Tika sagatavota jauna veida poliuretāna līme, izmantojot mazmolekulāras poliskābes un mazmolekulārus poliolus kā pamata izejvielas prepolimēru pagatavošanai. Ķēdes pagarināšanas procesā poliuretāna struktūrā tika ievadīti hiperzaru polimēri un HDI trimeri. Testa rezultāti liecina, ka šajā pētījumā sagatavotajai līmei ir piemērota viskozitāte, ilgs līmes diska kalpošanas laiks, to var ātri sacietēt istabas temperatūrā, un tai ir labas saķeres īpašības, karstuma blīvēšanas izturība un termiskā stabilitāte.

Kompozītmateriāla elastīgā iepakojuma priekšrocības ir izsmalcināts izskats, plašs pielietojuma klāsts, ērta transportēšana un zemas iepakošanas izmaksas. Kopš ieviešanas tas ir plaši izmantots pārtikā, medicīnā, ikdienas ķimikāliju, elektronikas un citās nozarēs, un to ļoti mīl patērētāji. Kompozītmateriāla elastīgā iepakojuma veiktspēja ir saistīta ne tikai ar plēves materiālu, bet arī no kompozītmateriālu līmes veiktspējas. Poliuretāna līmei ir daudz priekšrocību, piemēram, augsta saķeres izturība, spēcīga regulējamība, kā arī higiēna un drošība. Pašlaik tā ir galvenā līme, kas atbalsta salikto elastīgo iepakojumu, un galveno līmes ražotāju pētījumu uzmanības centrā.

Novecošana augstā temperatūrā ir neaizstājams process elastīgā iepakojuma sagatavošanā. Līdz ar valsts politikas mērķiem "oglekļa maksimums" un "oglekļa neitralitāte" zaļā vides aizsardzība, zemu oglekļa emisiju samazināšana, augsta efektivitāte un enerģijas taupīšana ir kļuvuši par attīstības mērķiem visās dzīves jomās. Novecošanas temperatūrai un novecošanas laikam ir pozitīva ietekme uz kompozītmateriāla plēves nolobīšanās izturību. Teorētiski, jo augstāka ir novecošanas temperatūra un ilgāks novecošanas laiks, jo augstāks ir reakcijas pabeigšanas ātrums un labāks sacietēšanas efekts. Faktiskajā ražošanas pielietošanas procesā, ja novecošanas temperatūru var pazemināt un novecošanas laiku var saīsināt, novecošanu vislabāk nav pieprasīt, un sagriešana un iepakošana maisos var tikt veikta pēc mašīnas izslēgšanas. Tas var ne tikai sasniegt zaļās vides aizsardzības un zemu oglekļa emisiju samazināšanas mērķus, bet arī ietaupīt ražošanas izmaksas un uzlabot ražošanas efektivitāti.

Šis pētījums ir paredzēts, lai sintezētu jauna veida poliuretāna līmi, kurai ir piemērota viskozitāte un līmes diska kalpošanas laiks ražošanas un lietošanas laikā, kas var ātri sacietēt zemas temperatūras apstākļos, vēlams bez augstas temperatūras, un neietekmē dažādu kompozītmateriāla elastīgā iepakojuma rādītāju darbību.

