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क्या पॉलीयुरेथेन सामग्री उच्च तापमान के प्रति प्रतिरोधी होती है? सामान्यतः, पॉलीयुरेथेन उच्च तापमान के प्रति प्रतिरोधी नहीं होती है, यहाँ तक कि एक सामान्य PPDI प्रणाली के साथ भी, इसकी अधिकतम तापमान सीमा लगभग 150° ही हो सकती है। साधारण पॉलिएस्टर या पॉलीईथर प्रकार 120° से अधिक तापमान सहन करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं। हालाँकि, पॉलीयुरेथेन एक अत्यधिक ध्रुवीय बहुलक है, और सामान्य प्लास्टिक की तुलना में, यह ऊष्मा के प्रति अधिक प्रतिरोधी है। इसलिए, उच्च तापमान प्रतिरोध के लिए तापमान सीमा निर्धारित करना या विभिन्न उपयोगों में अंतर करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।
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तो पॉलीयुरेथेन पदार्थों की ऊष्मीय स्थिरता को कैसे सुधारा जा सकता है? इसका मूल उत्तर है पदार्थ की क्रिस्टलीयता को बढ़ाना, जैसे कि पहले उल्लेखित अत्यधिक नियमित PPDI आइसोसाइनेट। बहुलक की क्रिस्टलीयता बढ़ाने से उसकी ऊष्मीय स्थिरता में सुधार क्यों होता है? इसका उत्तर लगभग सभी को ज्ञात है, अर्थात् संरचना ही गुणों को निर्धारित करती है। आज हम यह समझाने का प्रयास करेंगे कि आणविक संरचना की नियमितता में सुधार से ऊष्मीय स्थिरता में सुधार क्यों होता है। इसका मूल विचार गिब्स मुक्त ऊर्जा की परिभाषा या सूत्र, यानी △G=H-ST से लिया गया है। समीकरण में G मुक्त ऊर्जा को दर्शाता है, और H एन्थैल्पी, S एन्ट्रॉपी और T तापमान को दर्शाता है।
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गिब्स मुक्त ऊर्जा ऊष्मागतिकी में एक ऊर्जा अवधारणा है, और इसका मान अक्सर सापेक्ष होता है, यानी प्रारंभिक और अंतिम मानों के बीच का अंतर, इसलिए इसके आगे △ चिह्न का प्रयोग किया जाता है, क्योंकि इसका निरपेक्ष मान सीधे प्राप्त या दर्शाया नहीं जा सकता। जब △G घटता है, यानी जब यह ऋणात्मक होता है, तो इसका अर्थ है कि रासायनिक अभिक्रिया स्वतः घटित हो सकती है या किसी निश्चित अपेक्षित अभिक्रिया के लिए अनुकूल है। इसका उपयोग ऊष्मागतिकी में यह निर्धारित करने के लिए भी किया जा सकता है कि अभिक्रिया मौजूद है या उत्क्रमणीय है। अपचयन की मात्रा या दर को अभिक्रिया की गतिकी के रूप में समझा जा सकता है। H मूलतः एन्थैल्पी है, जिसे लगभग एक अणु की आंतरिक ऊर्जा के रूप में समझा जा सकता है। चीनी अक्षरों के सतही अर्थ से इसका अनुमान लगाया जा सकता है, क्योंकि आग का अर्थ स्पष्ट नहीं है।

