1
Eru pólýúretan efni hitaþolin? Almennt séð er pólýúretan ekki hitaþolin, jafnvel með venjulegu PPDI kerfi getur hámarkshitastig þess aðeins verið um 150°. Venjulegar gerðir af pólýester eða pólýeter þola hugsanlega ekki hitastig yfir 120°. Hins vegar er pólýúretan mjög skautuð fjölliða og er hitaþolnari en almenn plast. Þess vegna er mjög mikilvægt að skilgreina hitastigsbil fyrir hitaþol eða aðgreina mismunandi notkun.
2
Hvernig er þá hægt að bæta hitastöðugleika pólýúretanefna? Grundvallarlausnin er að auka kristöllun efnisins, eins og til dæmis mjög reglulega PPDI ísósýanatið sem áður var nefnt. Hvers vegna bætir aukin kristöllun fjölliðunnar hitastöðugleika hennar? Svarið er í grundvallaratriðum öllum þekkt, það er að segja, uppbygging ákvarðar eiginleika. Í dag viljum við reyna að útskýra hvers vegna aukin reglufesta sameindabyggingar leiðir til aukinnar hitastöðugleika, grunnhugmyndin er byggð á skilgreiningu eða formúlu Gibbs fríorku, þ.e. △G=H-ST. Vinstri hlið G táknar fríorku og hægri hlið jöfnunnar H er entalpía, S er óreiða og T er hitastig.
3
Gibbs fríorka er orkuhugtak í varmafræði og stærð hennar er oft afstætt gildi, þ.e. mismunurinn á upphafs- og lokagildum, þannig að táknið △ er notað fyrir framan það, þar sem ekki er hægt að fá eða tákna algildið beint. Þegar △G minnkar, þ.e. þegar það er neikvætt, þýðir það að efnahvörfin geta átt sér stað sjálfkrafa eða verið hagstæð fyrir ákveðna væntanlega viðbrögð. Þetta er einnig hægt að nota til að ákvarða hvort viðbrögðin eiga sér stað eða eru afturkræf í varmafræði. Hægt er að skilja gráðu eða hraða minnkunar sem hvarfhraða viðbragðanna sjálfra. H er í grundvallaratriðum entalpía, sem hægt er að skilja nokkurn veginn sem innri orka sameindar. Hægt er að giska gróflega á það út frá yfirborðsmerkingu kínversku stafanna, þar sem eldur er ekki...

4
S táknar óreiða kerfisins, sem er almennt þekkt og bókstaflega merkingin er nokkuð skýr. Það tengist eða er tjáð með hitastigi T, og grunnmerking þess er óreglustig eða frelsi hins smásæja kerfis. Á þessum tímapunkti gæti glöggur litli vinur hafa tekið eftir því að hitastigið T sem tengist varmaviðnáminu sem við erum að ræða í dag birtist loksins. Leyfið mér aðeins að röfla aðeins um óreiðahugtakið. Óreiða má heimskulega skilja sem andstæðu kristöllun. Því hærra sem óreiðan er, því óreglulegri og óreiðukenndari er sameindabyggingin. Því meiri reglufesta sem sameindabyggingin er, því betri er kristöllun sameindarinnar. Nú skulum við skera lítinn ferning af pólýúretan gúmmírúllu og líta á litla ferninginn sem heilt kerfi. Massi þess er fastur, að því gefnu að ferhyrningurinn sé gerður úr 100 pólýúretan sameindum (í raun eru þær N margar). Þar sem massi og rúmmál þess eru í grundvallaratriðum óbreytt getum við nálgað △G sem mjög lítið tölulegt gildi eða óendanlega nálægt núlli. Þá er hægt að umbreyta Gibbs fríorkuformúlunni í ST=H, þar sem T er hitastigið og S er óreiðan. Það er að segja, varmaviðnám litla pólýúretanferhyrningsins er í réttu hlutfalli við entalpíuna H og í öfugu hlutfalli við óreiðana S. Að sjálfsögðu er þetta nálgun og best er að bæta △ við á undan henni (sem fæst með samanburði).
5
Það er ekki erfitt að komast að því að aukin kristöllun getur ekki aðeins dregið úr entropíugildinu heldur einnig aukið entalpíugildið, þ.e. að auka sameindina á meðan nefnarinn (T = H/S) minnkar, sem er augljóst fyrir hækkun hitastigs T, og það er ein af áhrifaríkustu og algengustu aðferðunum, óháð því hvort T er glerumskiptahitastigið eða bræðsluhitastigið. Það sem þarf að breyta er að regluleiki og kristöllun sameindabyggingar einliðunnar og heildarregluleiki og kristöllun mikillar sameindastorknunar eftir samloðun eru í grundvallaratriðum línuleg, sem getur verið nokkurn veginn jafngilt eða skilið á línulegan hátt. Entalpía H er aðallega framleidd af innri orku sameindarinnar, og innri orka sameindarinnar er afleiðing mismunandi sameindabygginga með mismunandi sameindaorku, og sameindaorkan er efnafræðileg orka, sameindabyggingin er regluleg og skipulögð, sem þýðir að sameindaorkan er hærri og það er auðveldara að framleiða kristöllunarfyrirbæri, eins og vatn sem þéttist í ís. Auk þess, við gerðum bara ráð fyrir 100 pólýúretan sameindum, munu víxlverkunarkraftarnir milli þessara 100 sameinda einnig hafa áhrif á varmaþol þessa litla rúllu, svo sem eðlisfræðileg vetnistengi, þótt þau séu ekki eins sterk og efnatengi, en fjöldi N er stór, augljós hegðun tiltölulega sameindaríkari vetnistengis getur dregið úr röskun eða takmarkað hreyfisvið hverrar pólýúretan sameindar, þannig að vetnistengi er gagnlegt til að bæta varmaþol.