1.1. Eksperimentālie materiāli Adipīnskābe, sebacīnskābe, etilēnglikols, neopentilglikols, dietilēnglikols, TDI, HDI trimeris, laboratorijā ražots hiperzaru polimērs, etilacetāts, polietilēna plēve (PE), poliestera plēve (PET), alumīnija folija (AL).
1.2. Eksperimentālie instrumenti Galda elektriskā nemainīgas temperatūras gaisa žāvēšanas krāsns: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Rotācijas viskozimetrs: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Universāla stiepes pārbaudes iekārta: XLW, Labthink; Termogravimetriskais analizators: TG209, NETZSCH, Vācija; Siltuma blīvējuma testeris: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3. Sintēzes metode
1) Prepolimēra sagatavošana: rūpīgi nosusiniet četrkaklu kolbu un ielejiet tajā N2, pēc tam pievienojiet izmērīto mazmolekulāro poliolu un poliskābi četrkaklu kolbā un sāciet maisīt. Kad temperatūra sasniedz iestatīto temperatūru un ūdens jauda ir tuvu teorētiskajai ūdens izvadei, ņem noteiktu daudzumu parauga skābes vērtības pārbaudei. Kad skābes vērtība ir ≤20 mg/g, sāciet nākamo reakcijas posmu; pievienojiet 100 × 10-6 mērītu katalizatoru, pievienojiet vakuuma izplūdes cauruli un iedarbiniet vakuuma sūkni, kontrolējiet spirta izvades ātrumu pēc vakuuma pakāpes, kad faktiskā spirta izlaide ir tuvu teorētiskajai spirta izlaidei, paņemiet noteiktu paraugu hidroksilgrupas vērtības pārbaudei un pārtrauciet reakciju, kad hidroksilgrupa atbilst projektēšanas prasībām. Iegūtais poliuretāna prepolimērs tiek iepakots lietošanai gaidīšanas režīmā.
2) Uz šķīdinātāju bāzes izgatavotas poliuretāna līmes sagatavošana: pievienojiet izmērīto poliuretāna prepolimēru un etilesteri četrkaklu kolbā, uzkarsējiet un samaisiet, lai vienmērīgi izkliedētos, pēc tam pievienojiet izmērīto TDI četrkaklu kolbā, paturiet siltu 1,0 h, pēc tam pievienojiet paštaisīto hiperzaru polimēru un turpiniet pievienot HDI relaboratorijā. pa pilienam četrkaklu kolbā, turiet siltu 2,0 stundas, paņemiet paraugus, lai pārbaudītu NCO saturu, atdzesējiet un izlaidiet materiālus iesaiņošanai pēc NCO satura kvalificēšanas.
3) Sausā laminēšana: Sajauciet etilacetātu, galveno līdzekli un cietinātāju noteiktā proporcijā un vienmērīgi samaisiet, pēc tam uzklājiet un sagatavojiet paraugus sausā laminēšanas mašīnā.

1.4 Testa raksturojums
1) Viskozitāte: izmantojiet rotācijas viskozimetru un skatiet GB/T 2794-1995 Līmju viskozitātes testa metodi;
2) T veida nolobīšanās izturība: pārbaudīta, izmantojot universālu stiepes pārbaudes iekārtu, atsaucoties uz GB/T 8808-1998 nolobīšanās stiprības pārbaudes metodi;
3) Siltuma blīvējuma stiprība: vispirms izmantojiet karstuma blīvējuma testeri, lai veiktu karstuma blīvējumu, pēc tam izmantojiet universālu stiepes testēšanas iekārtu, lai pārbaudītu, skatiet GB/T 22638.7-2016 karstuma blīvējuma stiprības pārbaudes metodi;
4) Termogravimetriskā analīze (TGA): tests tika veikts, izmantojot termogravimetrisko analizatoru ar sildīšanas ātrumu 10 ℃/min un testa temperatūras diapazonu no 50 līdz 600 ℃.

2.1 Viskozitātes izmaiņas līdz ar sajaukšanas reakcijas laiku Līmes viskozitāte un gumijas diska kalpošanas laiks ir svarīgi rādītāji produkta ražošanas procesā. Ja līmes viskozitāte ir pārāk augsta, uzklātais līmes daudzums būs pārāk liels, kas ietekmēs kompozītmateriālu plēves izskatu un pārklājuma izmaksas; ja viskozitāte ir pārāk zema, uzklātās līmes daudzums būs pārāk mazs, un tinte nevarēs efektīvi iefiltrēties, kas arī ietekmēs kompozītmateriāla plēves izskatu un savienošanas veiktspēju. Ja gumijas diska kalpošanas laiks ir pārāk īss, līmes tvertnē glabātās līmes viskozitāte palielināsies pārāk ātri, un līmi nevar uzklāt gludi, un gumijas rullīti nav viegli notīrīt; ja gumijas diska kalpošanas laiks ir pārāk garš, tas ietekmēs kompozītmateriāla sākotnējo adhēzijas izskatu un saķeres veiktspēju, un pat ietekmēs sacietēšanas ātrumu, tādējādi ietekmējot izstrādājuma ražošanas efektivitāti.

