Hiji jinis perekat poliuretan anyar disiapkeun ku cara ngagunakeun poliasam molekul leutik sareng poliol molekul leutik salaku bahan baku dasar pikeun nyiapkeun prapolimer. Salila prosés panyambungan ranté, polimér hipercabang sareng trimer HDI diwanohkeun kana struktur poliuretan. Hasil tés nunjukkeun yén perekat anu disiapkeun dina panilitian ieu ngagaduhan viskositas anu cocog, umur cakram perekat anu panjang, tiasa gancang dikeringkeun dina suhu kamar, sareng ngagaduhan sipat beungkeutan anu saé, kakuatan panyegelan panas sareng stabilitas termal.

Bungkusan fléksibel komposit mibanda kaunggulan tina penampilan anu éndah, rupa-rupa aplikasi, transportasi anu merenah, sareng biaya kemasan anu murah. Ti saprak diwanohkeun, éta parantos seueur dianggo dina industri kadaharan, ubar, bahan kimia sapopoé, éléktronik sareng industri sanésna, sareng dipikacinta pisan ku konsumen. Kinerja bungkusan fléksibel komposit henteu ngan ukur aya hubunganana sareng bahan pilem, tapi ogé gumantung kana kinerja perekat komposit. Perekat poliuretan ngagaduhan seueur kaunggulan sapertos kakuatan beungkeutan anu luhur, kamampuan adaptasi anu kuat, sareng kabersihan sareng kaamanan. Ayeuna éta mangrupikeun perekat pendukung utama pikeun bungkusan fléksibel komposit sareng fokus panalungtikan ku produsén perekat utama.

Panyepuh suhu luhur mangrupikeun prosés anu teu tiasa dipisahkeun dina nyiapkeun kemasan fléksibel. Kalayan tujuan kawijakan nasional "puncak karbon" sareng "nétralitas karbon", perlindungan lingkungan héjo, pangurangan émisi karbon rendah, sareng efisiensi anu luhur sareng panghematan énergi parantos janten tujuan pamekaran sadaya lapisan masarakat. Suhu panyepuh sareng waktos panyepuh gaduh pangaruh positip kana kakuatan pengelupasan pilem komposit. Sacara téoritis, beuki luhur suhu panyepuh sareng beuki lami waktos panyepuh, beuki luhur laju réngsé réaksi sareng langkung saé pangaruh pangeringan. Dina prosés aplikasi produksi anu saleresna, upami suhu panyepuh tiasa diturunkeun sareng waktos panyepuh tiasa disingget, langkung saé henteu meryogikeun panyepuh, sareng ngiris sareng ngabungkus tiasa dilaksanakeun saatos mesin pareum. Ieu henteu ngan ukur tiasa ngahontal tujuan perlindungan lingkungan héjo sareng pangurangan émisi karbon rendah, tapi ogé ngahémat biaya produksi sareng ningkatkeun efisiensi produksi.

Panilitian ieu dimaksudkeun pikeun nyintésis jinis perekat poliuretan énggal anu gaduh viskositas sareng umur cakram perekat anu cocog salami produksi sareng panggunaan, tiasa gancang garing dina kaayaan suhu anu handap, langkung saé tanpa suhu anu luhur, sareng henteu mangaruhan kinerja rupa-rupa indikator kemasan fléksibel komposit.

