Ný tegund af pólýúretan lími var framleidd með því að nota smásameinda pólýsýrur og smásameinda pólýól sem grunnhráefni til að framleiða forfjölliður. Í keðjulengingarferlinu voru greinóttar fjölliður og HDI þríliður settar inn í pólýúretan uppbygginguna. Niðurstöður prófunarinnar sýna að límið sem framleitt var í þessari rannsókn hefur viðeigandi seigju, langan endingartíma límdisks, er fljótt að harðna við stofuhita og hefur góða límingareiginleika, hitaþéttingarstyrk og hitastöðugleika.

Samsettar sveigjanlegar umbúðir hafa kosti eins og einstakt útlit, fjölbreytt notkunarsvið, þægilegan flutning og lágan umbúðakostnað. Frá því að þær voru kynntar til sögunnar hafa þær verið mikið notaðar í matvælaiðnaði, læknisfræði, daglegum efnaiðnaði, rafeindatækni og öðrum atvinnugreinum og eru mjög vinsælar meðal neytenda. Árangur samsettra sveigjanlegra umbúða er ekki aðeins tengdur filmuefninu heldur einnig á frammistöðu samsetta límsins. Pólýúretan lím hefur marga kosti eins og mikinn límstyrk, sterka stillanleika og hreinlæti og öryggi. Það er nú aðal stuðningslímið fyrir samsettar sveigjanlegar umbúðir og rannsóknarefni helstu límframleiðenda.

Öldrun við háan hita er ómissandi ferli við undirbúning sveigjanlegra umbúða. Með markmiðum þjóðarstefnunnar um „kolefnistopp“ og „kolefnishlutleysi“ hafa græn umhverfisvernd, minnkun kolefnislosunar og mikil skilvirkni og orkusparnaður orðið þróunarmarkmið allra sviða. Öldrunarhitastig og öldrunartími hafa jákvæð áhrif á afhýðingarstyrk samsettra filmu. Fræðilega séð, því hærra sem öldrunarhitastigið er og því lengri sem öldrunartíminn er, því hærri er viðbragðshraði og því betri er herðingaráhrifin. Í raunverulegu framleiðsluferlinu, ef hægt er að lækka öldrunarhitastigið og stytta öldrunartímann, er best að ekki þurfi að eldast og hægt er að framkvæma rif og poka eftir að vélin er slökkt. Þetta getur ekki aðeins náð markmiðum um græna umhverfisvernd og minnkun kolefnislosunar, heldur einnig sparað framleiðslukostnað og bætt framleiðsluhagkvæmni.

Þessi rannsókn miðar að því að búa til nýja gerð af pólýúretan lími sem hefur viðeigandi seigju og endingartíma límdisksins við framleiðslu og notkun, getur harðnað hratt við lágt hitastig, helst án mikils hitastigs, og hefur ekki áhrif á afköst ýmissa vísbendinga um samsettar sveigjanlegar umbúðir.

