Нова врста полиуретанског лепка је припремљена коришћењем поликиселина малих молекула и полиола малих молекула као основних сировина за припрему преполимера. Током процеса продужетка ланца, хиперразгранати полимери и ХДИ тримери су уведени у полиуретанску структуру. Резултати испитивања показују да лепак припремљен у овој студији има одговарајући вискозитет, дуг век лепљивог диска, може се брзо очврснути на собној температури и да има добра својства везивања, чврстоћу топлотног заптивања и термичку стабилност.

Композитно флексибилно паковање има предности изврсног изгледа, широког спектра примене, практичног транспорта и ниске цене паковања. Од свог увођења, широко се користи у храни, медицини, дневним хемикалијама, електроници и другим индустријама, а потрошачи га дубоко воле. Перформансе композитне флексибилне амбалаже нису повезане само са филмским материјалом, већ зависе и од перформанси композитног лепка. Полиуретански лепак има многе предности као што су висока чврстоћа везивања, снажна прилагодљивост, хигијена и безбедност. Тренутно је главни носиви лепак за композитна флексибилна амбалажа и фокус истраживања великих произвођача лепкова.

Старење на високим температурама је незаобилазан процес у припреми флексибилне амбалаже. Са циљевима националне политике „угљенични врхунац“ и „угљенична неутралност“, зелена заштита животне средине, смањење емисије ниских емисија угљеника и висока ефикасност и уштеда енергије постали су развојни циљеви свих сфера живота. Температура старења и време старења позитивно утичу на чврстоћу композитног филма. Теоретски, што је виша температура старења и што је дуже време старења, то је већа стопа завршетка реакције и бољи ефекат очвршћавања. У стварном процесу примене у производњи, ако се температура старења може снизити и време старења може скратити, најбоље је да се не захтева старење, а сечење и паковање се могу извршити након што је машина искључена. Ово не само да може постићи циљеве зелене заштите животне средине и смањења емисије угљеника, већ и уштедети трошкове производње и побољшати ефикасност производње.

Ова студија има за циљ да синтетише нови тип полиуретанског лепка који има одговарајући вискозитет и век трајања лепљивог диска током производње и употребе, може брзо да се очврсне под условима ниске температуре, пожељно без високе температуре, и не утиче на перформансе различитих индикатора композитне флексибилне амбалаже.

1.1 Експериментални материјали Адипинска киселина, себацинска киселина, етилен гликол, неопентил гликол, диетилен гликол, ТДИ, ХДИ тример, лабораторијски направљен хиперразгранати полимер, етил ацетат, полиетиленска фолија (ПЕ), полиестерска фолија (ПЕТ), алуминијумска фолија (АЛ).
1.2 Експериментални инструменти Стона електрична пећница за сушење ваздуха константне температуре: ДХГ-9203А, Схангхаи Иихенг Сциентифиц Инструмент Цо., Лтд.; Ротациони вискозиметар: НДЈ-79, Схангхаи Ренхе Кеии Цо., Лтд.; Универзална машина за испитивање затезања: КСЛВ, Лабтхинк; Термогравиметријски анализатор: ТГ209, НЕТЗСЦХ, Немачка; Тестер заптивања: СКЗ1017А, Јинан Кингкианг Елецтромецханицал Цо., Лтд.
1.3 Метода синтезе
1) Припрема преполимера: Темељно осушите балон са четири грла и убаците Н2 у њу, затим додајте измерени мали молекул полиола и поликиселине у балон са четири врата и почните да мешате. Када температура достигне подешену температуру и излаз воде је близу теоретском излазу воде, узмите одређену количину узорка за испитивање киселинске вредности. Када је киселинска вредност ≤20 мг/г, започните следећи корак реакције; додајте 100 × 10-6 дозирани катализатор, повежите вакуумску испушну цев и покрените вакуумску пумпу, контролишите излазну стопу алкохола по степену вакуума, када је стварни излаз алкохола близу теоретског излаза алкохола, узмите одређени узорак за тест хидроксилне вредности и завршите реакцију када хидроксилна вредност испуни захтеве дизајна. Добијени полиуретански предполимер се пакује за употребу у стању приправности.
2) Припрема полиуретанског лепка на бази растварача: Додајте одмерени полиуретански предполимер и етил естар у боцу са четири грла, загрејте и промешајте да се равномерно распрше, затим додајте измерени ТДИ у балон са четири грла, држите на топлом 1,0 х, затим додајте домаћи хипербрачњак и наставите да се реагује у току рада. полако додајте ХДИ тример кап по кап у боцу са четири грла, држите на топлом 2,0 х, узмите узорке да тестирате садржај НЦО, охладите и пустите материјале за паковање након што је садржај НЦО квалификован.
3) Суво ламинирање: Помешајте етил ацетат, главно средство и средство за очвршћавање у одређеној пропорцији и равномерно промешајте, а затим нанесите и припремите узорке на машини за суво ламинирање.

