Undersyk nei polyurethaanlijm foar fleksibele ferpakking sûnder útharding by hege temperatuer
In nij type polyurethaanlijm waard taret troch it brûken fan lytse molekulêre polysoeren en lytse molekulêre polyolen as basisgrûnstoffen om prepolymeren te meitsjen. Tidens it keatlingútwreidingsproses waarden hyperfertakte polymearen en HDI-trimeren yn 'e polyurethaanstruktuer ynfierd. De testresultaten litte sjen dat de lijm dy't yn dizze stúdzje taret is, in geskikte viskositeit hat, in lange libbensdoer fan 'e lijmskiif, fluch úthard wurde kin by keamertemperatuer, en goede bondingseigenskippen, waarmtefersegelingssterkte en termyske stabiliteit hat.
Komposite fleksibele ferpakking hat de foardielen fan in prachtige uterlik, in breed tapassingsgebiet, handich ferfier en lege ferpakkingskosten. Sûnt syn yntroduksje is it in soad brûkt yn iten, medisinen, deistige gemikaliën, elektroanika en oare yndustryen, en is it djip leafst by konsuminten. De prestaasjes fan komposite fleksibele ferpakking binne net allinich relatearre oan it filmmateriaal, mar hingje ek ôf fan 'e prestaasjes fan' e kompositlijm. Polyurethaanlijm hat in protte foardielen lykas hege bondingsterkte, sterke oanpasberens, en hygiëne en feiligens. It is op it stuit de mainstream stypjende lijm foar komposite fleksibele ferpakking en it ûnderwerp fan ûndersyk troch grutte lijmfabrikanten.
Hege-temperatuer ferâldering is in ûnmisber proses by de tarieding fan fleksibele ferpakking. Mei de nasjonale beliedsdoelen fan "koalstofpiek" en "koalstofneutraliteit" binne griene miljeubeskerming, reduksje fan lege koalstofútstjit, en hege effisjinsje en enerzjybesparring de ûntwikkelingsdoelen wurden fan alle lagen fan 'e befolking. De ferâlderingstemperatuer en ferâlderingstiid hawwe in posityf effekt op 'e peelsterkte fan' e gearstalde film. Teoretysk, hoe heger de ferâlderingstemperatuer en hoe langer de ferâlderingstiid, hoe heger de reaksje-foltôgingssnelheid en hoe better it úthardingseffekt. Yn it werklike produksjeproses, as de ferâlderingstemperatuer ferlege wurde kin en de ferâlderingstiid ynkoarte wurde kin, is it it bêste om gjin ferâldering te fereaskjen, en kin it snijden en ynpakken útfierd wurde nei't de masine út is. Dit kin net allinich de doelen fan griene miljeubeskerming en reduksje fan lege koalstofútstjit berikke, mar ek produksjekosten besparje en de produksje-effisjinsje ferbetterje.
Dizze stúdzje is bedoeld om in nij type polyurethaanlijm te synthetisearjen dy't in geskikte viskositeit en libbensdoer fan 'e kleefskiif hat tidens produksje en gebrûk, fluch kin útharde ûnder lege temperatueromstannichheden, leafst sûnder hege temperatuer, en gjin ynfloed hat op 'e prestaasjes fan ferskate yndikatoaren fan gearstalde fleksibele ferpakking.
1.1 Eksperimintele materialen Adipynsoer, sebacinsoer, ethyleenglycol, neopentylglycol, diethyleenglycol, TDI, HDI-trimeer, yn it laboratoarium makke hyperfertakte polymeer, etylacetaat, polyetyleenfilm (PE), polyesterfilm (PET), aluminiumfolie (AL).
1.2 Eksperimintele ynstruminten Elektryske burofoan mei konstante temperatuer en loftdroeging: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Rotaasjeviskosimeter: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Universele treksterktetestmasine: XLW, Labthink; Thermogravimetryske analysator: TG209, NETZSCH, Dútslân; Hittesealtester: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Syntezemetoade
1) Tarieding fan prepolymeer: Droegje de fjouwerhalsige kolf goed ôf en jitte N2 deryn, foegje dan de mjitten lytse molekule polyol en polysoer ta oan 'e fjouwerhalsige kolf en begjin te roerjen. As de temperatuer de ynstelde temperatuer berikt en de wetterútfier tichtby de teoretyske wetterútfier is, nim dan in bepaalde hoemannichte stekproef foar soereweardetest. As de soerewearde ≤20 mg/g is, begjin de folgjende stap fan 'e reaksje; foegje 100 × 10-6 dosearre katalysator ta, ferbine de fakuümútlaatpipe en start de fakuümpomp, kontrolearje de alkoholútfiersnelheid troch de fakuümgraad, as de werklike alkoholútfier tichtby de teoretyske alkoholútfier is, nim dan in bepaald stekproef foar hydroxylweardetest, en beëinigje de reaksje as de hydroxylwearde foldocht oan 'e ûntwerpeasken. It krigen polyurethaanprepolymeer wurdt ynpakt foar standby-gebrûk.