1.1 Tilraunaefni Adipínsýra, sebasínsýra, etýlen glýkól, neópentýl glýkól, díetýlen glýkól, TDI, HDI þríliða, rannsóknarstofuframleidd fjölliða, etýlasetat, pólýetýlenfilma (PE), pólýesterfilma (PET), álpappír (AL).
1.2 Tilraunatæki Rafmagns borðofn með fasthita og loftþurrkunarbúnaði: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Snúningsseigjumælir: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Alhliða togþolsprófunarvél: XLW, Labthink; Hitaþyngdarmæling: TG209, NETZSCH, Þýskalandi; Hitaþéttiprófari: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Myndunaraðferð
1) Undirbúningur forpolymers: Þurrkið fjögurra hálsa kolbu vandlega og hellið N2 í hana, bætið síðan mældum smásameindum pólýóli og pólýsýru út í fjögurra hálsa kolbuna og byrjið að hræra. Þegar hitastigið nær stilltu hitastigi og vatnsúttakið er nálægt fræðilegri vatnsúttaki, takið ákveðið magn af sýni til sýruprófunar. Þegar sýrugildið er ≤20 mg/g, hefjið næsta skref í viðbrögðunum; bætið við 100 × 10-6 mældum hvata, tengdu lofttæmisrörið og ræstu lofttæmisdæluna, stjórnið alkóhólúttakinu með lofttæmisgráðunni, þegar raunveruleg alkóhólúttak er nálægt fræðilegri alkóhólúttaki, takið ákveðið sýni til hýdroxýlgildisprófunar og lýkur viðbrögðunum þegar hýdroxýlgildið uppfyllir hönnunarkröfur. Pólýúretan forpolymerinn sem fæst er pakkaður til biðtímanotkunar.
2) Undirbúningur leysiefnabundins pólýúretan líms: Bætið mældum pólýúretan forfjölliðu og etýl ester í fjögurra hálsa flösku, hitið og hrærið til að dreifa jafnt, bætið síðan mældum TDI út í fjögurra hálsa flöskuna, haldið heitu í 1,0 klst., bætið síðan heimagerðu ofurgreinuðu fjölliðunni út í rannsóknarstofuna og haldið áfram að hvarfast í 2,0 klst., bætið HDI þríliðunni hægt og rólega dropavislega út í fjögurra hálsa flöskuna, haldið heitu í 2,0 klst., takið sýni til að prófa NCO innihaldið, kælið niður og losið efnið til umbúða eftir að NCO innihaldið hefur verið metið.
3) Þurrlaminering: Blandið etýlasetati, aðalefni og herðiefni saman í ákveðnu hlutfalli og hrærið jafnt, berið síðan sýnin á þurrlamineringsvél og undirbúið þau.

1.4 Prófunareinkenni
1) Seigja: Notið snúningsseigjumæli og vísið til GB/T 2794-1995 Prófunaraðferð fyrir seigju líma;
2) T-flögnunarstyrkur: prófaður með alhliða togprófunarvél, með vísan til GB/T 8808-1998 prófunaraðferðar fyrir flögnunarstyrk;
3) Styrkur hitaþéttingar: fyrst skal nota hitaþéttingarprófara til að framkvæma hitaþéttingu og síðan skal nota alhliða togprófunarvél til að prófa, vísað er til GB/T 22638.7-2016 aðferðar til að prófa styrk hitaþéttingar.
4) Hitamælingargreining (TGA): Prófunin var framkvæmd með hitamælingargreini með upphitunarhraða 10 ℃/mín. og prófunarhitastigi á bilinu 50 til 600 ℃.

2.1 Breytingar á seigju með blöndunartíma Seigja límsins og líftími gúmmídisksins eru mikilvægir vísar í framleiðsluferlinu. Ef seigja límsins er of mikil verður magn límsins sem notað er of mikið, sem hefur áhrif á útlit og húðunarkostnað samsettu filmunnar; ef seigjan er of lítil verður magn límsins sem notað er of lítið og blekið kemst ekki á áhrifaríkan hátt inn í filmuna, sem mun einnig hafa áhrif á útlit og límeiginleika samsettu filmunnar. Ef líftími gúmmídisksins er of stuttur mun seigja límsins sem geymt er í límtankinum aukast of hratt og límið er ekki hægt að bera á jafnt og gúmmírúlluna er ekki auðvelt að þrífa; ef líftími gúmmídisksins er of langur mun það hafa áhrif á upphaflega viðloðun og límeiginleika samsettu efnisins og jafnvel hafa áhrif á herðingarhraða og þar með hafa áhrif á framleiðsluhagkvæmni vörunnar.

