En ny type polyuretanlim ble fremstilt ved å bruke småmolekylære polysyrer og småmolekylære polyoler som de grunnleggende råmaterialene for å fremstille prepolymerer. Under kjedeforlengelsesprosessen ble hyperforgrenede polymerer og HDI-trimerer introdusert i polyuretanstrukturen. Testresultatene viser at limet fremstilt i denne studien har passende viskositet, lang limskivelevetid, kan raskt herdes ved romtemperatur, og har gode bindeegenskaper, varmeforseglingsstyrke og termisk stabilitet.

Kompositt fleksibel emballasje har fordelene med utsøkt utseende, bredt bruksområde, praktisk transport og lave emballasjekostnader. Siden introduksjonen har den blitt mye brukt i mat, medisin, daglige kjemikalier, elektronikk og andre industrier, og er dypt elsket av forbrukere. Ytelsen til fleksibel komposittemballasje er ikke bare relatert til filmmaterialet, men avhenger også av ytelsen til komposittlimet. Polyuretanlim har mange fordeler som høy bindestyrke, sterk justerbarhet og hygiene og sikkerhet. Det er for tiden det vanlige støttelimet for fleksibel komposittemballasje og fokuset for forskning fra store limprodusenter.

Høytemperaturaldring er en uunnværlig prosess i utarbeidelsen av fleksibel emballasje. Med de nasjonale politiske målene om "karbontopp" og "karbonnøytralitet", har grønn miljøvern, reduksjon av lavkarbonutslipp og høy effektivitet og energisparing blitt utviklingsmålene for alle samfunnslag. Aldringstemperaturen og aldringstiden har en positiv effekt på flellstyrken til komposittfilmen. Teoretisk sett, jo høyere aldringstemperatur og lengre aldringstid, desto høyere er reaksjonens fullføringshastighet og jo bedre herdeeffekt. I selve produksjonsapplikasjonsprosessen, hvis aldringstemperaturen kan senkes og aldringstiden kan forkortes, er det best å ikke kreve aldring, og skjæring og pakking kan utføres etter at maskinen er slått av. Dette kan ikke bare oppnå målene om grønt miljøvern og reduksjon av lavkarbonutslipp, men også spare produksjonskostnader og forbedre produksjonseffektiviteten.

Denne studien er ment å syntetisere en ny type polyuretanlim som har passende viskositet og limskivelevetid under produksjon og bruk, kan herde raskt under lave temperaturforhold, helst uten høy temperatur, og som ikke påvirker ytelsen til ulike indikatorer på kompositt fleksibel emballasje.

1.1 Eksperimentelle materialer Adipinsyre, sebacinsyre, etylenglykol, neopentylglykol, dietylenglykol, TDI, HDI-trimer, laboratorielaget hyperforgrenet polymer, etylacetat, polyetylenfilm (PE), polyesterfilm (PET), aluminiumsfolie (AL).
1.2 Eksperimentelle instrumenter Desktop elektrisk konstant temperatur lufttørkeovn: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Rotasjonsviskosimeter: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Universal strekktestmaskin: XLW, Labthink; Termogravimetrisk analysator: TG209, NETZSCH, Tyskland; Varmetetningstester: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Syntesemetode
1) Fremstilling av prepolymer: Tørk den firhalsede kolben grundig og legg N2 inn i den, tilsett deretter den målte småmolekylære polyolen og polysyren i den firhalsede kolben og begynn å røre. Når temperaturen når den innstilte temperaturen og vanneffekten er nær den teoretiske vanneffekten, ta en viss mengde prøve for syreverditest. Når syreverdien er ≤20 mg/g, start neste trinn i reaksjonen; legg til 100×10-6 målt katalysator, koble til vakuumhalerøret og start vakuumpumpen, kontroller alkoholutgangshastigheten med vakuumgraden, når den faktiske alkoholutgangen er nær den teoretiske alkoholutgangen, ta en bestemt prøve for hydroksylverditest, og avslutt reaksjonen når hydroksylverdien oppfyller designkravene. Den oppnådde polyuretanprepolymeren er pakket for standby-bruk.
2) Klargjøring av løsemiddelbasert polyuretanlim: Tilsett målt polyuretanprepolymer og etylester i en firhalset kolbe, varm opp og rør for å spre seg jevnt, tilsett deretter målt TDI i den firhalsede kolben, hold varm i 1,0 time, tilsett deretter den hjemmelagde hyperforgreningen i 20 timer i laboratoriet og fortsett sakte i HDI. trimer dråpevis inn i den firhalsede kolben, hold varm i 2,0 timer, ta prøver for å teste NCO-innholdet, kjøl ned og frigjør materialene for emballasje etter at NCO-innholdet er kvalifisert.
3) Tørrlaminering: Bland etylacetat, hovedmiddel og herdemiddel i en viss andel og rør jevnt, påfør og klargjør deretter prøver på en tørr lamineringsmaskin.

