'n Nuwe tipe poliuretaan-kleefmiddel is voorberei deur kleinmolekule-polisuure en kleinmolekule-poliole as die basiese grondstowwe te gebruik om prepolimere voor te berei. Tydens die kettingverlengingsproses is hipervertakte polimere en HDI-trimere in die poliuretaanstruktuur ingebring. Die toetsresultate toon dat die kleefmiddel wat in hierdie studie voorberei is, 'n geskikte viskositeit, 'n lang kleefskyfleeftyd het, vinnig by kamertemperatuur uitgehard kan word, en goeie bindingseienskappe, hitteverseëlingssterkte en termiese stabiliteit het.

Saamgestelde buigsame verpakking het die voordele van 'n uitstekende voorkoms, wye toepassingsreeks, gerieflike vervoer en lae verpakkingskoste. Sedert die bekendstelling daarvan word dit wyd gebruik in voedsel-, medisyne-, daaglikse chemikalieë-, elektronika- en ander nywerhede, en is dit baie geliefd deur verbruikers. Die werkverrigting van saamgestelde buigsame verpakking hou nie net verband met die filmmateriaal nie, maar hang ook af van die werkverrigting van die saamgestelde kleefmiddel. Poliuretaan-kleefmiddel het baie voordele soos hoë bindingssterkte, sterk verstelbaarheid, en higiëne en veiligheid. Dit is tans die hoofstroom ondersteunende kleefmiddel vir saamgestelde buigsame verpakking en die fokus van navorsing deur groot kleefmiddelvervaardigers.

Hoëtemperatuurveroudering is 'n onontbeerlike proses in die voorbereiding van buigsame verpakking. Met die nasionale beleidsdoelwitte van "koolstofpiek" en "koolstofneutraliteit", het groen omgewingsbeskerming, lae-koolstofemissiereduksie, en hoë doeltreffendheid en energiebesparing die ontwikkelingsdoelwitte van alle vlakke van die lewe geword. Die verouderingstemperatuur en verouderingstyd het 'n positiewe uitwerking op die skilsterkte van die saamgestelde film. Teoreties, hoe hoër die verouderingstemperatuur en hoe langer die verouderingstyd, hoe hoër die reaksievoltooiingstempo en hoe beter die uithardingseffek. In die werklike produksietoepassingsproses, as die verouderingstemperatuur verlaag kan word en die verouderingstyd verkort kan word, is dit die beste om nie veroudering te vereis nie, en sny en sak kan uitgevoer word nadat die masjien afgeskakel is. Dit kan nie net die doelwitte van groen omgewingsbeskerming en lae-koolstofemissiereduksie bereik nie, maar ook produksiekoste bespaar en produksiedoeltreffendheid verbeter.

Hierdie studie is bedoel om 'n nuwe tipe poliuretaan-kleefmiddel te sintetiseer wat 'n geskikte viskositeit en kleefskyfleeftyd tydens produksie en gebruik het, vinnig onder lae temperatuurtoestande kan uithard, verkieslik sonder hoë temperatuur, en nie die prestasie van verskeie aanwysers van saamgestelde buigsame verpakking beïnvloed nie.

