Një lloj i ri ngjitësi poliuretani u përgatit duke përdorur poliacide me molekula të vogla dhe poliole me molekula të vogla si lëndë të para bazë për të përgatitur parapolimerë. Gjatë procesit të zgjatjes së zinxhirit, polimere të hiperdegëzuara dhe trimere HDI u futën në strukturën e poliuretanit. Rezultatet e testit tregojnë se ngjitësi i përgatitur në këtë studim ka viskozitet të përshtatshëm, një jetëgjatësi të gjatë të diskut ngjitës, mund të thahet shpejt në temperaturë ambienti dhe ka veti të mira ngjitëse, forcë të vulosjes termike dhe stabilitet termik.

Paketimi fleksibël kompozit ka avantazhet e pamjes së shkëlqyer, gamës së gjerë të aplikimeve, transportit të përshtatshëm dhe kostos së ulët të paketimit. Që nga prezantimi i tij, është përdorur gjerësisht në ushqim, mjekësi, kimikate të përditshme, elektronikë dhe industri të tjera, dhe është shumë i dashur nga konsumatorët. Performanca e paketimit fleksibël kompozit nuk lidhet vetëm me materialin e filmit, por varet edhe nga performanca e ngjitësit kompozit. Ngjitësi poliuretani ka shumë përparësi, të tilla si forca e lartë e ngjitjes, përshtatshmëria e fortë, higjiena dhe siguria. Aktualisht është ngjitësi mbështetës kryesor për paketimin fleksibël kompozit dhe fokusi i kërkimit nga prodhuesit kryesorë të ngjitësve.

Plakja në temperaturë të lartë është një proces i domosdoshëm në përgatitjen e paketimit fleksibël. Me objektivat e politikës kombëtare të "majës së karbonit" dhe "neutralitetit të karbonit", mbrojtja e mjedisit të gjelbër, ulja e emetimeve të ulëta të karbonit, si dhe efikasiteti i lartë dhe kursimi i energjisë janë bërë objektivat e zhvillimit të të gjitha sferave të jetës. Temperatura dhe koha e plakjes kanë një efekt pozitiv në forcën e zhveshjes së filmit kompozit. Teorikisht, sa më e lartë të jetë temperatura e plakjes dhe sa më e gjatë të jetë koha e plakjes, aq më e lartë është shkalla e përfundimit të reagimit dhe aq më i mirë është efekti i tharjes. Në procesin aktual të aplikimit të prodhimit, nëse temperatura e plakjes mund të ulet dhe koha e plakjes mund të shkurtohet, është mirë që të mos kërkohet plakja, dhe prerja dhe paketimi në thasë mund të kryhen pasi makina të jetë fikur. Kjo jo vetëm që mund të arrijë objektivat e mbrojtjes së mjedisit të gjelbër dhe uljes së emetimeve të ulëta të karbonit, por gjithashtu të kursejë kostot e prodhimit dhe të përmirësojë efikasitetin e prodhimit.

Ky studim synon të sintetizojë një lloj të ri ngjitësi poliuretani që ka viskozitet dhe jetëgjatësi të përshtatshme të diskut ngjitës gjatë prodhimit dhe përdorimit, mund të thahet shpejt në kushte të temperaturës së ulët, mundësisht pa temperaturë të lartë, dhe nuk ndikon në performancën e treguesve të ndryshëm të paketimit fleksibël kompozit.

