Satu jenis pelekat poliuretana baharu telah disediakan dengan menggunakan poliasid molekul kecil dan poliol molekul kecil sebagai bahan mentah asas untuk menyediakan prapolimer. Semasa proses pemanjangan rantai, polimer hipercabang dan trimer HDI telah dimasukkan ke dalam struktur poliuretana. Keputusan ujian menunjukkan bahawa pelekat yang disediakan dalam kajian ini mempunyai kelikatan yang sesuai, jangka hayat cakera pelekat yang panjang, boleh dikeringkan dengan cepat pada suhu bilik, dan mempunyai sifat ikatan yang baik, kekuatan pengedap haba dan kestabilan haba.

Pembungkusan fleksibel komposit mempunyai kelebihan penampilan yang indah, julat aplikasi yang luas, pengangkutan yang mudah, dan kos pembungkusan yang rendah. Sejak diperkenalkan, ia telah digunakan secara meluas dalam industri makanan, perubatan, bahan kimia harian, elektronik dan lain-lain, dan sangat disukai oleh pengguna. Prestasi pembungkusan fleksibel komposit bukan sahaja berkaitan dengan bahan filem, tetapi juga bergantung pada prestasi pelekat komposit. Pelekat poliuretana mempunyai banyak kelebihan seperti kekuatan ikatan yang tinggi, kebolehlarasan yang kuat, dan kebersihan serta keselamatan. Ia kini merupakan pelekat sokongan arus perdana untuk pembungkusan fleksibel komposit dan tumpuan penyelidikan oleh pengeluar pelekat utama.

Penuaan suhu tinggi merupakan proses yang sangat penting dalam penyediaan pembungkusan fleksibel. Dengan matlamat dasar kebangsaan "puncak karbon" dan "peneutralan karbon", perlindungan alam sekitar hijau, pengurangan pelepasan karbon rendah, dan kecekapan tinggi serta penjimatan tenaga telah menjadi matlamat pembangunan semua lapisan masyarakat. Suhu penuaan dan masa penuaan mempunyai kesan positif terhadap kekuatan pengelupasan filem komposit. Secara teorinya, semakin tinggi suhu penuaan dan semakin lama masa penuaan, semakin tinggi kadar penyiapan tindak balas dan semakin baik kesan pengawetan. Dalam proses aplikasi pengeluaran sebenar, jika suhu penuaan dapat diturunkan dan masa penuaan dapat dipendekkan, adalah lebih baik untuk tidak memerlukan penuaan, dan pemotongan dan pembungkusan boleh dilakukan selepas mesin dimatikan. Ini bukan sahaja dapat mencapai matlamat perlindungan alam sekitar hijau dan pengurangan pelepasan karbon rendah, tetapi juga menjimatkan kos pengeluaran dan meningkatkan kecekapan pengeluaran.

Kajian ini bertujuan untuk mensintesis sejenis pelekat poliuretana baharu yang mempunyai kelikatan dan jangka hayat cakera pelekat yang sesuai semasa pengeluaran dan penggunaan, boleh mengeras dengan cepat di bawah keadaan suhu rendah, sebaik-baiknya tanpa suhu tinggi, dan tidak menjejaskan prestasi pelbagai petunjuk pembungkusan fleksibel komposit.