1.1 Eksperimentele materiale Adipiensuur, sebasiensuur, etileenglikol, neopentielglikol, diëtileenglikol, TDI, HDI-trimeer, laboratoriumvervaardigde hipervertakte polimeer, etielasetaat, poliëtileenfilm (PE), poliësterfilm (PET), aluminiumfoelie (AL).
1.2 Eksperimentele instrumente Tafelrekenaar elektriese konstante temperatuur lugdroogoond: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Rotasieviskosimeter: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Universele trektoetsmasjien: XLW, Labthink; Termogravimetriese ontleder: TG209, NETZSCH, Duitsland; Hitteverseëltoetser: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Sintesemetode
1) Voorbereiding van prepolimeer: ​​Droog die viernekfles deeglik af en gooi N2 daarin, voeg dan die gemete kleinmolekule poli-ol en poliasuur by die viernekfles en begin roer. Wanneer die temperatuur die ingestelde temperatuur bereik en die wateruitset naby die teoretiese wateruitset is, neem 'n sekere hoeveelheid monster vir suurwaardetoets. Wanneer die suurwaarde ≤20 mg/g is, begin die volgende stap van die reaksie; voeg 100 × 10-6 gedoseerde katalisator by, koppel die vakuumuitlaatpyp en begin die vakuumpomp, beheer die alkoholuitsettempo volgens die vakuumgraad, wanneer die werklike alkoholuitset naby die teoretiese alkoholuitset is, neem 'n sekere monster vir hidroksielwaardetoets, en beëindig die reaksie wanneer die hidroksielwaarde aan die ontwerpvereistes voldoen. Die verkrygde poliuretaan-prepolimeer word verpak vir bystandgebruik.
2) Voorbereiding van oplosmiddel-gebaseerde poliuretaan-kleefmiddel: Voeg afgemete poliuretaan-prepolimeer en etielester by 'n viernekfles, verhit en roer om eweredig te versprei, voeg dan afgemete TDI by die viernekfles, hou warm vir 1.0 uur, voeg dan die tuisgemaakte hipervertakte polimeer in die laboratorium by en hou aan om vir 2.0 uur te reageer, voeg stadig HDI-trimeer druppelsgewys by die viernekfles, hou warm vir 2.0 uur, neem monsters om die NCO-inhoud te toets, koel af en laat die materiaal vry vir verpakking nadat die NCO-inhoud gekwalifiseer is.
3) Droë laminering: Meng etielasetaat, hoofmiddel en verhardingsmiddel in 'n sekere verhouding en roer eweredig, en dien dan monsters toe op 'n droë lamineringsmasjien en berei dit voor.

1.4 Toetskarakterisering
1) Viskositeit: Gebruik 'n rotasieviskosimeter en verwys na GB/T 2794-1995 Toetsmetode vir die viskositeit van kleefmiddels;
2) T-skilsterkte: getoets met behulp van 'n universele trektoetsmasjien, met verwysing na die GB/T 8808-1998 skilsterktetoetsmetode;
3) Hitteverseëlsterkte: gebruik eers 'n hitteverseëltoetser om hitteverseëling uit te voer, gebruik dan 'n universele trektoetsmasjien om te toets, verwys na GB/T 22638.7-2016 hitteverseëlsterktetoetsmetode;
4) Termogravimetriese analise (TGA): Die toets is uitgevoer met behulp van 'n termogravimetriese analiseerder met 'n verhittingstempo van 10 ℃ /min en 'n toetstemperatuurreeks van 50 tot 600 ℃.

2.1 Veranderinge in viskositeit met mengreaksietyd Die viskositeit van die kleefmiddel en die lewensduur van die rubberskyf is belangrike aanwysers in die produkproduksieproses. As die viskositeit van die kleefmiddel te hoog is, sal die hoeveelheid gom wat aangewend word te groot wees, wat die voorkoms en bedekkingskoste van die saamgestelde film beïnvloed; as die viskositeit te laag is, sal die hoeveelheid gom wat aangewend word te laag wees, en die ink kan nie effektief geïnfiltreer word nie, wat ook die voorkoms en bindingsprestasie van die saamgestelde film sal beïnvloed. As die lewensduur van die rubberskyf te kort is, sal die viskositeit van die gom wat in die gomtenk gestoor word, te vinnig toeneem, en die gom kan nie glad aangewend word nie, en die rubberroller is nie maklik om skoon te maak nie; as die lewensduur van die rubberskyf te lank is, sal dit die aanvanklike adhesievoorkoms en bindingsprestasie van die saamgestelde materiaal beïnvloed, en selfs die uithardingstempo beïnvloed, wat die produksiedoeltreffendheid van die produk beïnvloed.