1.4 Карактеризација теста
1) Вискозитет: Користите ротациони вискозиметар и погледајте ГБ/Т 2794-1995 Методу испитивања вискозитета лепкова;
2) Чврстоћа на Т-љуштење: тестирано коришћењем универзалне машине за испитивање затезања, позивајући се на ГБ/Т 8808-1998 методу испитивања чврстоће на љуштење;
3) Чврстоћа топлотног заптивања: прво користите тестер топлотног заптивања да бисте извршили топлотно заптивање, а затим користите универзалну машину за испитивање затезања за тестирање, погледајте ГБ/Т 22638.7-2016 методу испитивања чврстоће топлотног заптивања;
4) Термогравиметријска анализа (ТГА): Тест је спроведен коришћењем термогравиметријског анализатора са брзином загревања од 10 ℃/мин и температурним опсегом теста од 50 до 600 ℃.

2.1 Промене вискозитета са временом реакције мешања Вискозитет лепка и животни век гуменог диска су важни показатељи у процесу производње производа. Ако је вискозност лепка превисока, количина нанешеног лепка ће бити превелика, што ће утицати на изглед и цену премаза композитног филма; ако је вискозитет пренизак, количина примењеног лепка ће бити прениска, а мастило се не може ефикасно инфилтрирати, што ће такође утицати на изглед и перформансе везивања композитног филма. Ако је животни век гуменог диска прекратак, вискозност лепка ускладиштеног у резервоару за лепак ће се пребрзо повећати, а лепак се не може наносити глатко, а гумени ваљак није лако очистити; ако је животни век гуменог диска предуг, то ће утицати на почетни изглед адхезије и перформансе везивања композитног материјала, па чак и на брзину очвршћавања, чиме ће утицати на ефикасност производње производа.

Одговарајућа контрола вискозитета и животни век лепљивог диска су важни параметри за добру употребу лепкова. Према производном искуству, главни агенс, етил ацетат и средство за очвршћавање су подешени на одговарајућу Р вредност и вискозитет, а лепак се котрља у резервоару за лепак гуменим ваљком без наношења лепка на филм. Узорци лепка се узимају у различитим временским периодима за испитивање вискозитета. Одговарајући вискозитет, одговарајући век лепљивог диска и брзо очвршћавање у условима ниских температура важни су циљеви којима се постижу полиуретански лепкови на бази растварача током производње и употребе.

2.2 Утицај температуре старења на чврстоћу љуштења Процес старења је најважнији, дуготрајан, енергетски интензиван и просторно интензиван процес за флексибилно паковање. То не утиче само на брзину производње производа, већ, што је још важније, утиче на изглед и перформансе лепљења композитне флексибилне амбалаже. Суочени са владиним циљевима „врхунца угљеника“ и „неутралности угљеника“ и жестоке тржишне конкуренције, старење на ниским температурама и брзо очвршћавање су ефикасни начини за постизање ниске потрошње енергије, зелене производње и ефикасне производње.

Композитни филм ПЕТ/АЛ/ПЕ је одлежан на собној температури и на 40, 50 и 60 ℃. На собној температури, чврстоћа љуштења унутрашњег слоја АЛ/ПЕ композитне структуре остала је стабилна након старења током 12 х, а очвршћавање је у основи завршено; на собној температури, чврстоћа на љуштење спољашњег слоја ПЕТ/АЛ композитне структуре високе баријере остала је у основи стабилна након старења током 12 х, што указује да ће филмски материјал високе баријере утицати на очвршћавање полиуретанског лепка; упоређујући температурне услове очвршћавања од 40, 50 и 60 ℃, није било очигледне разлике у брзини очвршћавања.

У поређењу са главним полиуретанским лепковима на бази растварача на тренутном тржишту, време старења при високим температурама је генерално 48 сати или чак дуже. Полиуретански лепак у овој студији може у основи да заврши очвршћавање структуре високе баријере за 12 сати на собној температури. Развијени лепак има функцију брзог очвршћавања. Увођењем домаћих хиперразгранатих полимера и мултифункционалних изоцијаната у лепак, без обзира на композитну структуру спољашњег слоја или композитну структуру унутрашњег слоја, чврстоћа љуштења у условима собне температуре није много другачија од чврстоће љуштења у условима старења на високим температурама, што указује да развијени лепак не само да има функцију брзог очвршћавања, већ има и функцију брзог очвршћавања, без очвршћавања.