Viðeigandi seigjustýring og endingartími límdisksins eru mikilvægir þættir fyrir góða notkun líms. Samkvæmt framleiðslureynslu eru aðalefnið, etýlasetat og herðiefnið stillt á viðeigandi R-gildi og seigju og límið er rúllað í límtankinum með gúmmívals án þess að bera lím á filmuna. Límsýnin eru tekin á mismunandi tímabilum til að prófa seigju. Viðeigandi seigja, viðeigandi endingartími límdisksins og hröð herðing við lágt hitastig eru mikilvæg markmið sem leysiefnabundin pólýúretan lím stefna að við framleiðslu og notkun.

2.2 Áhrif öldrunarhita á afhýðingarstyrk Öldrunarferlið er mikilvægasta, tímafrekasta, orkufrekasta og plássfrekasta ferlið fyrir sveigjanlegar umbúðir. Það hefur ekki aðeins áhrif á framleiðsluhraða vörunnar, heldur, enn mikilvægara, hefur það áhrif á útlit og límingu samsettra sveigjanlegra umbúða. Frammi fyrir markmiðum stjórnvalda um „kolefnistopp“ og „kolefnishlutleysi“ og harðri samkeppni á markaði, eru lághitaöldrun og hröð herðing áhrifaríkar leiðir til að ná lágri orkunotkun, grænni framleiðslu og skilvirkri framleiðslu.

PET/AL/PE samsetta filman var látin þroskast við stofuhita og síðan við 40, 50 og 60 ℃. Við stofuhita var afhýðingarstyrkur innra lagsins af AL/PE samsettu uppbyggingunni stöðugur eftir 12 klst. öldrun og herðingunni var nánast lokið; við stofuhita var afhýðingarstyrkur ytra lagsins af PET/AL samsettu uppbyggingunni með mikilli hindrun nánast stöðugur eftir 12 klst. öldrun, sem bendir til þess að filmuefnið með mikilli hindrun muni hafa áhrif á herðingu pólýúretan límsins; við samanburð á herðingarhitastigum við 40, 50 og 60 ℃ var enginn augljós munur á herðingarhraða.

Í samanburði við hefðbundin leysiefnabundin pólýúretan lím á markaðnum í dag er öldrunartími við háan hita almennt 48 klukkustundir eða jafnvel lengri. Pólýúretan límið í þessari rannsókn getur í grundvallaratriðum lokið herðingu á háþrýstibyggingunni á 12 klukkustundum við stofuhita. Þróaða límið hefur það hlutverk að herða hratt. Með því að nota heimagerða, greinótta fjölliður og fjölnota ísósýanöt í límið, óháð ytra lags samsettrar uppbyggingar eða innra lags samsettrar uppbyggingar, er afhýðingarstyrkurinn við stofuhita ekki mjög frábrugðinn afhýðingarstyrknum við háan hita, sem bendir til þess að þróaða límið hafi ekki aðeins það hlutverk að herða hratt, heldur einnig það hlutverk að herða hratt án þess að þurfa að hafa háan hita.

2.3 Áhrif öldrunarhita á styrk hitaþéttingar. Margir þættir hafa áhrif á eiginleika hitaþéttingar efnanna og raunveruleg áhrif hitaþéttingar, svo sem hitaþéttibúnað, eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar efnisins sjálfs, hitaþéttitíma, hitaþéttiþrýsting og hitaþéttihita o.s.frv. Samkvæmt raunverulegum þörfum og reynslu eru sanngjörn hitaþéttiferli og breytur ákveðin og hitaþéttistyrkleikaprófun á samsettu filmunni eftir blöndun framkvæmd.