1.1 Bahan eksperimen Asid adipik, asid sebasik, etilena glikol, neopentil glikol, dietilena glikol, TDI, trimer HDI, polimer hipercabang buatan makmal, etil asetat, filem polietilena (PE), filem poliester (PET), kerajang aluminium (AL).
1.2 Instrumen eksperimen Ketuhar pengeringan udara suhu malar elektrik desktop: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Viskometer putaran: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Mesin ujian tegangan universal: XLW, Labthink; Penganalisis termogravimetri: TG209, NETZSCH, Jerman; Penguji pengedap haba: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Kaedah sintesis
1) Penyediaan prapolimer: Keringkan kelalang berleher empat dengan teliti dan masukkan N2 ke dalamnya, kemudian masukkan poliol molekul kecil dan poliasid yang telah diukur ke dalam kelalang berleher empat dan mulakan kacau. Apabila suhu mencapai suhu yang ditetapkan dan output air hampir dengan output air teori, ambil sejumlah sampel untuk ujian nilai asid. Apabila nilai asid ≤20 mg/g, mulakan langkah tindak balas seterusnya; tambah mangkin bermeter 100×10-6, sambungkan paip ekor vakum dan hidupkan pam vakum, kawal kadar output alkohol mengikut darjah vakum, apabila output alkohol sebenar hampir dengan output alkohol teori, ambil sampel tertentu untuk ujian nilai hidroksil, dan tamatkan tindak balas apabila nilai hidroksil memenuhi keperluan reka bentuk. Prapolimer poliuretana yang diperoleh dibungkus untuk kegunaan siap sedia.
2) Penyediaan pelekat poliuretana berasaskan pelarut: Masukkan prapolimer poliuretana dan etil ester yang telah diukur ke dalam kelalang empat leher, panaskan dan kacau sehingga sekata, kemudian masukkan TDI yang telah diukur ke dalam kelalang empat leher, biarkan suam selama 1.0 jam, kemudian masukkan polimer hipercabang buatan sendiri di makmal dan teruskan bertindak balas selama 2.0 jam, perlahan-lahan masukkan trimer HDI setitik demi setitik ke dalam kelalang empat leher, biarkan suam selama 2.0 jam, ambil sampel untuk menguji kandungan NCO, sejukkan dan lepaskan bahan untuk pembungkusan selepas kandungan NCO disahkan.
3) Laminasi kering: Campurkan etil asetat, agen utama dan agen pengawetan dalam perkadaran tertentu dan kacau rata, kemudian sapukan dan sediakan sampel pada mesin laminasi kering.

1.4 Pencirian Ujian
1) Kelikatan: Gunakan viskometer putaran dan rujuk kaedah Ujian GB/T 2794-1995 untuk kelikatan pelekat;
2) Kekuatan pengelupasan-T: diuji menggunakan mesin ujian tegangan universal, merujuk kepada kaedah ujian kekuatan pengelupasan GB/T 8808-1998;
3) Kekuatan pengedap haba: pertama gunakan penguji pengedap haba untuk melakukan pengedap haba, kemudian gunakan mesin ujian tegangan universal untuk menguji, rujuk kaedah ujian kekuatan pengedap haba GB/T 22638.7-2016;
4) Analisis termogravimetrik (TGA): Ujian dijalankan menggunakan penganalisis termogravimetrik dengan kadar pemanasan 10 ℃/min dan julat suhu ujian 50 hingga 600 ℃.

2.1 Perubahan kelikatan dengan masa tindak balas pencampuran Kelikatan pelekat dan jangka hayat cakera getah merupakan petunjuk penting dalam proses pengeluaran produk. Jika kelikatan pelekat terlalu tinggi, jumlah gam yang digunakan akan menjadi terlalu besar, yang menjejaskan penampilan dan kos salutan filem komposit; jika kelikatan terlalu rendah, jumlah gam yang digunakan akan menjadi terlalu rendah, dan dakwat tidak dapat menyusup dengan berkesan, yang juga akan menjejaskan penampilan dan prestasi ikatan filem komposit. Jika jangka hayat cakera getah terlalu pendek, kelikatan gam yang disimpan dalam tangki gam akan meningkat terlalu cepat, dan gam tidak dapat digunakan dengan lancar, dan penggelek getah tidak mudah dibersihkan; jika jangka hayat cakera getah terlalu panjang, ia akan menjejaskan penampilan lekatan awal dan prestasi ikatan bahan komposit, malah menjejaskan kadar pengawetan, sekali gus menjejaskan kecekapan pengeluaran produk.

Kawalan kelikatan yang sesuai dan jangka hayat cakera pelekat adalah parameter penting untuk penggunaan pelekat yang baik. Mengikut pengalaman pengeluaran, agen utama, etil asetat dan agen pengawetan diselaraskan kepada nilai R dan kelikatan yang sesuai, dan pelekat digulung dalam tangki pelekat dengan penggelek getah tanpa menggunakan gam pada filem. Sampel pelekat diambil pada tempoh masa yang berbeza untuk ujian kelikatan. Kelikatan yang sesuai, jangka hayat cakera pelekat yang sesuai, dan pengawetan cepat dalam keadaan suhu rendah adalah matlamat penting yang dicapai oleh pelekat poliuretana berasaskan pelarut semasa pengeluaran dan penggunaan.