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S प्रणाली की एन्ट्रॉपी को दर्शाता है, जो आमतौर पर ज्ञात है और इसका शाब्दिक अर्थ स्पष्ट है। यह तापमान T से संबंधित है या इसके संदर्भ में व्यक्त किया जाता है, और इसका मूल अर्थ सूक्ष्म प्रणाली की अव्यवस्था या स्वतंत्रता की डिग्री है। इस बिंदु पर, ध्यान देने वाले मित्र ने शायद गौर किया होगा कि आज हम जिस ऊष्मीय प्रतिरोध की चर्चा कर रहे हैं, उससे संबंधित तापमान T अंततः सामने आ गया है। चलिए, एन्ट्रॉपी की अवधारणा पर थोड़ा विस्तार से बात करते हैं। एन्ट्रॉपी को क्रिस्टलीयता के विपरीत समझा जा सकता है। एन्ट्रॉपी का मान जितना अधिक होगा, आणविक संरचना उतनी ही अव्यवस्थित और अराजक होगी। आणविक संरचना की नियमितता जितनी अधिक होगी, अणु की क्रिस्टलीयता उतनी ही बेहतर होगी। अब, आइए पॉलीयुरेथेन रबर रोल से एक छोटा वर्ग काट लें और उस छोटे वर्ग को एक पूर्ण प्रणाली मान लें। इसका द्रव्यमान स्थिर है। यह मानते हुए कि वर्ग 100 पॉलीयूरेथेन अणुओं से बना है (वास्तव में, इनकी संख्या N है), क्योंकि इसका द्रव्यमान और आयतन लगभग अपरिवर्तित हैं, हम △G को एक बहुत छोटे संख्यात्मक मान के रूप में या शून्य के अनंत रूप से निकट मान सकते हैं। तब गिब्स मुक्त ऊर्जा सूत्र को ST=H में रूपांतरित किया जा सकता है, जहाँ T तापमान है और S एन्ट्रॉपी है। अर्थात्, पॉलीयूरेथेन के छोटे वर्ग का ऊष्मीय प्रतिरोध एन्थैल्पी H के समानुपाती और एन्ट्रॉपी S के व्युत्क्रमानुपाती होता है। बेशक, यह एक अनुमानित विधि है, और इसके आगे △ (तुलना द्वारा प्राप्त) जोड़ना सर्वोत्तम है।
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यह स्पष्ट है कि क्रिस्टलीयता में सुधार से न केवल एन्ट्रॉपी मान कम होता है बल्कि एन्थैल्पी मान भी बढ़ता है, यानी अणु का आकार बढ़ने पर हर (T = H/S) कम हो जाता है, जो तापमान T में वृद्धि के लिए स्पष्ट है। यह सबसे प्रभावी और सामान्य विधियों में से एक है, चाहे T काँच संक्रमण तापमान हो या गलनांक तापमान। यहाँ यह समझना आवश्यक है कि एककण की आणविक संरचना की नियमितता और क्रिस्टलीयता तथा एकत्रीकरण के बाद उच्च आणविक ठोसकरण की समग्र नियमितता और क्रिस्टलीयता मूलतः रैखिक होती है, जिसे लगभग समतुल्य माना जा सकता है या रैखिक रूप से समझा जा सकता है। एन्थैल्पी H मुख्य रूप से अणु की आंतरिक ऊर्जा से प्राप्त होती है, और अणु की आंतरिक ऊर्जा विभिन्न आणविक संरचनाओं की विभिन्न आणविक स्थितिज ऊर्जा का परिणाम है। आणविक स्थितिज ऊर्जा रासायनिक विभव है। आणविक संरचना नियमित और व्यवस्थित होती है, जिसका अर्थ है कि आणविक स्थितिज ऊर्जा जितनी अधिक होगी, क्रिस्टलीकरण की घटनाएँ उतनी ही आसानी से घटित होंगी, जैसे पानी का बर्फ में संघनित होना। इसके अलावा, हमने मान लिया है कि पॉलीयूरेथेन के 100 अणु हैं। इन 100 अणुओं के बीच की अंतःक्रियात्मक शक्तियाँ भी इस छोटे रोलर के तापीय प्रतिरोध को प्रभावित करेंगी, जैसे कि भौतिक हाइड्रोजन बंध। हालाँकि ये रासायनिक बंधों जितने मजबूत नहीं होते, लेकिन अणुओं की संख्या N अधिक होने पर, अपेक्षाकृत अधिक आणविक हाइड्रोजन बंधों का स्पष्ट व्यवहार यह दर्शाता है कि ये अव्यवस्था की मात्रा को कम कर सकते हैं या प्रत्येक पॉलीयूरेथेन अणु की गति सीमा को सीमित कर सकते हैं। इस प्रकार, हाइड्रोजन बंध तापीय प्रतिरोध को बेहतर बनाने में लाभकारी होते हैं।