Toepaslike viskositeitsbeheer en die lewensduur van die kleefskyf is belangrike parameters vir die goeie gebruik van kleefmiddels. Volgens produksie-ervaring word die hoofmiddel, etielasetaat en verhardingsmiddel aangepas op die toepaslike R-waarde en viskositeit, en die kleefmiddel word met 'n rubberroller in die kleeftenk gerol sonder om gom op die film aan te wend. Die kleefmonsters word op verskillende tydperke geneem vir viskositeitstoetsing. Toepaslike viskositeit, toepaslike lewensduur van die kleefskyf en vinnige uitharding onder lae temperatuurtoestande is belangrike doelwitte wat deur oplosmiddelgebaseerde poliuretaan-kleefmiddels tydens produksie en gebruik nagestreef word.

2.2 Effek van verouderingstemperatuur op skilsterkte Die verouderingsproses is die belangrikste, tydrowende, energie-intensiewe en ruimte-intensiewe proses vir buigsame verpakking. Dit beïnvloed nie net die produksietempo van die produk nie, maar nog belangriker, dit beïnvloed die voorkoms en bindingsprestasie van saamgestelde buigsame verpakking. Gegewe die regering se doelwitte van "koolstofpiek" en "koolstofneutraliteit" en strawwe markmededinging, is lae-temperatuur veroudering en vinnige uitharding effektiewe maniere om lae energieverbruik, groen produksie en doeltreffende produksie te bereik.

Die PET/AL/PE-saamgestelde film is verouder by kamertemperatuur en by 40, 50 en 60 ℃. By kamertemperatuur het die skilsterkte van die binneste laag AL/PE-saamgestelde struktuur stabiel gebly na 12 uur veroudering, en die uitharding was basies voltooi; by kamertemperatuur het die skilsterkte van die buitenste laag PET/AL-hoëversperringssaamgestelde struktuur basies stabiel gebly na 12 uur veroudering, wat aandui dat die hoëversperringsfilmmateriaal die uitharding van die poliuretaan-kleefmiddel sal beïnvloed; in vergelyking met die uithardingstemperatuurtoestande van 40, 50 en 60 ℃, was daar geen duidelike verskil in die uithardingstempo nie.

In vergelyking met die hoofstroom oplosmiddel-gebaseerde poliuretaan-kleefmiddels in die huidige mark, is die hoëtemperatuur-verouderingstyd oor die algemeen 48 uur of selfs langer. Die poliuretaan-kleefmiddel in hierdie studie kan basies die uitharding van die hoë-versperringsstruktuur in 12 uur by kamertemperatuur voltooi. Die ontwikkelde kleefmiddel het die funksie van vinnige uitharding. Die invoeging van tuisgemaakte hipervertakte polimere en multifunksionele isosianate in die kleefmiddel, ongeag die buitenste laag-saamgestelde struktuur of die binneste laag-saamgestelde struktuur, verskil die skilsterkte onder kamertemperatuurtoestande nie veel van die skilsterkte onder hoëtemperatuur-verouderingstoestande nie, wat aandui dat die ontwikkelde kleefmiddel nie net die funksie van vinnige uitharding het nie, maar ook die funksie van vinnige uitharding sonder hoë temperatuur het.

2.3 Effek van verouderingstemperatuur op hitteseëlsterkte Die hitteseëleienskappe van materiale en die werklike hitteseëleffek word deur baie faktore beïnvloed, soos hitteseëltoerusting, fisiese en chemiese prestasieparameters van die materiaal self, hitteseëltyd, hitteseëldruk en hitteseëltemperatuur, ens. Volgens werklike behoeftes en ervaring word 'n redelike hitteseëlproses en -parameters vasgestel, en die hitteseëlsterktetoets van die saamgestelde film na samestelling word uitgevoer.

