1
Poliuretanozko materialak tenperatura altuekiko erresistenteak al dira? Oro har, poliuretanoa ez da tenperatura altuekiko erresistentea, PPDI sistema arrunt batekin ere, bere tenperatura muga maximoa 150° ingurukoa baino ezin da izan. Poliester edo polieter mota arruntek agian ez dute 120°-tik gorako tenperaturak jasango. Hala ere, poliuretanoa polimero oso polarra da, eta plastiko orokorrekin alderatuta, beroarekiko erresistenteagoa da. Beraz, tenperatura altuko erresistentziaren tenperatura-tartea definitzea edo erabilera desberdinak bereiztea oso garrantzitsua da.
2
Beraz, nola hobetu daiteke poliuretanozko materialen egonkortasun termikoa? Oinarrizko erantzuna materialaren kristalinitatea handitzea da, lehenago aipatutako PPDI isozianato oso erregularraren antzera. Zergatik hobetzen du polimeroaren kristalinitatea handitzeak bere egonkortasun termikoa? Erantzuna, funtsean, denok dakigu, hau da, egiturak propietateak zehazten ditu. Gaur, azaldu nahi dugu zergatik egitura molekularraren erregulartasunaren hobekuntzak egonkortasun termikoa hobetzen duen, oinarrizko ideia Gibbs energia askearen definiziotik edo formulatik dator, hau da, △G=H-ST. G-ren ezkerreko aldeak energia askea adierazten du, eta ekuazioaren eskuineko aldea H entalpia da, S entropia eta T tenperatura.
3
Gibbs-en energia askea termodinamikan energia-kontzeptu bat da, eta bere tamaina askotan balio erlatiboa da, hau da, hasierako eta amaierako balioen arteko aldea, beraz, △ ikurra erabiltzen da aurrean, balio absolutua ezin baita zuzenean lortu edo irudikatu. △G gutxitzen denean, hau da, negatiboa denean, erreakzio kimikoa berez gerta daitekeela edo espero den erreakzio jakin baten aldekoa izan daitekeela esan nahi du. Hau ere erabil daiteke erreakzioa existitzen den edo itzulgarria den zehazteko termodinamikan. Murrizketa-maila edo -tasa erreakzioaren beraren zinetika gisa uler daiteke. H funtsean entalpia da, molekula baten barne-energia gisa gutxi gorabehera uler daitekeena. Txinako karaktereen gainazaleko esanahitik gutxi gorabehera asma daiteke, sua ez baita...

4
S-k sistemaren entropia adierazten du, oro har ezaguna dena eta literalki duen esanahia nahiko argia dena. T tenperaturarekin erlazionatuta dago edo tenperaturaren bidez adierazten da, eta bere oinarrizko esanahia sistema mikroskopiko txiki baten desordena edo askatasun maila da. Puntu honetan, lagun txiki behatzaileak ohartuko zen agian gaur eztabaidatzen ari garen erresistentzia termikoarekin lotutako T tenperatura azkenean agertu dela. Utzi iezadazue pixka bat entropia kontzeptuari buruz hitz egiten. Entropia, modu ergela batean, kristalinitatearen aurkakoa bezala uler daiteke. Zenbat eta handiagoa izan entropia balioa, orduan eta desordenatuagoa eta kaotikoagoa da egitura molekularra. Zenbat eta handiagoa izan egitura molekularraren erregulartasuna, orduan eta hobea da molekularen kristalinitatea. Orain, moztu dezagun karratu txiki bat poliuretanozko gomazko erroilutik eta hartu dezagun karratu txikia sistema oso gisa. Bere masa finkoa da, karratua 100 poliuretano molekulaz osatuta dagoela suposatuz (errealitatean, N asko dira), bere masa eta bolumena funtsean aldatu gabe daudenez, △G balio numeriko oso txiki gisa edo zerotik infinituki hurbil gisa hurbildu dezakegu, orduan Gibbs-en energia askearen formula ST=H bihur daiteke, non T tenperatura den eta S entropia. Hau da, poliuretanozko karratu txikiaren erresistentzia termikoa H entalpiarekiko proportzionala da eta S entropiarekiko alderantziz proportzionala. Noski, hau metodo hurbildua da, eta hobe da △ gehitzea aurretik (konparazioaren bidez lortua).
5
Ez da zaila ikustea kristalinitatearen hobekuntzak ez duela entropia-balioa bakarrik murriztu dezakeela, baita entalpia-balioa ere handitu dezakeela, hau da, molekula handituz izendatzailea (T = H/S) murriztuz, eta hori nabaria da T tenperaturaren igoeran, eta metodo eraginkorrenetako eta ohikoenetako bat da, T beira-trantsizio-tenperatura edo urtze-tenperatura den kontuan hartu gabe. Trantsizioa egin behar dena da monomeroaren egitura molekularraren erregulartasuna eta kristalinitatea eta agregazioaren ondorengo molekula-solidotze altuaren erregulartasun eta kristalinitate orokorra funtsean linealak direla, gutxi gorabehera baliokideak edo modu linealean uler daitezkeenak. H entalpia molekularen barne-energiak ematen du batez ere, eta molekularen barne-energia energia potentzial molekular desberdineko egitura molekular desberdinen emaitza da, eta energia potentzial molekularra potentzial kimikoa da, egitura molekularra erregularra eta ordenatua da, hau da, energia potentzial molekularra handiagoa da, eta errazagoa da kristalizazio-fenomenoak sortzea, hala nola ura izotz bihurtzen kondentsatzea. Gainera, 100 poliuretano molekula besterik ez ditugula suposatu, 100 molekula hauen arteko interakzio indarrek ere eragina izango dute arrabol txiki honen erresistentzia termikoan, hala nola hidrogeno lotura fisikoak, nahiz eta lotura kimikoak bezain sendoak ez izan, baina N zenbakia handia denez, hidrogeno lotura molekular erlatiboki handiagoaren portaera agerikoak desordena maila murriztu edo poliuretano molekula bakoitzaren mugimendu eremua mugatu dezake, beraz, hidrogeno lotura onuragarria da erresistentzia termikoa hobetzeko.