1.1 Materiale eksperimentale Acid adipik, acid sebacik, etilen glikol, neopentil glikol, dietilen glikol, TDI, trimer HDI, polimer hiperdegëzues i prodhuar në laborator, acetat etili, film polietileni (PE), film poliesteri (PET), fletë alumini (AL).
1.2 Instrumente eksperimentale Furrë elektrike me tharje ajri me temperaturë konstante për tavolinë: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Viskozimetër rrotullues: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Makinë universale për testimin e tërheqjes: XLW, Labthink; Analizues termogravimetrik: TG209, NETZSCH, Gjermani; Testues i vulosjes me nxehtësi: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Metoda e sintezës
1) Përgatitja e prepolimerit: Thajeni plotësisht balonin me katër gryka dhe kaloni N2 në të, pastaj shtoni poliolin dhe poliacidin me molekula të vogla të matura në balonin me katër gryka dhe filloni përzierjen. Kur temperatura të arrijë temperaturën e caktuar dhe prodhimi i ujit të jetë afër prodhimit teorik të ujit, merrni një sasi të caktuar mostre për testin e vlerës së acidit. Kur vlera e acidit të jetë ≤20 ​​mg/g, filloni hapin tjetër të reagimit; shtoni katalizator të matur 100×10-6, lidhni tubin e shkarkimit të vakumit dhe ndizni pompën e vakumit, kontrolloni shkallën e prodhimit të alkoolit sipas shkallës së vakumit, kur prodhimi aktual i alkoolit të jetë afër prodhimit teorik të alkoolit, merrni një mostër të caktuar për testin e vlerës hidroksil dhe përfundoni reagimin kur vlera hidroksil përmbush kërkesat e projektimit. Prepolimeri poliuretani i përftuar është i paketuar për përdorim rezervë.
2) Përgatitja e ngjitësit poliuretani me bazë tretësi: Shtoni prepolimerin e poliuretanit të matur dhe etil esterin në një balonë me katër gryka, ngroheni dhe përziejeni për t'u shpërndarë në mënyrë të barabartë, pastaj shtoni TDI-në e matur në balonën me katër gryka, mbajeni të ngrohtë për 1.0 orë, pastaj shtoni polimerin e hiperdegëzuar të bërë në laborator dhe vazhdoni të reagoni për 2.0 orë, shtoni ngadalë trimerin HDI me pika në balonën me katër gryka, mbajeni të ngrohtë për 2.0 orë, merrni mostra për të testuar përmbajtjen e NCO-së, ftoheni dhe lironi materialet për paketim pasi përmbajtja e NCO-së të jetë kualifikuar.
3) Laminimi i thatë: Përzieni acetatin etil, agjentin kryesor dhe agjentin tharës në një proporcion të caktuar dhe përziejini në mënyrë të barabartë, pastaj aplikoni dhe përgatitni mostrat në një makinë laminimi të thatë.

1.4 Karakterizimi i Testit
1) Viskoziteti: Përdorni një viskozimetër rrotullues dhe referojuni GB/T 2794-1995 Metoda e testimit për viskozitetin e ngjitësve;
2) Rezistenca ndaj zhveshjes në formë T: testuar duke përdorur një makinë universale testimi në tërheqje, duke iu referuar metodës së testimit të rezistencës ndaj zhveshjes GB/T 8808-1998;
3) Rezistenca ndaj vulosjes termike: së pari përdorni një pajisje testimi të vulosjes termike për të kryer vulosjen termike, më pas përdorni një makinë universale testimi në tërheqje për ta testuar, referojuni metodës së testimit të forcës së vulosjes termike GB/T 22638.7-2016;
4) Analiza termogravimetrike (TGA): Testi u krye duke përdorur një analizues termogravimetrik me një shpejtësi ngrohjeje prej 10 ℃/min dhe një diapazon temperature testimi prej 50 deri në 600 ℃.

2.1 Ndryshimet në viskozitet me kohën e reagimit të përzierjes Viskoziteti i ngjitësit dhe jetëgjatësia e diskut të gomës janë tregues të rëndësishëm në procesin e prodhimit të produktit. Nëse viskoziteti i ngjitësit është shumë i lartë, sasia e ngjitësit të aplikuar do të jetë shumë e madhe, duke ndikuar në pamjen dhe koston e veshjes së filmit kompozit; nëse viskoziteti është shumë i ulët, sasia e ngjitësit të aplikuar do të jetë shumë e ulët dhe boja nuk mund të infiltrohet në mënyrë efektive, gjë që do të ndikojë gjithashtu në pamjen dhe performancën e ngjitjes së filmit kompozit. Nëse jetëgjatësia e diskut të gomës është shumë e shkurtër, viskoziteti i ngjitësit të ruajtur në rezervuarin e ngjitësit do të rritet shumë shpejt dhe ngjitësi nuk mund të aplikohet pa probleme, dhe ruli i gomës nuk është i lehtë për t'u pastruar; nëse jetëgjatësia e diskut të gomës është shumë e gjatë, kjo do të ndikojë në pamjen fillestare të ngjitjes dhe performancën e ngjitjes së materialit kompozit, dhe madje do të ndikojë në shkallën e tharjes, duke ndikuar kështu në efikasitetin e prodhimit të produktit.