1.4 Testkarakterisering
1) Viskositet: Bruk et rotasjonsviskosimeter og se GB/T 2794-1995 Testmetode for viskositet av lim;
2) T-avskallingsstyrke: testet ved bruk av en universell strekktestmaskin, med henvisning til GB/T 8808-1998 skrellstyrketestmetode;
3) Varmforseglingsstyrke: Bruk først en varmeforseglingstester for å utføre varmeforsegling, bruk deretter en universell strekktestmaskin for å teste, se GB/T 22638.7-2016 testmetode for varmeforsegling;
4) Termogravimetrisk analyse (TGA): Testen ble utført ved bruk av en termogravimetrisk analysator med en oppvarmingshastighet på 10 ℃/min og et testtemperaturområde på 50 til 600 ℃.

2.1 Endringer i viskositet med blandingsreaksjonstid. Limets viskositet og gummiskivens levetid er viktige indikatorer i produktproduksjonsprosessen. Hvis limets viskositet er for høy, vil mengden lim som påføres være for stor, noe som påvirker utseendet og beleggkostnaden til komposittfilmen; hvis viskositeten er for lav, vil mengden lim som påføres være for lav, og blekket kan ikke effektivt infiltreres, noe som også vil påvirke utseendet og bindingsytelsen til komposittfilmen. Hvis levetiden til gummiskiven er for kort, vil viskositeten til limet som er lagret i limtanken øke for raskt, og limet kan ikke påføres jevnt, og gummivalsen er ikke lett å rengjøre; hvis levetiden til gummiskiven er for lang, vil det påvirke det første vedheftsutseendet og bindingsytelsen til komposittmaterialet, og til og med påvirke herdehastigheten, og dermed påvirke produksjonseffektiviteten til produktet.

Hensiktsmessig viskositetskontroll og limskivens levetid er viktige parametere for god bruk av lim. I henhold til produksjonserfaring justeres hovedmiddelet, etylacetat og herder til passende R-verdi og viskositet, og limet rulles i limbeholderen med en gummirulle uten å påføre lim på filmen. Limprøvene tas i forskjellige tidsperioder for viskositetstesting. Passende viskositet, passende levetid for limskiven og rask herding under lave temperaturforhold er viktige mål som følges av løsemiddelbaserte polyuretanlim under produksjon og bruk.

2.2 Effekt av aldringstemperatur på skrellstyrke Aldringsprosessen er den viktigste, tidkrevende, energi- og plasskrevende prosessen for fleksibel emballasje. Det påvirker ikke bare produksjonshastigheten til produktet, men enda viktigere, det påvirker utseendet og bindingsytelsen til fleksibel komposittemballasje. Stilt overfor regjeringens mål om "karbontopp" og "karbonnøytralitet" og hard markedskonkurranse, er lavtemperaturaldring og rask herding effektive måter å oppnå lavt energiforbruk, grønn produksjon og effektiv produksjon på.

PET/AL/PE-komposittfilmen ble eldet ved romtemperatur og ved 40, 50 og 60 ℃. Ved romtemperatur forble flellstyrken til det indre lagets AL/PE-komposittstruktur stabil etter aldring i 12 timer, og herdingen var i hovedsak fullført; ved romtemperatur forble avrivningsstyrken til det ytre laget PET/AL høybarriere-komposittstrukturen i hovedsak stabil etter aldring i 12 timer, noe som indikerer at det høybarrierefilmmaterialet vil påvirke herdingen av polyuretanlimet; sammenlignet herdetemperaturforholdene på 40, 50 og 60 ℃, var det ingen åpenbar forskjell i herdehastigheten.

Sammenlignet med de vanlige løsemiddelbaserte polyuretanlimene i det nåværende markedet, er aldringstiden ved høy temperatur vanligvis 48 timer eller enda lenger. Polyuretanlimet i denne studien kan i utgangspunktet fullføre herdingen av høybarrierestrukturen på 12 timer ved romtemperatur. Det utviklede limet har funksjon av hurtigherdning. Innføringen av hjemmelagde hyperforgrenede polymerer og multifunksjonelle isocyanater i limet, uavhengig av den ytre lagkomposittstrukturen eller den indre lagkomposittstrukturen, er skrellstyrken under romtemperaturforhold ikke mye forskjellig fra skrellstyrken under høytemperaturaldringsforhold, noe som indikerer at det utviklede limet ikke bare har funksjonen til rask herding uten rask herding, men også har funksjon av rask herding.