2.3 Утицај температуре старења на чврстоћу топлотног заптивања На карактеристике материјала за топлотно заптивање и стварни ефекат топлотног заптивања утичу многи фактори, као што су опрема за топлотно заптивање, физички и хемијски параметри самог материјала, време топлотног заптивања, притисак топлотног заптивања и температура заптивања, итд. У складу са стварним потребама и искуствима, разуман процес топлотног заптивања и параметри се фиксирају након испитивања чврстоће композита и испитивања чврстоће композита.

Када је композитни филм одмах са машине, чврстоћа топлотног заптивања је релативно ниска, само 17 Н/(15 мм). У овом тренутку, лепак је тек почео да се учвршћује и не може да обезбеди довољну снагу везивања. Снага која је тестирана у овом тренутку је чврстоћа топлотног заптивања ПЕ филма; како се време старења повећава, чврстоћа топлотног заптивања нагло расте. Чврстоћа топлотног заптивања након старења од 12 сати је у основи иста као и након 24 и 48 сати, што указује да је очвршћавање у основи завршено за 12 сати, обезбеђујући довољно лепљења за различите филмове, што резултира повећаном чврстоћом топлотног заптивања. Из криве промене чврстоће топлотног заптивања на различитим температурама, може се видети да под истим временским условима старења, нема велике разлике у чврстоћи топлотног заптивања између старења на собној температури и услова на 40, 50 и 60 ℃. Старењем на собној температури може се у потпуности постићи ефекат старења на високим температурама. Флексибилна структура паковања састављена са овим развијеним лепком има добру чврстоћу топлотног заптивања у условима старења на високим температурама.

2.4 Термичка стабилност очврслог филма Током употребе флексибилног паковања потребно је топлотно заваривање и прављење кеса. Поред термичке стабилности самог филмског материјала, термичка стабилност очврслог полиуретанског филма одређује перформансе и изглед готовог производа флексибилног паковања. Ова студија користи методу термалне гравиметријске анализе (ТГА) за анализу термичке стабилности очврслог полиуретанског филма.

Очврсли полиуретански филм има два очигледна врха губитка тежине на температури испитивања, што одговара термичком разградњи тврдог сегмента и меког сегмента. Температура термичког разлагања меког сегмента је релативно висока, а термички губитак тежине почиње да се јавља на 264°Ц. На овој температури може задовољити температурне захтеве тренутног процеса топлотног заптивања меког паковања и може задовољити температурне захтеве производње аутоматског паковања или пуњења, транспорта контејнера на велике удаљености и процеса употребе; температура термичког разлагања тврдог сегмента је виша и достиже 347°Ц. Развијени лепак без очвршћавања на високим температурама има добру термичку стабилност. Асфалтна мешавина АЦ-13 са челичном шљаком повећана је за 2,1%.

3) Када садржај челичне шљаке достигне 100%, односно када појединачна величина честица од 4,75 до 9,5 мм у потпуности замени кречњак, вредност преостале стабилности асфалтне мешавине је 85,6%, што је 0,5% више од оне од АЦ-13 асфалтне мешавине без челичне шљаке; однос чврстоће на цепање је 80,8%, што је за 0,5% више него код асфалтне мешавине АЦ-13 без челичне шљаке. Додавање одговарајуће количине челичне шљаке може ефикасно побољшати заосталу стабилност и однос чврстоће цепања асфалтне мешавине АЦ-13 челичне шљаке и може ефикасно побољшати стабилност воде асфалтне мешавине.

1) Под нормалним условима употребе, почетни вискозитет полиуретанског лепка на бази растварача припремљеног увођењем домаћих хиперразгранатих полимера и мултифункционалних полиизоцијаната је око 1500 мПа·с, који има добар вискозитет; век трајања лепљивог диска достиже 60 мин, што може у потпуности да задовољи захтеве времена рада компанија за флексибилно паковање у производном процесу.

2) Из чврстоће љуштења и чврстоће топлотног заптивања може се видети да се припремљени лепак може брзо очврснути на собној температури. Нема велике разлике у брзини очвршћавања на собној температури и на 40, 50 и 60 ℃, а нема велике разлике у снази везивања. Овај лепак се може потпуно очврснути без високе температуре и може брзо да очврсне.

3) ТГА анализа показује да лепак има добру термичку стабилност и да може задовољити температурне захтеве током производње, транспорта и употребе.