Kontrolli i duhur i viskozitetit dhe jetëgjatësia e diskut ngjitës janë parametra të rëndësishëm për përdorimin e mirë të ngjitësve. Sipas përvojës së prodhimit, agjenti kryesor, acetati i etilit dhe agjenti tharës rregullohen në vlerën dhe viskozitetin e duhur R, dhe ngjitësi rrotullohet në rezervuarin e ngjitësit me një rul gome pa aplikuar ngjitës në film. Mostrat e ngjitësit merren në periudha të ndryshme kohore për testimin e viskozitetit. Viskoziteti i duhur, jetëgjatësia e duhur e diskut ngjitës dhe tharja e shpejtë në kushte të temperaturës së ulët janë qëllime të rëndësishme të ndjekura nga ngjitësit poliuretani me bazë tretësi gjatë prodhimit dhe përdorimit.

2.2 Efekti i temperaturës së plakjes në fortësinë e zhveshjes Procesi i plakjes është procesi më i rëndësishëm, që kërkon kohë, energji dhe hapësirë ​​për paketimin fleksibël. Ai jo vetëm që ndikon në shkallën e prodhimit të produktit, por më e rëndësishmja, ndikon në pamjen dhe performancën e ngjitjes së paketimit fleksibël kompozit. Përballë objektivave të qeverisë për "kulmin e karbonit" dhe "neutralitetin e karbonit" dhe konkurrencës së ashpër të tregut, plakja në temperaturë të ulët dhe kurimi i shpejtë janë mënyra efektive për të arritur konsum të ulët energjie, prodhim të gjelbër dhe prodhim efikas.

Filmi kompozit PET/AL/PE u plak në temperaturë ambienti dhe në 40, 50 dhe 60 ℃. Në temperaturë ambienti, forca e zhveshjes së strukturës kompozite të shtresës së brendshme AL/PE mbeti e qëndrueshme pas plakjes për 12 orë, dhe tharja praktikisht përfundoi; në temperaturë ambienti, forca e zhveshjes së strukturës kompozite të shtresës së jashtme PET/AL me barrierë të lartë mbeti praktikisht e qëndrueshme pas plakjes për 12 orë, duke treguar se materiali i filmit me barrierë të lartë do të ndikojë në tharjen e ngjitësit poliuretani; duke krahasuar kushtet e temperaturës së tharjes prej 40, 50 dhe 60 ℃, nuk kishte ndonjë ndryshim të dukshëm në shpejtësinë e tharjes.

Krahasuar me ngjitësit poliuretani me bazë tretësi që përdoren më shpesh në tregun aktual, koha e plakjes në temperaturë të lartë është përgjithësisht 48 orë ose edhe më e gjatë. Ngjitësi poliuretani në këtë studim mund ta përfundojë tharjen e strukturës me barrierë të lartë në thelb në 12 orë në temperaturë ambienti. Ngjitësi i zhvilluar ka funksionin e tharjes së shpejtë. Futja e polimereve të hiperdegëzuara të bëra në shtëpi dhe izocianateve shumëfunksionale në ngjitës, pavarësisht nga struktura e kompozitit të shtresës së jashtme ose struktura e kompozitit të shtresës së brendshme, forca e zhveshjes në kushte të temperaturës së dhomës nuk është shumë e ndryshme nga forca e zhveshjes në kushte të plakjes në temperaturë të lartë, duke treguar se ngjitësi i zhvilluar jo vetëm që ka funksionin e tharjes së shpejtë, por ka edhe funksionin e tharjes së shpejtë pa temperaturë të lartë.

2.3 Efekti i temperaturës së plakjes në forcën e vulosjes termike Karakteristikat e vulosjes termike të materialeve dhe efekti aktual i vulosjes termike ndikohen nga shumë faktorë, siç janë pajisjet e vulosjes termike, parametrat fizikë dhe kimikë të performancës së vetë materialit, koha e vulosjes termike, presioni i vulosjes termike dhe temperatura e vulosjes termike, etj. Sipas nevojave dhe përvojës aktuale, përcaktohen një proces dhe parametra të arsyeshëm të vulosjes termike, dhe kryhet testi i forcës së vulosjes termike të filmit kompozit pas përzierjes.