2.3 Effekt av aldringstemperatur på varmeforseglingsstyrken Varmeforseglingsegenskapene til materialer og den faktiske varmeforseglingseffekten påvirkes av mange faktorer, slik som varmeforseglingsutstyr, fysiske og kjemiske ytelsesparametere for selve materialet, varmeforseglingstid, varmeforseglingstrykk og varmeforseglingstemperatur, etc. I henhold til faktiske behov og erfaring, er en rimelig varmeforseglingsprosess og parametere fastsatt etter test av den sammensatte sammensatte styrken.

Når komposittfilmen er like utenfor maskinen, er varmeforseglingsstyrken relativt lav, kun 17 N/(15 mm). På dette tidspunktet har limet akkurat begynt å stivne og kan ikke gi tilstrekkelig bindekraft. Styrken som testes på dette tidspunktet er varmeforseglingsstyrken til PE-filmen; ettersom aldringstiden øker, øker varmeforseglingsstyrken kraftig. Varmeforseglingsstyrken etter aldring i 12 timer er i hovedsak den samme som etter 24 og 48 timer, noe som indikerer at herdingen i hovedsak er fullført på 12 timer, noe som gir tilstrekkelig binding for forskjellige filmer, noe som resulterer i økt varmeforseglingsstyrke. Fra endringskurven for varmeforseglingsstyrke ved forskjellige temperaturer, kan det sees at under samme aldringstidsforhold er det ikke mye forskjell i varmeforseglingsstyrke mellom romtemperaturaldring og 40, 50 og 60 ℃ forhold. Aldring ved romtemperatur kan fullstendig oppnå effekten av høytemperaturaldring. Den fleksible emballasjestrukturen sammensatt med dette utviklede limet har god varmeforseglingsstyrke under aldringsforhold ved høye temperaturer.

2.4 Termisk stabilitet av herdet film Ved bruk av fleksibel emballasje kreves varmeforsegling og posefremstilling. I tillegg til den termiske stabiliteten til selve filmmaterialet, bestemmer den termiske stabiliteten til den herdede polyuretanfilmen ytelsen og utseendet til det ferdige fleksible emballasjeproduktet. Denne studien bruker metoden termisk gravimetrisk analyse (TGA) for å analysere den termiske stabiliteten til den herdede polyuretanfilmen.

Den herdede polyuretanfilmen har to åpenbare vekttapstopper ved testtemperaturen, tilsvarende den termiske dekomponeringen av det harde segmentet og det myke segmentet. Den termiske nedbrytningstemperaturen til det myke segmentet er relativt høy, og termisk vekttap begynner å skje ved 264°C. Ved denne temperaturen kan den oppfylle temperaturkravene til den nåværende varmeforseglingsprosessen for myk emballasje, og kan møte temperaturkravene til produksjon av automatisk emballasje eller fylling, langdistansebeholdertransport og bruksprosessen; den termiske dekomponeringstemperaturen til det harde segmentet er høyere og når 347 °C. Det utviklede høytemperatur-herdefrie limet har god termisk stabilitet. AC-13 asfaltblandingen med stålslagg økte med 2,1 %.

3) Når stålslagginnholdet når 100 %, det vil si når enkeltpartikkelstørrelsen på 4,75 til 9,5 mm erstatter kalksteinen fullstendig, er reststabilitetsverdien til asfaltblandingen 85,6 %, som er 0,5 % høyere enn AC-13-asfaltblandingen uten stålslagg; Splittestyrkeforholdet er 80,8 %, som er 0,5 % høyere enn for AC-13 asfaltblanding uten stålslagg. Tilsetning av passende mengde stålslagg kan effektivt forbedre gjenværende stabilitet og spaltestyrkeforhold til AC-13 stålslagg-asfaltblanding, og kan effektivt forbedre vannstabiliteten til asfaltblanding.

1) Under normale bruksforhold er startviskositeten til det løsemiddelbaserte polyuretanlimet fremstilt ved å introdusere hjemmelagde hyperforgrenede polymerer og multifunksjonelle polyisocyanater rundt 1500 mPa·s, som har god viskositet; levetiden til limskiven når 60 min, noe som fullt ut kan oppfylle driftstidskravene til fleksible emballasjeselskaper i produksjonsprosessen.

2) Det kan sees fra avrivningsstyrken og varmeforseglingsstyrken at det forberedte limet kan herde raskt ved romtemperatur. Det er ingen stor forskjell i herdehastigheten ved romtemperatur og ved 40, 50 og 60 ℃, og det er ingen stor forskjell i bindingsstyrken. Dette limet kan herdes fullstendig uten høy temperatur og kan herde raskt.

3) TGA-analyse viser at limet har god termisk stabilitet og kan møte temperaturkravene under produksjon, transport og bruk.