1
پولىئۇرېتان ماتېرىياللىرى يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىقمۇ؟ ئادەتتە، پولىئۇرېتان يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىق ئەمەس، ئادەتتىكى PPDI سىستېمىسى بولسىمۇ، ئۇنىڭ ئەڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرا چېكى پەقەت 150 گرادۇس ئەتراپىدا بولۇشى مۇمكىن. ئادەتتىكى پولىئۇرېتان ياكى پولىئېفىر تۈرلىرى 120 گرادۇستىن يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا بەرداشلىق بېرەلمەسلىكى مۇمكىن. قانداقلا بولمىسۇن، پولىئۇرېتان يۇقىرى قۇتۇپلۇق پولىمېر بولۇپ، ئادەتتىكى سۇلياۋلارغا سېلىشتۇرغاندا، ئۇ ئىسسىققا تېخىمۇ چىداملىق. شۇڭا، يۇقىرى تېمپېراتۇرىغا چىداملىق تېمپېراتۇرا دائىرىسىنى بەلگىلەش ياكى ھەر خىل ئىشلىتىش ئۇسۇللىرىنى پەرقلەندۈرۈش ناھايىتى مۇھىم.
2
ئۇنداقتا پولىئۇرېتان ماتېرىياللىرىنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقىنى قانداق قىلىپ يۇقىرى كۆتۈرگىلى بولىدۇ؟ ئاساسلىق جاۋاب، يۇقىرىدا تىلغا ئېلىنغان ئىنتايىن دائىملىق PPDI ئىزوسىئانات قاتارلىق ماتېرىياللارنىڭ كىرىستاللىقىنى ئاشۇرۇش. پولىمېرنىڭ كىرىستاللىقىنى ئاشۇرۇش نېمە ئۈچۈن ئۇنىڭ ئىسسىقلىق مۇقىملىقىنى ياخشىلايدۇ؟ جاۋاب ئاساسەن ھەممەيلەنگە مەلۇم، يەنى قۇرۇلما خۇسۇسىيەتنى بەلگىلەيدۇ. بۈگۈن، بىز مولېكۇلا قۇرۇلمىسىنىڭ نورماللىقىنى ياخشىلاشنىڭ نېمە ئۈچۈن ئىسسىقلىق مۇقىملىقىنى ياخشىلايدىغانلىقىنى چۈشەندۈرۈشكە تىرىشماقچىمىز، ئاساسلىق ئىدىيە گىببسنىڭ ئەركىن ئېنېرگىيەسىنىڭ ئېنىقلىمىسى ياكى فورمۇلاسىدىن، يەنى △G=H-ST دىن كەلگەن. G نىڭ سول تەرىپى ئەركىن ئېنېرگىيەنى، H تەڭلىمىسىنىڭ ئوڭ تەرىپى ئېنتالپىيە، S ئېنتروپىيە ۋە T تېمپېراتۇرانى كۆرسىتىدۇ.
3
گىببسنىڭ ئەركىن ئېنېرگىيەسى تېرمودىنامىكىدىكى بىر ئېنېرگىيە ئۇقۇمى بولۇپ، ئۇنىڭ چوڭلۇقى كۆپىنچە نىسبىي قىممەت، يەنى باشلىنىش ۋە ئاخىرلىشىش قىممەتلىرى ئوتتۇرىسىدىكى پەرق بولىدۇ، شۇڭا ئۇنىڭ ئالدىدا △ بەلگىسى ئىشلىتىلىدۇ، چۈنكى مۇتلەق قىممەتنى بىۋاسىتە قولغا كەلتۈرۈش ياكى ئىپادىلەش مۇمكىن ئەمەس. △G تۆۋەنلىگەندە، يەنى مەنپىي بولغاندا، بۇ خىمىيىلىك رېئاكسىيەنىڭ ئۆزلۈكىدىن يۈز بېرىشى ياكى مەلۇم بىر كۈتۈلگەن رېئاكسىيە ئۈچۈن پايدىلىق بولۇشى مۇمكىنلىكىنى بىلدۈرىدۇ. بۇنى يەنە تېرمودىنامىكىدا رېئاكسىيەنىڭ مەۋجۇت ياكى قايتىدىغان-قايتۇرۇلمايدىغانلىقىنى بەلگىلەشكىمۇ ئىشلىتىشكە بولىدۇ. قايتۇرۇش دەرىجىسى ياكى سۈرئىتىنى رېئاكسىيەنىڭ ئۆزىنىڭ كىنېتىكىسى دەپ چۈشىنىشكە بولىدۇ. H ئاساسەن ئېنتالپىيە بولۇپ، ئۇنى مولېكۇلانىڭ ئىچكى ئېنېرگىيەسى دەپ چۈشىنىشكە بولىدۇ. ئۇنى خەنزۇچە خەتلەرنىڭ يۈزەكى مەنىسىدىن تەخمىنەن پەرەز قىلغىلى بولىدۇ، چۈنكى ئوت ... ئەمەس.