1.1 Bahan ékspériméntal Asam adipat, asam sebasat, étilén glikol, néopéntil glikol, dietil glikol, TDI, trimer HDI, polimér hipercabang jieunan laboratorium, étil asetat, pilem poliétilén (PE), pilem poliéster (PET), foil aluminium (AL).
1.2 Instrumén ékspériméntal Oven pangering hawa suhu konstan listrik desktop: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Viskometer rotasi: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Mesin uji tarik universal: XLW, Labthink; Analiser termogravimetrik: TG209, NETZSCH, Jerman; Alat uji segel panas: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Métode sintésis
1) Nyiapkeun prepolimer: Garingkeun labu opat beuheung sacara saksama sareng lebetkeun N2 kana éta, teras tambahkeun poliol molekul leutik sareng poliasam anu diukur kana labu opat beuheung sareng mimitian diaduk. Nalika suhu ngahontal suhu anu disetel sareng kaluaran cai caket kana kaluaran cai téoritis, candak jumlah sampel anu tangtu pikeun uji nilai asam. Nalika nilai asam ≤20 mg/g, mimitian léngkah réaksi salajengna; tambahkeun katalis terukur 100 × 10-6, sambungkeun pipa buntut vakum sareng hurungkeun pompa vakum, kontrol laju kaluaran alkohol ku derajat vakum, nalika kaluaran alkohol anu saleresna caket kana kaluaran alkohol téoritis, candak sampel anu tangtu pikeun uji nilai hidroksil, sareng eureunkeun réaksi nalika nilai hidroksil nyumponan sarat desain. Prepolimer poliuretan anu diala dibungkus pikeun dianggo siaga.
2) Nyiapkeun perekat poliuretan dumasar pangleyur: Tambahkeun prepolimer poliuretan anu diukur sareng etil éster kana labu opat beuheung, panaskeun sareng aduk dugi ka rata, teras tambahkeun TDI anu diukur kana labu opat beuheung, tetep haneut salami 1,0 jam, teras tambahkeun polimér hipercabang buatan bumi di laboratorium sareng teraskeun réaksi salami 2,0 jam, lalaunan tambahkeun trimer HDI tetes demi tetes kana labu opat beuheung, tetep haneut salami 2,0 jam, candak sampel pikeun nguji eusi NCO, tiiskeun sareng leupaskeun bahan pikeun dibungkus saatos eusi NCO mumpuni.
3) Laminasi garing: Campurkeun etil asetat, agén utama sareng agén panguat dina proporsi anu tangtu teras aduk rata, teras oleskeun sareng siapkeun sampel dina mesin laminasi garing.

1.4 Karakterisasi Tés
1) Viskositas: Anggo viskometer rotasi sareng tingal metode Tés GB/T 2794-1995 pikeun viskositas perekat;
2) Kakuatan T-peel: diuji nganggo mesin uji tarik universal, ngarujuk kana metode uji kakuatan peel GB/T 8808-1998;
3) Kakuatan segel panas: mimitina nganggo alat uji segel panas pikeun ngalakukeun segel panas, teras nganggo mesin uji tarik universal pikeun nguji, tingali metode uji kakuatan segel panas GB/T 22638.7-2016;
4) Analisis termogravimetri (TGA): Tés ieu dilaksanakeun nganggo penganalisis termogravimetri kalayan laju pemanasan 10 ℃ /mnt sareng kisaran suhu tés 50 dugi ka 600 ℃.

2.1 Parobahan viskositas kalayan waktos réaksi campuran Viskositas perekat sareng umur cakram karét mangrupikeun indikator penting dina prosés produksi produk. Upami viskositas perekat teuing luhur, jumlah lem anu diterapkeun bakal ageung teuing, mangaruhan penampilan sareng biaya palapis pilem komposit; upami viskositasna handap teuing, jumlah lem anu diterapkeun bakal handap teuing, sareng tinta henteu tiasa disusupi sacara efektif, anu ogé bakal mangaruhan penampilan sareng kinerja beungkeutan pilem komposit. Upami umur cakram karét pondok teuing, viskositas lem anu disimpen dina tangki lem bakal ningkat gancang teuing, sareng lem henteu tiasa diterapkeun kalayan lancar, sareng rol karét henteu gampang dibersihkeun; upami umur cakram karét panjang teuing, éta bakal mangaruhan penampilan adhesi awal sareng kinerja beungkeutan bahan komposit, sareng bahkan mangaruhan laju pangubaran, sahingga mangaruhan efisiensi produksi produk.

Kontrol viskositas anu pas sareng umur cakram perekat mangrupikeun parameter penting pikeun panggunaan perekat anu saé. Numutkeun pangalaman produksi, agén utama, etil asetat sareng agén panguat disaluyukeun kana nilai R sareng viskositas anu pas, sareng perekat digulung dina tangki perekat nganggo rol karét tanpa nerapkeun lem kana pilem. Sampel perekat dicandak dina période waktos anu béda pikeun uji viskositas. Viskositas anu pas, umur cakram perekat anu pas, sareng panguatan anu gancang dina kaayaan suhu anu handap mangrupikeun tujuan penting anu dihontal ku perekat poliuretan berbasis pangleyur salami produksi sareng panggunaan.