Atbilstoša viskozitātes kontrole un līmes diska kalpošanas laiks ir svarīgi parametri labas līmes izmantošanas nodrošināšanai. Saskaņā ar ražošanas pieredzi galveno līdzekli, etilacetātu un cietinātāju noregulē atbilstoši R vērtībai un viskozitātei, un līmi velmē līmes tvertnē ar gumijas rullīti, neuzklājot plēvi līmi. Līmes paraugus ņem dažādos laika periodos viskozitātes pārbaudei. Atbilstoša viskozitāte, atbilstošs līmes diska kalpošanas laiks un ātra sacietēšana zemas temperatūras apstākļos ir svarīgi mērķi, kas tiek sasniegti uz šķīdinātāju bāzes izgatavotām poliuretāna līmēm ražošanas un lietošanas laikā.

2.2. Novecošanas temperatūras ietekme uz lobīšanās izturību Novecošanas process ir vissvarīgākais, laikietilpīgākais, energoietilpīgākais un vietas ietilpīgākais elastīgā iepakojuma process. Tas ietekmē ne tikai produkta ražošanas ātrumu, bet, kas ir vēl svarīgāk, tas ietekmē saliktā elastīgā iepakojuma izskatu un savienošanas veiktspēju. Saskaroties ar valdības "oglekļa maksimumu" un "oglekļa neitralitāti" un sīvu konkurenci tirgū, novecošana zemā temperatūrā un ātra sacietēšana ir efektīvi veidi, kā panākt zemu enerģijas patēriņu, videi draudzīgu ražošanu un efektīvu ražošanu.

PET/AL/PE kompozītmateriāla plēve tika izturēta istabas temperatūrā un 40, 50 un 60 ℃. Istabas temperatūrā iekšējā slāņa AL/PE kompozītmateriāla struktūras lobīšanās izturība saglabājās stabila pēc novecošanas 12 stundas, un sacietēšana būtībā bija pabeigta; istabas temperatūrā ārējā slāņa PET/AL augstas barjeras kompozītmateriāla struktūras lobīšanās izturība pēc novecošanas 12 stundas saglabājās pamatā stabila, norādot, ka augstas barjeras plēves materiāls ietekmēs poliuretāna līmes sacietēšanu; salīdzinot cietēšanas temperatūras apstākļus 40, 50 un 60 ℃, sacietēšanas ātrumā nebija acīmredzamu atšķirību.

Salīdzinot ar galvenajām poliuretāna līmēm uz šķīdinātāju bāzes pašreizējā tirgū, novecošanas laiks augstā temperatūrā parasti ir 48 stundas vai pat ilgāks. Šajā pētījumā izmantotā poliuretāna līme istabas temperatūrā var būtībā pabeigt augstas barjeras struktūras sacietēšanu 12 stundu laikā. Izstrādātajai līmei ir ātras cietēšanas funkcija. Pašdarinātu hiperzaru polimēru un daudzfunkcionālu izocianātu ievadīšana līmē, neatkarīgi no ārējā slāņa kompozītmateriālu struktūras vai iekšējā slāņa kompozītmateriāla struktūras, lobīšanās izturība istabas temperatūras apstākļos daudz neatšķiras no lobīšanās stiprības augstas temperatūras novecošanas apstākļos, norādot, ka izstrādātajai līmei ir ne tikai ātras sacietēšanas funkcija, bet arī augsta temperatūras sacietēšana.

2.3. Novecošanas temperatūras ietekme uz karstuma blīvējuma stiprību Materiālu karstuma blīvējuma īpašības un faktisko karstuma blīvējuma efektu ietekmē daudzi faktori, piemēram, karstuma blīvējuma aprīkojums, paša materiāla fizikālās un ķīmiskās veiktspējas parametri, karstuma blīvēšanas laiks, karstuma blīvējuma spiediens un karstuma blīvējuma temperatūra utt. Atbilstoši faktiskajām vajadzībām un pieredzei tiek fiksēts saprātīgs termiskās hermetizācijas process un parametri, un pēc savienošanas tiek veikts kompozītmateriālu plēves stiprības tests.