4
S سىستېمىنىڭ ئېنتروپىيەسىنى ئىپادىلەيدۇ، بۇ ئادەتتە مەلۇم، ئۇنىڭ سۆزلۈك مەنىسى ناھايىتى ئېنىق. ئۇ تېمپېراتۇرا T بىلەن مۇناسىۋەتلىك ياكى ئۇنىڭ بىلەن ئىپادىلىنىدۇ، ئۇنىڭ ئاساسىي مەنىسى مىكروسكوپتىكى كىچىك سىستېمىنىڭ قالايمىقانچىلىق دەرىجىسى ياكى ئەركىنلىكى. بۇ نۇقتىدا، كۆزىتىشچان كىچىك دوستىمىز بۈگۈن مۇزاكىرە قىلىۋاتقان ئىسسىقلىق قارشىلىقىغا مۇناسىۋەتلىك تېمپېراتۇرا T نىڭ ئاخىرى پەيدا بولغانلىقىنى بايقىغان بولۇشى مۇمكىن. ئېنتروپىيە ئۇقۇمى ھەققىدە ئازراق توختىلىپ ئۆتەي. ئېنتروپىيەنى ئەخمەقانە ھالدا كىرىستاللىقنىڭ ئەكسى دەپ چۈشىنىشكە بولىدۇ. ئېنتروپىيە قىممىتى قانچە يۇقىرى بولسا، مولېكۇلا قۇرۇلمىسى شۇنچە قالايمىقان ۋە قالايمىقان بولىدۇ. مولېكۇلا قۇرۇلمىسىنىڭ دائىملىقى قانچە يۇقىرى بولسا، مولېكۇلانىڭ كىرىستاللىقى شۇنچە ياخشى بولىدۇ. ئەمدى، پولىئۇرېتان رېزىنكىسىدىن كىچىك بىر كۋادرات كېسىپ، كىچىك كۋادراتنى تولۇق سىستېما دەپ قارايمىز. ئۇنىڭ ماسسىسى مۇقىم، ئەگەر كۋادرات 100 پولىئۇرېتان مولېكۇلاسىدىن تەركىب تاپقان دەپ پەرەز قىلساق (ئەمەلىيەتتە، ئۇلارنىڭ سانى N غا يېتىدۇ)، چۈنكى ئۇنىڭ ماسسىسى ۋە ھەجىمى ئاساسەن ئۆزگەرمەيدۇ، بىز △G نى ناھايىتى كىچىك سانلىق قىممەت ياكى چەكسىز نۆلگە يېقىن دەپ پەرەز قىلالايمىز، ئاندىن گىببسنىڭ ئەركىن ئېنېرگىيە فورمۇلاسىنى ST=H غا ئايلاندۇرغىلى بولىدۇ، بۇ يەردە T تېمپېراتۇرا، S ئېنتروپىيە. يەنى، پولىئۇرېتان كىچىك كۋادراتنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقى ئېنتالپىيە H غا ماس، ئېنتروپىيە S غا تەتۈر ماس كېلىدۇ. ئەلۋەتتە، بۇ تەخمىنىي ئۇسۇل، ئۇنىڭ ئالدىغا △ قوشۇش ئەڭ ياخشى (سېلىشتۇرۇش ئارقىلىق قولغا كەلتۈرۈلگەن).
