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ポリウレタン材料は高温に強いのでしょうか？一般的に、ポリウレタンは高温に強くなく、通常のPPDIシステムでも最高使用温度は150℃程度です。一般的なポリエステルやポリエーテル系ポリウレタンは、120℃を超える温度に耐えられない場合があります。しかし、ポリウレタンは極性の高いポリマーであり、一般的なプラスチックに比べて耐熱性が高いと言えます。そのため、耐熱温度範囲を明確に定義したり、用途に応じて使い分けたりすることが非常に重要です。
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では、ポリウレタン材料の熱安定性を向上させるにはどうすればよいのでしょうか? 基本的な答えは、先に述べた高規則性 PPDI イソシアネートのように、材料の結晶性を高めることです。ポリマーの結晶性を高めると熱安定性が向上するのはなぜでしょうか? その答えは基本的に誰もが知っているように、構造が特性を決定するからです。今日は、分子構造の規則性の向上が熱安定性の向上につながる理由を説明したいと思います。基本的な考え方は、ギブズ自由エネルギーの定義または式、つまり △G=H-ST から来ています。G の左辺は自由エネルギーを表し、式の右辺は H がエンタルピー、S がエントロピー、T が温度です。
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ギブズ自由エネルギーは熱力学におけるエネルギー概念であり、その大きさはしばしば相対値、つまり開始値と終了値の差であるため、絶対値を直接求めたり表現したりすることができないことから、記号△が前に付けられます。△Gが減少する、つまり負の値になるということは、化学反応が自発的に起こるか、特定の予想される反応に有利であることを意味します。これは、反応が存在するか、熱力学的に可逆であるかを判断するためにも使用できます。減少の程度または速度は、反応自体の速度論として理解できます。Hは基本的にエンタルピーであり、分子の内部エネルギーとして近似的に理解できます。火は中国語の文字の表面的な意味から大まかに推測できます。

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S はシステムのエントロピーを表し、これは一般に知られており、文字通りの意味は非常に明確です。これは温度 T に関連しているか、温度 T で表され、その基本的な意味は、微視的な小さなシステムの無秩序または自由の度合いです。この時点で、注意深い小さな友人は、今日議論している熱抵抗に関連する温度 T がついに現れたことに気づいたかもしれません。エントロピーの概念について少し長々と話しましょう。エントロピーは、結晶性の反対として簡単に理解できます。エントロピー値が高いほど、分子構造はより無秩序で混沌としています。分子構造の規則性が高いほど、分子の結晶性は優れています。さて、ポリウレタンゴムロールから小さな正方形を切り取り、その小さな正方形を完全なシステムとみなしましょう。その質量は固定されており、正方形が100個のポリウレタン分子で構成されていると仮定すると（実際にはN個ある）、質量と体積は基本的に変化しないので、△Gを非常に小さな数値またはゼロに限りなく近い値として近似することができ、ギブズ自由エネルギーの式はST=Hに変換できます。ここで、Tは温度、Sはエントロピーです。つまり、ポリウレタンの小さな正方形の熱抵抗はエンタルピーHに比例し、エントロピーSに反比例します。もちろん、これは近似的な方法であり、その前に△を追加するのが最善です（比較によって得られます）。
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結晶性の向上はエントロピー値を減少させるだけでなくエンタルピー値も増加させること、つまり分母（T = H/S）を減少させながら分子数を増加させることも容易にわかる。これは温度Tの上昇で明らかであり、Tがガラス転移温度であろうと融点であろうと、最も効果的で一般的な方法の1つである。遷移する必要があるのは、モノマー分子構造の規則性と結晶性、および凝集後の高分子凝固の全体的な規則性と結晶性が基本的に線形であり、近似的に等価であるか、線形的に理解できるということである。エンタルピーHは主に分子の内部エネルギーによって寄与され、分子の内部エネルギーは異なる分子ポテンシャルエネルギーの異なる分子構造の結果であり、分子ポテンシャルエネルギーは化学ポテンシャルであり、分子構造が規則的で秩序立っているということは、分子ポテンシャルエネルギーが高く、水が氷に凝縮するような結晶化現象が発生しやすいことを意味する。さらに、ここではポリウレタン分子を100個と仮定しましたが、これらの100個の分子間の相互作用力もこの小さなローラーの耐熱性に影響を与えます。例えば、物理的な水素結合は化学結合ほど強くはありませんが、その数Nが大きいため、比較的多くの分子の水素結合の明らかな挙動は、各ポリウレタン分子の無秩序度を低下させたり、運動範囲を制限したりすることができるため、水素結合は耐熱性の向上に有益です。