2.2 Kesan suhu penuaan terhadap kekuatan pengelupasan Proses penuaan merupakan proses yang paling penting, memakan masa, intensif tenaga dan intensif ruang untuk pembungkusan fleksibel. Ia bukan sahaja mempengaruhi kadar pengeluaran produk, tetapi yang lebih penting, ia mempengaruhi penampilan dan prestasi ikatan pembungkusan fleksibel komposit. Berhadapan dengan matlamat kerajaan untuk "puncak karbon" dan "peneutralan karbon" serta persaingan pasaran yang sengit, penuaan suhu rendah dan pengawetan pantas adalah cara yang berkesan untuk mencapai penggunaan tenaga yang rendah, pengeluaran hijau dan pengeluaran yang cekap.

Filem komposit PET/AL/PE telah dituai pada suhu bilik dan pada suhu 40, 50, dan 60 ℃. Pada suhu bilik, kekuatan pengelupasan struktur komposit AL/PE lapisan dalam kekal stabil selepas penuaian selama 12 jam, dan pengawetan pada asasnya selesai; pada suhu bilik, kekuatan pengelupasan struktur komposit penghalang tinggi PET/AL lapisan luar kekal stabil selepas penuaian selama 12 jam, menunjukkan bahawa bahan filem penghalang tinggi akan mempengaruhi pengawetan pelekat poliuretana; membandingkan keadaan suhu pengawetan 40, 50, dan 60 ℃, tiada perbezaan yang ketara dalam kadar pengawetan.

Berbanding dengan pelekat poliuretana berasaskan pelarut arus perdana di pasaran semasa, masa penuaan suhu tinggi biasanya 48 jam atau lebih lama lagi. Pelekat poliuretana dalam kajian ini pada asasnya boleh menyelesaikan pengawetan struktur penghalang tinggi dalam masa 12 jam pada suhu bilik. Pelekat yang dibangunkan mempunyai fungsi pengawetan pantas. Pengenalan polimer hipercabang buatan sendiri dan isosianat pelbagai fungsi dalam pelekat, tanpa mengira struktur komposit lapisan luar atau struktur komposit lapisan dalam, kekuatan pengelupasan di bawah keadaan suhu bilik tidak jauh berbeza daripada kekuatan pengelupasan di bawah keadaan penuaan suhu tinggi, menunjukkan bahawa pelekat yang dibangunkan bukan sahaja mempunyai fungsi pengawetan pantas, tetapi juga mempunyai fungsi pengawetan pantas tanpa suhu tinggi.

2.3 Kesan suhu penuaan terhadap kekuatan pengedap haba Ciri-ciri pengedap haba bahan dan kesan pengedap haba sebenar dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti peralatan pengedap haba, parameter prestasi fizikal dan kimia bahan itu sendiri, masa pengedap haba, tekanan pengedap haba dan suhu pengedap haba, dan sebagainya. Mengikut keperluan dan pengalaman sebenar, proses dan parameter pengedap haba yang munasabah ditetapkan, dan ujian kekuatan pengedap haba filem komposit selepas pengkompaunan dijalankan.

