1. 1.
పాలియురేతేన్ పదార్థాలు అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయా? సాధారణంగా, పాలియురేతేన్ అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు నిరోధకతను కలిగి ఉండదు, సాధారణ PPDI వ్యవస్థతో కూడా, దాని గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత పరిమితి 150° మాత్రమే ఉంటుంది. సాధారణ పాలిస్టర్ లేదా పాలిథర్ రకాలు 120° కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోలేకపోవచ్చు. అయితే, పాలియురేతేన్ అధిక ధ్రువ పాలిమర్, మరియు సాధారణ ప్లాస్టిక్‌లతో పోలిస్తే, ఇది వేడికి ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత కోసం ఉష్ణోగ్రత పరిధిని నిర్వచించడం లేదా విభిన్న ఉపయోగాలను వేరు చేయడం చాలా కీలకం.
2
కాబట్టి పాలియురేతేన్ పదార్థాల ఉష్ణ స్థిరత్వాన్ని ఎలా మెరుగుపరచవచ్చు? ప్రాథమిక సమాధానం ఏమిటంటే, ముందుగా పేర్కొన్న అత్యంత సాధారణ PPDI ఐసోసైనేట్ వంటి పదార్థం యొక్క స్ఫటికతను పెంచడం. పాలిమర్ యొక్క స్ఫటికతను పెంచడం వల్ల దాని ఉష్ణ స్థిరత్వం ఎందుకు మెరుగుపడుతుంది? సమాధానం ప్రాథమికంగా అందరికీ తెలుసు, అంటే నిర్మాణం లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. ఈ రోజు, పరమాణు నిర్మాణ క్రమబద్ధత మెరుగుదల ఉష్ణ స్థిరత్వంలో మెరుగుదలను ఎందుకు తెస్తుందో వివరించడానికి మనం ప్రయత్నించాలనుకుంటున్నాము, ప్రాథమిక ఆలోచన గిబ్స్ స్వేచ్ఛా శక్తి యొక్క నిర్వచనం లేదా సూత్రం నుండి వచ్చింది, అంటే △G=H-ST. G యొక్క ఎడమ వైపు స్వేచ్ఛా శక్తిని సూచిస్తుంది మరియు H సమీకరణం యొక్క కుడి వైపు ఎంథాల్పీ, S ఎంట్రోపీ మరియు T ఉష్ణోగ్రత.
3
గిబ్స్ ఫ్రీ ఎనర్జీ అనేది థర్మోడైనమిక్స్‌లో ఒక శక్తి భావన, మరియు దాని పరిమాణం తరచుగా సాపేక్ష విలువ, అంటే ప్రారంభ మరియు ముగింపు విలువల మధ్య వ్యత్యాసం, కాబట్టి దాని ముందు △ చిహ్నాన్ని ఉపయోగిస్తారు, ఎందుకంటే సంపూర్ణ విలువను నేరుగా పొందలేము లేదా సూచించలేము. △G తగ్గినప్పుడు, అంటే అది ప్రతికూలంగా ఉన్నప్పుడు, రసాయన ప్రతిచర్య ఆకస్మికంగా సంభవించవచ్చు లేదా ఒక నిర్దిష్ట అంచనా ప్రతిచర్యకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. థర్మోడైనమిక్స్‌లో ప్రతిచర్య ఉందా లేదా తిరిగి మార్చగలదా అని నిర్ణయించడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. తగ్గింపు డిగ్రీ లేదా రేటును ప్రతిచర్య యొక్క గతిశాస్త్రంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. H అనేది ప్రాథమికంగా ఎంథాల్పీ, దీనిని అణువు యొక్క అంతర్గత శక్తిగా సుమారుగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. అగ్ని అనేది

4
S అనేది వ్యవస్థ యొక్క ఎంట్రోపీని సూచిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా తెలిసినది మరియు దాని సాహిత్యపరమైన అర్థం చాలా స్పష్టంగా ఉంటుంది. ఇది ఉష్ణోగ్రత T పరంగా సంబంధించినది లేదా వ్యక్తీకరించబడింది మరియు దాని ప్రాథమిక అర్థం సూక్ష్మదర్శిని చిన్న వ్యవస్థ యొక్క రుగ్మత లేదా స్వేచ్ఛ స్థాయి. ఈ సమయంలో, గమనించే చిన్న స్నేహితుడు ఈరోజు మనం చర్చిస్తున్న ఉష్ణ నిరోధకతకు సంబంధించిన ఉష్ణోగ్రత T చివరకు కనిపించిందని గమనించి ఉండవచ్చు. ఎంట్రోపీ భావన గురించి కొంచెం చర్చించనివ్వండి. ఎంట్రోపీని స్ఫటికత్వానికి వ్యతిరేకం అని తెలివితక్కువగా