितता जितकी जास्त असेल तितकी रेणूची स्फटिकता चांगली असेल. आता, पॉलीयुरेथेन रबर रोलमधून एक लहान चौरस कापू आणि लहान चौरसाला संपूर्ण प्रणाली म्हणून मानू. त्याचे वस्तुमान स्थिर आहे, असे गृहीत धरून की वर्ग १०० पॉलीयुरेथेन रेणूंनी बनलेला आहे (वास्तविकतेत, N अनेक आहेत), कारण त्याचे वस्तुमान आणि आकारमान मुळात अपरिवर्तित आहे, आपण △G ला खूप लहान संख्यात्मक मूल्य म्हणून किंवा शून्याच्या असीम जवळ अंदाज लावू शकतो, नंतर गिब्स मुक्त ऊर्जा सूत्र ST=H मध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते, जिथे T तापमान आहे आणि S एन्ट्रॉपी आहे. म्हणजेच, पॉलीयुरेथेन लहान वर्गाचा थर्मल प्रतिरोध एन्थॅल्पी H च्या प्रमाणात आणि एन्ट्रॉपी S च्या व्यस्त प्रमाणात आहे. अर्थात, ही एक अंदाजे पद्धत आहे आणि त्यापूर्वी △ जोडणे चांगले (तुलनेद्वारे मिळवलेले).
5
स्फटिकत्व सुधारणेमुळे केवळ एन्ट्रॉपी मूल्य कमी होऊ शकत नाही तर एन्थॅल्पी मूल्य देखील वाढू शकते, म्हणजेच, भाजक कमी करताना रेणू वाढवणे (T = H/S), जे तापमान T च्या वाढीसाठी स्पष्ट आहे, आणि T हे काचेचे संक्रमण तापमान आहे की वितळण्याचे तापमान आहे याची पर्वा न करता, ही सर्वात प्रभावी आणि सामान्य पद्धतींपैकी एक आहे. संक्रमण करणे आवश्यक आहे ते म्हणजे मोनोमर आण्विक संरचनेची नियमितता आणि स्फटिकत्व आणि एकत्रीकरणानंतर उच्च आण्विक घनतेची एकूण नियमितता आणि स्फटिकत्व मूलतः रेषीय असते, जी अंदाजे समतुल्य असू शकते किंवा रेषीय पद्धतीने समजली जाऊ शकते. एन्थॅल्पी H मुख्यतः रेणूच्या अंतर्गत उर्जेद्वारे योगदान दिले जाते आणि रेणूची अंतर्गत ऊर्जा वेगवेगळ्या आण्विक संभाव्य उर्जेच्या वेगवेगळ्या आण्विक संरचनांचा परिणाम आहे आणि आण्विक संभाव्य ऊर्जा ही रासायनिक संभाव्यता आहे, आण्विक रचना नियमित आणि क्रमबद्ध आहे, याचा अर्थ आण्विक संभाव्य ऊर्जा जास्त आहे आणि बर्फात पाणी संक्षेपण करण्यासारख्या स्फटिकीकरण घटना निर्माण करणे सोपे आहे. याशिवाय, आपण फक्त १०० पॉलीयुरेथेन रेणू गृहीत धरले आहेत, या १०० रेणूंमधील परस्परसंवाद शक्ती या लहान रोलरच्या थर्मल रेझिस्टन्सवर देखील परिणाम करतील, जसे की भौतिक हायड्रोजन बॉन्ड्स, जरी ते रासायनिक बॉन्ड्सइतके मजबूत नसले तरी N संख्या मोठी आहे, तुलनेने अधिक आण्विक हायड्रोजन बॉन्डचे स्पष्ट वर्तन विकाराची डिग्री कमी करू शकते किंवा प्रत्येक पॉलीयुरेथेन रेणूची हालचाल श्रेणी मर्यादित करू शकते, म्हणून हायड्रोजन बॉन्ड थर्मल रेझिस्टन्स सुधारण्यासाठी फायदेशीर आहे.
पोस्ट वेळ: ऑक्टोबर-०९-२०२४