Ja kompozītmateriāla plēve atrodas tieši pie iekārtas, karstuma blīvējuma stiprība ir salīdzinoši zema, tikai 17 N/(15 mm). Šobrīd līmjava ir tikko sākusi sacietēt un nevar nodrošināt pietiekamu saistīšanas spēku. Šajā laikā pārbaudītā izturība ir PE plēves karstuma blīvējuma izturība; pieaugot novecošanas laikam, karstuma blīvējuma stiprība strauji palielinās. Termiskā blīvējuma stiprība pēc 12 stundu novecošanas būtībā ir tāda pati kā pēc 24 un 48 stundām, kas norāda, ka sacietēšana pamatā tiek pabeigta 12 stundās, nodrošinot pietiekamu saķeri dažādām plēvēm, kā rezultātā palielinās karstuma blīvējuma izturība. No karstuma blīvējuma stiprības izmaiņu līknes dažādās temperatūrās var redzēt, ka tajos pašos novecošanas laika apstākļos nav lielas atšķirības termoblīvējuma stiprumā starp novecošanu istabas temperatūrā un 40, 50 un 60 ℃ apstākļiem. Novecošana istabas temperatūrā var pilnībā sasniegt augstas temperatūras novecošanas efektu. Elastīgajai iepakojuma struktūrai, kas salikta ar šo izstrādāto līmi, ir laba termiskā blīvējuma izturība augstās temperatūras novecošanas apstākļos.

2.4. Cietinātas plēves termiskā stabilitāte Elastīgā iepakojuma lietošanas laikā ir nepieciešama termiskā aizzīmogošana un maisiņu izgatavošana. Papildus paša plēves materiāla termiskajai stabilitātei gatavā elastīgā iepakojuma izstrādājuma veiktspēju un izskatu nosaka cietinātās poliuretāna plēves termiskā stabilitāte. Šajā pētījumā tiek izmantota termiskās gravimetriskās analīzes (TGA) metode, lai analizētu cietinātās poliuretāna plēves termisko stabilitāti.

Sacietējušajai poliuretāna plēvei testa temperatūrā ir divi acīmredzami svara zuduma maksimumi, kas atbilst cietā un mīkstā segmenta termiskajai sadalīšanai. Mīkstā segmenta termiskās sadalīšanās temperatūra ir salīdzinoši augsta, un termiskais svara zudums sāk notikt pie 264 °C. Šajā temperatūrā tas var atbilst pašreizējā mīkstā iepakojuma termiskās blīvēšanas procesa temperatūras prasībām un var atbilst temperatūras prasībām automātiskās iepakošanas vai iepildīšanas ražošanai, konteineru transportēšanai lielos attālumos un lietošanas procesā; cietā segmenta termiskās sadalīšanās temperatūra ir augstāka, sasniedzot 347°C. Izstrādātajai augstas temperatūras nesacietēšanas līmei ir laba termiskā stabilitāte. AC-13 asfalta maisījums ar tērauda izdedžiem palielinājās par 2,1%.

3) Kad tērauda izdedžu saturs sasniedz 100%, tas ir, kad vienas daļiņas izmērs no 4,75 līdz 9,5 mm pilnībā aizstāj kaļķakmeni, asfalta maisījuma atlikušā stabilitātes vērtība ir 85,6%, kas ir par 0,5% augstāka nekā AC-13 asfalta maisījumam bez tērauda izdedžiem; šķelšanās stiprības koeficients ir 80,8%, kas ir par 0,5% augstāks nekā AC-13 asfalta maisījumam bez tērauda izdedžiem. Atbilstoša daudzuma tērauda izdedžu pievienošana var efektīvi uzlabot AC-13 tērauda izdedžu asfalta maisījuma atlikušās stabilitātes un šķelšanās stiprības attiecību, kā arī var efektīvi uzlabot asfalta maisījuma ūdens stabilitāti.

1) Normālos lietošanas apstākļos uz šķīdinātāju bāzes izgatavotās poliuretāna līmes sākotnējā viskozitāte, kas sagatavota, ieviešot mājās gatavotus hiperzaru polimērus un daudzfunkcionālus poliizocianātus, ir aptuveni 1500 mPa·s, kam ir laba viskozitāte; līmes diska kalpošanas laiks sasniedz 60 min, kas var pilnībā izpildīt elastīgā iepakojuma uzņēmumu darbības laika prasības ražošanas procesā.

2) No lobīšanās stiprības un karstuma blīvējuma stiprības var redzēt, ka sagatavotā līme var ātri sacietēt istabas temperatūrā. Sacietēšanas ātrumā istabas temperatūrā un 40, 50 un 60 ℃ nav lielas atšķirības, un nav lielas atšķirības saistīšanas stiprībā. Šo līmi var pilnībā sacietēt bez augstas temperatūras, un tā var ātri sacietēt.

3) TGA analīze parāda, ka līmei ir laba termiskā stabilitāte un tā atbilst temperatūras prasībām ražošanas, transportēšanas un lietošanas laikā.