Wanneer die saamgestelde film net van die masjien af ​​is, is die hitteseëlsterkte relatief laag, slegs 17 N/(15 mm). Op hierdie tydstip het die kleefmiddel net begin stol en kan dit nie voldoende bindingskrag lewer nie. Die sterkte wat op hierdie tydstip getoets word, is die hitteseëlsterkte van die PE-film; soos die verouderingstyd toeneem, neem die hitteseëlsterkte skerp toe. Die hitteseëlsterkte na 12 uur veroudering is basies dieselfde as dié na 24 en 48 uur, wat aandui dat die uitharding basies binne 12 uur voltooi is, wat voldoende binding vir verskillende films bied, wat lei tot verhoogde hitteseëlsterkte. Uit die veranderingskurwe van hitteseëlsterkte by verskillende temperature kan gesien word dat daar onder dieselfde verouderingstydtoestande nie veel verskil in hitteseëlsterkte is tussen kamertemperatuurveroudering en 40, 50 en 60 ℃-toestande nie. Veroudering by kamertemperatuur kan die effek van hoëtemperatuurveroudering volledig bereik. Die buigsame verpakkingsstruktuur wat met hierdie ontwikkelde kleefmiddel saamgestel is, het goeie hitteseëlsterkte onder hoëtemperatuurverouderingstoestande.

2.4 Termiese stabiliteit van geharde film Tydens die gebruik van buigsame verpakking is hitteverseëling en sakvervaardiging nodig. Benewens die termiese stabiliteit van die filmmateriaal self, bepaal die termiese stabiliteit van die geharde poliuretaanfilm die werkverrigting en voorkoms van die finale buigsame verpakkingsproduk. Hierdie studie gebruik die termiese gravimetriese analise (TGA) metode om die termiese stabiliteit van die geharde poliuretaanfilm te analiseer.

Die geharde poliuretaanfilm het twee duidelike gewigsverliespieke by die toetstemperatuur, wat ooreenstem met die termiese ontbinding van die harde segment en die sagte segment. Die termiese ontbindingstemperatuur van die sagte segment is relatief hoog, en termiese gewigsverlies begin by 264°C plaasvind. By hierdie temperatuur kan dit voldoen aan die temperatuurvereistes van die huidige sagte verpakkingshittverseëlingsproses, en kan dit voldoen aan die temperatuurvereistes van die produksie van outomatiese verpakking of vulsel, langafstandhouervervoer en die gebruiksproses; die termiese ontbindingstemperatuur van die harde segment is hoër en bereik 347°C. Die ontwikkelde hoëtemperatuur-uithardingsvrye kleefmiddel het goeie termiese stabiliteit. Die AC-13 asfaltmengsel met staalslak het met 2.1% toegeneem.

3) Wanneer die staalslakinhoud 100% bereik, dit wil sê wanneer die enkeldeeltjiegrootte van 4,75 tot 9,5 mm die kalksteen heeltemal vervang, is die residuele stabiliteitswaarde van die asfaltmengsel 85,6%, wat 0,5% hoër is as dié van AC-13 asfaltmengsel sonder staalslak; die splitssterkteverhouding is 80,8%, wat 0,5% hoër is as dié van AC-13 asfaltmengsel sonder staalslak. Die byvoeging van 'n gepaste hoeveelheid staalslak kan die residuele stabiliteit en splitssterkteverhouding van AC-13 staalslak asfaltmengsel effektief verbeter, en kan die waterstabiliteit van die asfaltmengsel effektief verbeter.

1) Onder normale gebruikstoestande is die aanvanklike viskositeit van die oplosmiddel-gebaseerde poliuretaan-kleefmiddel wat voorberei word deur tuisgemaakte hipervertakte polimere en multifunksionele poli-isosianate in te voer, ongeveer 1500 mPa·s, wat goeie viskositeit het; die lewensduur van die kleefskyf bereik 60 min, wat ten volle kan voldoen aan die bedryfstydvereistes van buigsame verpakkingsmaatskappye in die produksieproses.

2) Uit die skilsterkte en hitteverseëlsterkte kan gesien word dat die voorbereide kleefmiddel vinnig by kamertemperatuur kan uithard. Daar is geen groot verskil in die uithardingspoed by kamertemperatuur en by 40, 50 en 60 ℃ nie, en daar is geen groot verskil in die bindingssterkte nie. Hierdie kleefmiddel kan volledig uitgehard word sonder hoë temperatuur en kan vinnig uithard.

3) TGA-analise toon dat die kleefmiddel goeie termiese stabiliteit het en aan die temperatuurvereistes tydens produksie, vervoer en gebruik kan voldoen.