Þegar samsetta filman er rétt komin úr vélinni er hitaþéttingarstyrkurinn tiltölulega lágur, aðeins 17 N/(15 mm). Á þessum tímapunkti er límið rétt byrjað að storkna og getur ekki veitt nægilegan límkraft. Styrkurinn sem prófaður er á þessum tímapunkti er hitaþéttingarstyrkur PE-filmunnar; eftir því sem öldrunartíminn eykst hitaþéttingarstyrkurinn hratt. Hitaþéttingarstyrkurinn eftir 12 klukkustunda öldrun er í grundvallaratriðum sá sami og eftir 24 og 48 klukkustundir, sem bendir til þess að herðingin sé í grundvallaratriðum lokið á 12 klukkustundum, sem veitir nægilegt lím fyrir mismunandi filmur, sem leiðir til aukinnar hitaþéttingarstyrks. Af breytingakúrfunni á hitaþéttingarstyrk við mismunandi hitastig má sjá að við sömu öldrunartíma er ekki mikill munur á hitaþéttingarstyrk milli öldrunar við stofuhita og 40, 50 og 60 ℃. Öldrun við stofuhita getur náð áhrifum háhitaöldrunar að fullu. Sveigjanlega umbúðabyggingin sem er samsett með þessu þróaða lími hefur góðan hitaþéttingarstyrk við háhita öldrunarskilyrði.

2.4 Hitastöðugleiki herðrar filmu Við notkun sveigjanlegra umbúða er nauðsynlegt að hitaþétta og búa til poka. Auk hitastöðugleika filmuefnisins sjálfs ræður hitastöðugleiki herðrar pólýúretanfilmu frammistöðu og útliti fullunninnar sveigjanlegu umbúðavöru. Þessi rannsókn notar hitaþyngdarmælingaraðferð (TGA) til að greina hitastöðugleika herðrar pólýúretanfilmu.

Herta pólýúretanfilman sýnir tvö augljós þyngdartapstopp við prófunarhitastig, sem samsvarar varmaupplausn harða hlutans og mjúka hlutans. Varmaupplausnarhitastig mjúka hlutans er tiltölulega hátt og varmaupplausnarhitastig byrjar að eiga sér stað við 264°C. Við þetta hitastig getur það uppfyllt hitastigskröfur núverandi hitalokunarferlis mjúkra umbúða og getur uppfyllt hitastigskröfur framleiðslu á sjálfvirkum umbúðum eða fyllingum, langferðaflutninga íláta og notkunarferlisins; varmaupplausnarhitastig harða hlutans er hærra og nær 347°C. Þróaða háhita-herðingarlaust límið hefur góðan varmastöðugleika. AC-13 malbikblandan með stálgjalli jókst um 2,1%.

3) Þegar stálgjallmagn nær 100%, það er þegar agnastærðin 4,75 til 9,5 mm kemur alveg í stað kalksteinsins, er leifstöðugleiki malbikblöndunnar 85,6%, sem er 0,5% hærra en AC-13 malbikblöndu án stálgjalls; klofnunarstyrkshlutfallið er 80,8%, sem er 0,5% hærra en AC-13 malbikblöndu án stálgjalls. Viðbót viðeigandi magns af stálgjalli getur á áhrifaríkan hátt bætt leifstöðugleika og klofnunarstyrkshlutfall AC-13 stálgjallmalbikblöndu og getur á áhrifaríkan hátt bætt vatnsstöðugleika malbikblöndunnar.

1) Við venjulegar notkunaraðstæður er upphafsseigja leysiefnabundins pólýúretanlíms, sem er búið til með því að nota heimagerða ofurgreinótta fjölliður og fjölvirka pólýísósýanöt, um 1500 mPa·s, sem hefur góða seigju; líftími límdisksins nær 60 mínútum, sem getur að fullu uppfyllt kröfur um notkunartíma sveigjanlegra umbúðafyrirtækja í framleiðsluferlinu.

2) Af afhýðingarstyrk og hitaþéttleika má sjá að límið sem búið er til getur harðnað hratt við stofuhita. Það er enginn mikill munur á herðingarhraða við stofuhita og við 40, 50 og 60 ℃, og það er enginn mikill munur á límstyrk. Þetta lím getur harðnað alveg án mikils hita og það getur harðnað hratt.

3) TGA greining sýnir að límið hefur góða hitastöðugleika og getur uppfyllt hitastigskröfur við framleiðslu, flutning og notkun.