5
كىرىستاللىقنىڭ ياخشىلىنىشى پەقەت ئېنتروپىيە قىممىتىنى تۆۋەنلىتىپلا قالماي، يەنە ئېنتالپىيە قىممىتىنى ئاشۇرالايدىغانلىقىنى، يەنى مولېكۇلانى ئاشۇرۇپ، مەخرەجنى ئازايتىدىغانلىقىنى (T = H/S) بايقىغىلى بولىدىغانلىقىنى بايقاش تەس ئەمەس، بۇ تېمپېراتۇرا T نىڭ ئېشىشىدىن روشەن كۆرۈنىدۇ، بۇ T ئەينەك ئۆتۈش تېمپېراتۇرىسى ياكى ئېرىش تېمپېراتۇرىسى بولۇشىدىن قەتئىينەزەر، ئەڭ ئۈنۈملۈك ۋە كۆپ ئۇچرايدىغان ئۇسۇللارنىڭ بىرى. ئۆزگىرىشكە ئېھتىياجلىق بولغىنى شۇكى، مونومېر مولېكۇلا قۇرۇلمىسىنىڭ قانۇنىيلىقى ۋە كىرىستاللىقى، شۇنداقلا توپلانغاندىن كېيىنكى يۇقىرى مولېكۇلا قېتىشىشنىڭ ئومۇمىي قانۇنىيلىقى ۋە كىرىستاللىقى ئاساسەن سىزىقلىق بولۇپ، بۇنى تەخمىنەن تەڭ ياكى سىزىقلىق ئۇسۇلدا چۈشىنىشكە بولىدۇ. ئېنتالپىيە H ئاساسلىقى مولېكۇلانىڭ ئىچكى ئېنېرگىيەسى بىلەن مۇناسىۋەتلىك، مولېكۇلانىڭ ئىچكى ئېنېرگىيەسى ھەر خىل مولېكۇلا قۇرۇلمىسىنىڭ ھەر خىل مولېكۇلا پوتېنسىئال ئېنېرگىيەسىنىڭ نەتىجىسى، مولېكۇلا پوتېنسىئال ئېنېرگىيەسى خىمىيىلىك پوتېنسىئال، مولېكۇلا قۇرۇلمىسى نورمال ۋە تەرتىپلىك، بۇ مولېكۇلا پوتېنسىئال ئېنېرگىيەسىنىڭ يۇقىرى ئىكەنلىكىنى ۋە سۇنىڭ مۇزغا قويۇقلىشىشىغا ئوخشاش كىرىستاللىشىش ھادىسىسىنى پەيدا قىلىشنىڭ ئاسان ئىكەنلىكىنى بىلدۈرىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، بىز پەقەت 100 پولىئۇرېتان مولېكۇلاسىنى پەرەز قىلدۇق، بۇ 100 مولېكۇلا ئوتتۇرىسىدىكى ئۆز-ئارا تەسىر كۈچى بۇ كىچىك رولنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقىغا، مەسىلەن فىزىكىلىق ھىدروگېن باغلىنىشىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ، گەرچە ئۇلار خىمىيىلىك باغلىنىشلاردەك كۈچلۈك بولمىسىمۇ، ئەمما N سانى چوڭ، نىسبەتەن مولېكۇلالىق ھىدروگېن باغلىنىشىنىڭ روشەن خاراكتېرى ھەر بىر پولىئۇرېتان مولېكۇلاسىنىڭ قالايمىقانچىلىق دەرىجىسىنى تۆۋەنلىتىشى ياكى ھەرىكەت دائىرىسىنى چەكلىشى مۇمكىن، شۇڭا ھىدروگېن باغلىنىشى ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى ياخشىلاشقا پايدىلىق.