Apabila filem komposit dikeluarkan dari mesin, kekuatan pengedap haba agak rendah, hanya 17 N/(15 mm). Pada masa ini, pelekat baru mula memejal dan tidak dapat memberikan daya ikatan yang mencukupi. Kekuatan yang diuji pada masa ini ialah kekuatan pengedap haba filem PE; apabila masa penuaan meningkat, kekuatan pengedap haba meningkat dengan mendadak. Kekuatan pengedap haba selepas penuaan selama 12 jam pada asasnya sama seperti selepas 24 dan 48 jam, menunjukkan bahawa pengawetan pada asasnya selesai dalam 12 jam, memberikan ikatan yang mencukupi untuk filem yang berbeza, menghasilkan peningkatan kekuatan pengedap haba. Daripada lengkung perubahan kekuatan pengedap haba pada suhu yang berbeza, dapat dilihat bahawa di bawah keadaan masa penuaan yang sama, tidak banyak perbezaan dalam kekuatan pengedap haba antara penuaan suhu bilik dan keadaan 40, 50, dan 60 ℃. Penuaan pada suhu bilik boleh mencapai kesan penuaan suhu tinggi sepenuhnya. Struktur pembungkusan fleksibel yang digabungkan dengan pelekat yang dibangunkan ini mempunyai kekuatan pengedap haba yang baik di bawah keadaan penuaan suhu tinggi.

2.4 Kestabilan terma filem yang diawet Semasa penggunaan pembungkusan fleksibel, pengedap haba dan pembuatan beg diperlukan. Selain kestabilan terma bahan filem itu sendiri, kestabilan terma filem poliuretana yang diawet menentukan prestasi dan rupa produk pembungkusan fleksibel yang telah siap. Kajian ini menggunakan kaedah analisis gravimetri terma (TGA) untuk menganalisis kestabilan terma filem poliuretana yang diawet.

Filem poliuretana yang diawet mempunyai dua puncak penurunan berat yang jelas pada suhu ujian, sepadan dengan penguraian terma segmen keras dan segmen lembut. Suhu penguraian terma segmen lembut agak tinggi, dan penurunan berat terma mula berlaku pada 264°C. Pada suhu ini, ia dapat memenuhi keperluan suhu proses pengedap haba pembungkusan lembut semasa, dan dapat memenuhi keperluan suhu pengeluaran pembungkusan atau pengisian automatik, pengangkutan kontena jarak jauh, dan proses penggunaan; suhu penguraian terma segmen keras lebih tinggi, mencapai 347°C. Pelekat bebas pengawetan suhu tinggi yang dibangunkan mempunyai kestabilan terma yang baik. Campuran asfalt AC-13 dengan sanga keluli meningkat sebanyak 2.1%.

3) Apabila kandungan sanga keluli mencapai 100%, iaitu apabila saiz zarah tunggal 4.75 hingga 9.5 mm menggantikan sepenuhnya batu kapur, nilai kestabilan baki campuran asfalt adalah 85.6%, iaitu 0.5% lebih tinggi daripada campuran asfalt AC-13 tanpa sanga keluli; nisbah kekuatan pemecahan adalah 80.8%, iaitu 0.5% lebih tinggi daripada campuran asfalt AC-13 tanpa sanga keluli. Penambahan jumlah sanga keluli yang sesuai dapat meningkatkan kestabilan baki dan nisbah kekuatan pemecahan campuran asfalt sanga keluli AC-13 dengan berkesan, dan dapat meningkatkan kestabilan air campuran asfalt dengan berkesan.

1) Di bawah keadaan penggunaan biasa, kelikatan awal pelekat poliuretana berasaskan pelarut yang disediakan dengan memperkenalkan polimer hipercabang buatan sendiri dan poliisosianat pelbagai fungsi adalah sekitar 1500mPa·s, yang mempunyai kelikatan yang baik; jangka hayat cakera pelekat mencapai 60 minit, yang dapat memenuhi sepenuhnya keperluan masa operasi syarikat pembungkusan fleksibel dalam proses pengeluaran.

2) Dapat dilihat daripada kekuatan pengelupasan dan kekuatan pengedap haba bahawa pelekat yang disediakan boleh mengeras dengan cepat pada suhu bilik. Tiada perbezaan yang besar dalam kelajuan pengerasan pada suhu bilik dan pada 40, 50, dan 60 ℃, dan tiada perbezaan yang besar dalam kekuatan ikatan. Pelekat ini boleh dikeraskan sepenuhnya tanpa suhu tinggi dan boleh dikeraskan dengan cepat.

3) Analisis TGA menunjukkan bahawa pelekat mempunyai kestabilan terma yang baik dan boleh memenuhi keperluan suhu semasa pengeluaran, pengangkutan dan penggunaan.