2.2 Pangaruh suhu penuaan kana kakuatan kulit Prosés penuaan mangrupikeun prosés anu paling penting, nyéépkeun waktos, intensif énergi sareng intensif rohangan pikeun kemasan fléksibel. Éta henteu ngan ukur mangaruhan laju produksi produk, tapi anu langkung penting, mangaruhan penampilan sareng kinerja beungkeutan kemasan fléksibel komposit. Nyanghareupan tujuan pamaréntah ngeunaan "puncak karbon" sareng "nétralitas karbon" sareng persaingan pasar anu sengit, penuaan suhu rendah sareng pangeringan gancang mangrupikeun cara anu efektif pikeun ngahontal konsumsi énergi anu rendah, produksi héjo sareng produksi anu efisien.

Pilem komposit PET/AL/PE dipanén dina suhu kamar sareng dina suhu 40, 50, sareng 60 ℃. Dina suhu kamar, kakuatan pengelupasan struktur komposit AL/PE lapisan jero tetep stabil saatos dipanén salami 12 jam, sareng pangeringan dasarna réngsé; dina suhu kamar, kakuatan pengelupasan struktur komposit lapisan luar PET/AL panghalang luhur tetep stabil saatos dipanén salami 12 jam, nunjukkeun yén bahan pilem panghalang luhur bakal mangaruhan pangeringan perekat poliuretan; ngabandingkeun kaayaan suhu pangeringan 40, 50, sareng 60 ℃, teu aya bédana anu jelas dina laju pangeringan.

Dibandingkeun sareng perekat poliuretan basis pangleyur umum di pasar ayeuna, waktos sepuh dina suhu luhur umumna 48 jam atanapi langkung lami. Perekat poliuretan dina panilitian ieu dasarna tiasa ngalengkepan pangeringan struktur panghalang luhur dina 12 jam dina suhu kamar. Perekat anu dimekarkeun ngagaduhan fungsi pangeringan gancang. Bubuka polimér hipercabang buatan bumi sareng isosianat multifungsi dina perekat, henteu paduli struktur komposit lapisan luar atanapi struktur komposit lapisan jero, kakuatan kulit dina kaayaan suhu kamar henteu jauh béda sareng kakuatan kulit dina kaayaan sepuh suhu luhur, nunjukkeun yén perekat anu dimekarkeun henteu ngan ukur ngagaduhan fungsi pangeringan gancang, tapi ogé ngagaduhan fungsi pangeringan gancang tanpa suhu luhur.

2.3 Pangaruh suhu sepuh kana kakuatan segel panas Karakteristik segel panas bahan sareng pangaruh segel panas anu saleresna dipangaruhan ku seueur faktor, sapertos alat segel panas, parameter kinerja fisik sareng kimia bahan éta sorangan, waktos segel panas, tekanan segel panas sareng suhu segel panas, jsb. Numutkeun kabutuhan sareng pangalaman anu saleresna, prosés sareng parameter segel panas anu wajar ditetepkeun, sareng uji kakuatan segel panas pilem komposit saatos peracikan dilaksanakeun.