అర్థం చేసుకోవచ్చు. ఎంట్రోపీ విలువ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, పరమాణు నిర్మాణం అంత అస్తవ్యస్తంగా మరియు అస్తవ్యస్తంగా ఉంటుంది. పరమాణు నిర్మాణం యొక్క క్రమబద్ధత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, అణువు యొక్క స్ఫటికత్వం అంత మెరుగ్గా ఉంటుంది. ఇప్పుడు, పాలియురేతేన్ రబ్బరు రోల్ నుండి ఒక చిన్న చతురస్రాన్ని కత్తిరించి, చిన్న చతురస్రాన్ని పూర్తి వ్యవస్థగా పరిగణిద్దాం. దీని ద్రవ్యరాశి స్థిరంగా ఉంటుంది, చతురస్రం 100 పాలియురేతేన్ అణువులతో తయారైందని ఊహిస్తే (వాస్తవానికి, N చాలా ఉన్నాయి), దాని ద్రవ్యరాశి మరియు ఘనపరిమాణం ప్రాథమికంగా మారవు కాబట్టి, మనం △Gని చాలా చిన్న సంఖ్యా విలువగా లేదా సున్నాకి అనంతంగా దగ్గరగా అంచనా వేయవచ్చు, అప్పుడు గిబ్స్ స్వేచ్ఛా శక్తి సూత్రాన్ని ST=Hగా మార్చవచ్చు, ఇక్కడ T అనేది ఉష్ణోగ్రత, మరియు S అనేది ఎంట్రోపీ. అంటే, పాలియురేతేన్ చిన్న చతురస్రం యొక్క ఉష్ణ నిరోధకత ఎంథాల్పీ Hకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు ఎంట్రోపీ Sకి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. వాస్తవానికి, ఇది ఒక ఉజ్జాయింపు పద్ధతి, మరియు దాని ముందు △ని జోడించడం ఉత్తమం (పోలిక ద్వారా పొందబడింది).
5
స్ఫటికాకారతను మెరుగుపరచడం వల్ల ఎంట్రోపీ విలువను తగ్గించడమే కాకుండా ఎంథాల్పీ విలువను కూడా పెంచవచ్చని కనుగొనడం కష్టం కాదు, అంటే, హారం (T = H/S) తగ్గించేటప్పుడు అణువును పెంచడం, ఇది ఉష్ణోగ్రత T పెరుగుదలకు స్పష్టంగా ఉంటుంది మరియు T అనేది గాజు పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత లేదా ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత అనే దానితో సంబంధం లేకుండా ఇది అత్యంత ప్రభావవంతమైన మరియు సాధారణ పద్ధతుల్లో ఒకటి. పరివర్తన చెందాల్సిన అవసరం ఏమిటంటే, మోనోమర్ పరమాణు నిర్మాణం యొక్క క్రమబద్ధత మరియు స్ఫటికీకరణ మరియు అగ్రిగేషన్ తర్వాత అధిక పరమాణు ఘనీభవనం యొక్క మొత్తం క్రమబద్ధత మరియు స్ఫటికీకరణ ప్రాథమికంగా సరళంగా ఉంటాయి, ఇది దాదాపు సమానంగా లేదా సరళ మార్గంలో అర్థం చేసుకోవచ్చు. ఎంథాల్పీ H ప్రధానంగా అణువు యొక్క అంతర్గత శక్తి ద్వారా దోహదపడుతుంది మరియు అణువు యొక్క అంతర్గత శక్తి వేర్వేరు పరమాణు సంభావ్య శక్తి యొక్క విభిన్న పరమాణు నిర్మాణాల ఫలితం, మరియు పరమాణు సంభావ్య శక్తి రసాయన సంభావ్యత, పరమాణు నిర్మాణం క్రమబద్ధంగా మరియు క్రమంలో ఉంటుంది, అంటే పరమాణు సంభావ్య శక్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు నీరు మంచులోకి ఘనీభవించడం వంటి స్ఫటికీకరణ దృగ్విషయాలను ఉత్పత్తి చేయడం సులభం. అంతేకాకుండా, మేము ఇప్పుడే 100 పాలియురేతేన్ అణువులను ఊహించాము, ఈ 100 అణువుల మధ్య పరస్పర శక్తులు భౌతిక హైడ్రోజన్ బంధాలు వంటి ఈ చిన్న రోలర్ యొక్క ఉష్ణ నిరోధకతను కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి, అయినప్పటికీ అవి రసాయన బంధాల వలె బలంగా లేవు, కానీ సంఖ్య N పెద్దది, సాపేక్షంగా ఎక్కువ పరమాణు హైడ్రోజన్ బంధం యొక్క స్పష్టమైన ప్రవర్తన రుగ్మత స్థాయిని తగ్గిస్తుంది లేదా ప్రతి పాలియురేతేన్ అణువు యొక్క కదలిక పరిధిని పరిమితం చేస్తుంది, కాబట్టి హైడ్రోజన్ బంధం ఉష్ణ నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.