Kur filmi kompozit sapo është jashtë makinës, forca e vulosjes termike është relativisht e ulët, vetëm 17 N/(15 mm). Në këtë kohë, ngjitësi sapo ka filluar të ngurtësohet dhe nuk mund të ofrojë forcë të mjaftueshme ngjitëse. Fortësia e testuar në këtë kohë është forca e vulosjes termike e filmit PE; ndërsa koha e plakjes rritet, forca e vulosjes termike rritet ndjeshëm. Fortësia e vulosjes termike pas plakjes për 12 orë është në thelb e njëjtë me atë pas 24 dhe 48 orësh, duke treguar se tharja përfundon në thelb në 12 orë, duke siguruar ngjitje të mjaftueshme për filma të ndryshëm, duke rezultuar në rritje të forcës së vulosjes termike. Nga kurba e ndryshimit të forcës së vulosjes termike në temperatura të ndryshme, mund të shihet se në të njëjtat kushte kohore të plakjes, nuk ka shumë ndryshim në forcën e vulosjes termike midis plakjes në temperaturën e dhomës dhe kushteve 40, 50 dhe 60 ℃. Plakja në temperaturën e dhomës mund të arrijë plotësisht efektin e plakjes në temperaturë të lartë. Struktura fleksibile e paketimit e kompozuar me këtë ngjitës të zhvilluar ka forcë të mirë të vulosjes termike në kushte plakjeje në temperaturë të lartë.

2.4 Stabiliteti termik i filmit të kuruar Gjatë përdorimit të paketimit fleksibël, kërkohet vulosja me nxehtësi dhe prodhimi i qeseve. Përveç stabilitetit termik të vetë materialit të filmit, stabiliteti termik i filmit të poliuretanit të kuruar përcakton performancën dhe pamjen e produktit të paketimit fleksibël të përfunduar. Ky studim përdor metodën e analizës gravimetrike termike (TGA) për të analizuar stabilitetin termik të filmit të poliuretanit të kuruar.

Filmi poliuretani i kuruar ka dy maja të dukshme humbjeje peshe në temperaturën e provës, që korrespondojnë me dekompozimin termik të segmentit të fortë dhe segmentit të butë. Temperatura e dekompozimit termik të segmentit të butë është relativisht e lartë dhe humbja termike e peshës fillon të ndodhë në 264°C. Në këtë temperaturë, ai mund të përmbushë kërkesat e temperaturës së procesit aktual të vulosjes me nxehtësi të paketimit të butë dhe mund të përmbushë kërkesat e temperaturës së prodhimit të paketimit ose mbushjes automatike, transportit të kontejnerëve në distanca të gjata dhe procesit të përdorimit; temperatura e dekompozimit termik të segmentit të fortë është më e lartë, duke arritur në 347°C. Ngjitësi i zhvilluar pa kurim në temperaturë të lartë ka stabilitet të mirë termik. Përzierja e asfaltit AC-13 me skorje çeliku u rrit me 2.1%.

3) Kur përmbajtja e skorjeve të çelikut arrin 100%, domethënë, kur madhësia e grimcave të vetme prej 4.75 deri në 9.5 mm zëvendëson plotësisht gurin gëlqeror, vlera e qëndrueshmërisë së mbetur të përzierjes së asfaltit është 85.6%, që është 0.5% më e lartë se ajo e përzierjes së asfaltit AC-13 pa skorje çeliku; raporti i rezistencës në çarje është 80.8%, që është 0.5% më i lartë se ai i përzierjes së asfaltit AC-13 pa skorje çeliku. Shtimi i sasisë së duhur të skorjeve të çelikut mund të përmirësojë në mënyrë efektive qëndrueshmërinë e mbetur dhe raportin e rezistencës në çarje të përzierjes së asfaltit me skorje çeliku AC-13, dhe mund të përmirësojë në mënyrë efektive qëndrueshmërinë e përzierjes së asfaltit ndaj ujit.

1) Në kushte normale përdorimi, viskoziteti fillestar i ngjitësit poliuretani me bazë tretësi të përgatitur duke futur polimere hiperdegëzuese të bëra në shtëpi dhe poliizocianat shumëfunksionalë është rreth 1500mPa·s, i cili ka viskozitet të mirë; jetëgjatësia e diskut ngjitës arrin 60 minuta, gjë që mund të përmbushë plotësisht kërkesat e kohës së funksionimit të kompanive të paketimit fleksibël në procesin e prodhimit.

2) Nga forca e zhveshjes dhe forca e vulosjes termike mund të shihet se ngjitësi i përgatitur mund të thahet shpejt në temperaturën e dhomës. Nuk ka ndonjë ndryshim të madh në shpejtësinë e tharjes në temperaturën e dhomës dhe në 40, 50 dhe 60 ℃, dhe nuk ka ndonjë ndryshim të madh në forcën e ngjitjes. Ky ngjitës mund të thahet plotësisht pa temperaturë të lartë dhe mund të thahet shpejt.

3) Analiza TGA tregon se ngjitësi ka stabilitet të mirë termik dhe mund të përmbushë kërkesat e temperaturës gjatë prodhimit, transportit dhe përdorimit.