Nalika pilem komposit kaluar tina mesin, kakuatan segel panas relatif rendah, ngan ukur 17 N/(15 mm). Dina waktos ieu, perekat nembé mimiti padet sareng henteu tiasa nyayogikeun kakuatan beungkeutan anu cekap. Kakuatan anu diuji dina waktos ieu nyaéta kakuatan segel panas pilem PE; nalika waktos sepuh ningkat, kakuatan segel panas ningkat sacara seukeut. Kakuatan segel panas saatos sepuh salami 12 jam dasarna sami sareng saatos 24 sareng 48 jam, nunjukkeun yén pangeringan dasarna réngsé dina 12 jam, nyayogikeun beungkeutan anu cekap pikeun pilem anu béda, ngahasilkeun kakuatan segel panas anu ningkat. Tina kurva parobahan kakuatan segel panas dina suhu anu béda, tiasa katingali yén dina kaayaan waktos sepuh anu sami, henteu seueur bédana dina kakuatan segel panas antara sepuh suhu kamar sareng kaayaan 40, 50, sareng 60 ℃. Panyepuh dina suhu kamar tiasa ngahontal pangaruh sepuh suhu luhur sacara lengkep. Struktur kemasan fléksibel anu dikompositkeun ku perekat anu dimekarkeun ieu ngagaduhan kakuatan segel panas anu saé dina kaayaan sepuh suhu luhur.

2.4 Stabilitas termal pilem anu parantos dikeringkeun Salila panggunaan kemasan fléksibel, panyegelan panas sareng pembuatan kantong diperyogikeun. Salian ti stabilitas termal bahan pilem éta sorangan, stabilitas termal pilem poliuretan anu parantos dikeringkeun nangtukeun kinerja sareng penampilan produk kemasan fléksibel anu parantos réngsé. Panilitian ieu nganggo metode analisis gravimetri termal (TGA) pikeun nganalisis stabilitas termal pilem poliuretan anu parantos dikeringkeun.

Pilem poliuretan anu tos diubaran gaduh dua puncak leungitna beurat anu jelas dina suhu uji, saluyu sareng dékomposisi termal tina ruas teuas sareng ruas lemes. Suhu dékomposisi termal tina ruas lemes relatif luhur, sareng leungitna beurat termal mimiti kajantenan dina 264°C. Dina suhu ieu, éta tiasa nyumponan sarat suhu tina prosés segel panas kemasan lemes ayeuna, sareng tiasa nyumponan sarat suhu produksi kemasan atanapi eusian otomatis, transportasi wadah jarak jauh, sareng prosés panggunaan; suhu dékomposisi termal tina ruas teuas langkung luhur, ngahontal 347°C. Perekat bébas pangubaran suhu luhur anu dikembangkeun gaduh stabilitas termal anu saé. Campuran aspal AC-13 sareng terak baja ningkat 2,1%.

3) Nalika kandungan slag baja ngahontal 100%, nyaéta, nalika ukuran partikel tunggal 4,75 dugi ka 9,5 mm ngagentos batu kapur sacara lengkep, nilai stabilitas sésa campuran aspal nyaéta 85,6%, anu 0,5% langkung luhur tibatan campuran aspal AC-13 tanpa slag baja; babandingan kakuatan beulah nyaéta 80,8%, anu 0,5% langkung luhur tibatan campuran aspal AC-13 tanpa slag baja. Panambahan jumlah slag baja anu pas tiasa sacara efektif ningkatkeun stabilitas sésa sareng babandingan kakuatan beulah campuran aspal slag baja AC-13, sareng sacara efektif tiasa ningkatkeun stabilitas cai campuran aspal.

1) Dina kaayaan panggunaan normal, viskositas awal perekat poliuretan basis pangleyur anu disiapkeun ku cara ngenalkeun polimér hipercabang buatan bumi sareng poliisosianat multifungsi nyaéta sakitar 1500mPa·s, anu gaduh viskositas anu saé; umur cakram perekat ngahontal 60 menit, anu tiasa nyumponan sarat waktos operasi perusahaan kemasan fléksibel dina prosés produksi.

2) Tina kakuatan pengelupasan sareng kakuatan segel panas, katingali yén perekat anu disiapkeun tiasa gancang garing dina suhu kamar. Teu aya bédana anu ageung dina kecepatan pangeringan dina suhu kamar sareng dina 40, 50, sareng 60 ℃, sareng teu aya bédana anu ageung dina kakuatan beungkeutan. Perekat ieu tiasa garing sapinuhna tanpa suhu anu luhur sareng tiasa garing gancang.

3) Analisis TGA nunjukkeun yén perekat gaduh stabilitas termal anu saé sareng tiasa nyumponan sarat suhu salami produksi, transportasi sareng panggunaan.