2) Tarieding fan oplosmiddel-basearre polyurethaanlijm: Foegje ôfmjitten polyurethaanprepolymeer en ethylester ta oan in fjouwerhalsige kolf, ferwaarmje en roer om evenredich te fersprieden, foegje dan ôfmjitten TDI ta oan 'e fjouwerhalsige kolf, hâld 1,0 oere waarm, foegje dan it selsmakke hyperfertakke polymeer ta yn it laboratoarium en bliuw 2,0 oeren reagearje, foegje stadich HDI-trimer dripke foar dripke ta oan 'e fjouwerhalsige kolf, hâld 2,0 oeren waarm, nim samples om it NCO-ynhâld te testen, koel ôf en lit de materialen frij foar ferpakking nei't it NCO-ynhâld kwalifisearre is.
3) Droege laminaasje: Ming etylacetaat, haadmiddel en úthardingsmiddel yn in bepaalde ferhâlding en roer evenredich, tapasse en meitsje dan de samples klear op in droege laminearmasine.
1.4 Testkarakterisaasje
1) Viskositeit: Brûk in rotaasjeviskosimeter en ferwize nei GB/T 2794-1995 Testmetoade foar viskositeit fan lijmen;
2) T-pelsterkte: hifke mei in universele treksterktetestmasine, ferwizend nei de GB/T 8808-1998 peelsterktetestmetoade;
3) Sterkte fan waarmtefersegeling: brûk earst in waarmtefersegelingstester om in waarmtefersegeling út te fieren, brûk dan in universele treksterktetestmasine om te testen, sjoch GB/T 22638.7-2016 metoade foar waarmtefersegelingsterkte;
4) Thermogravimetryske analyze (TGA): De test waard útfierd mei in thermogravimetryske analyzer mei in ferwaarmingssnelheid fan 10 ℃ /min en in testtemperatuerberik fan 50 oant 600 ℃.
2.1 Feroarings yn viskositeit mei mingreaksjetiid De viskositeit fan 'e lijm en de libbensdoer fan 'e rubberen skiif binne wichtige yndikatoaren yn it produksjeproses fan it produkt. As de viskositeit fan 'e lijm te heech is, sil de hoemannichte oanbrochte lijm te grut wêze, wat ynfloed hat op it uterlik en de coatingkosten fan 'e gearstalde film; as de viskositeit te leech is, sil de hoemannichte oanbrochte lijm te leech wêze, en de inket kin net effektyf ynfiltrearre wurde, wat ek ynfloed hat op it uterlik en de bondingprestaasjes fan 'e gearstalde film. As de libbensdoer fan 'e rubberen skiif te koart is, sil de viskositeit fan 'e lijm dy't yn 'e lijmtank opslein is te fluch tanimme, en de lijm kin net soepel oanbrocht wurde, en de rubberen roller is net maklik skjin te meitsjen; as de libbensdoer fan 'e rubberen skiif te lang is, sil it ynfloed hawwe op it uterlik fan 'e earste adhesion en de bondingprestaasjes fan it gearstalde materiaal, en sels ynfloed hawwe op 'e úthardingssnelheid, wêrtroch't de produksjeeffisjinsje fan it produkt beynfloede wurdt.
Passende viskositeitskontrôle en de libbensdoer fan 'e kleefskiif binne wichtige parameters foar it goed gebrûk fan kleefstoffen. Neffens produksjeûnderfining wurde it haadmiddel, etylacetaat en úthardingsmiddel oanpast oan 'e passende R-wearde en viskositeit, en wurdt de kleefstof yn 'e kleeftank rôle mei in rubberen roller sûnder lijm op 'e film oan te bringen. De kleefmonsters wurde op ferskate tiidperioaden nommen foar viskositeitstests. Passende viskositeit, passende libbensdoer fan 'e kleefskiif, en rappe útharding ûnder lege temperatueromstannichheden binne wichtige doelen dy't neistribbe wurde troch polyurethaankleefstoffen op basis fan oplosmiddel tidens produksje en gebrûk.
2.2 Effekt fan ferâlderingstemperatuer op pelsterkte It ferâlderingsproses is it wichtichste, tiidslinendste, enerzjy-yntinsive en romte-yntinsive proses foar fleksibele ferpakking. It beynfloedet net allinich de produksjesnelheid fan it produkt, mar wichtiger noch, it beynfloedet it uterlik en de bondingprestaasjes fan gearstalde fleksibele ferpakking. Konfrontearre mei de doelen fan 'e oerheid fan "koalstofpiek" en "koalstofneutraliteit" en fûle merkkonkurrinsje, binne lege-temperatuerferâldering en rappe útharding effektive manieren om leech enerzjyferbrûk, griene produksje en effisjinte produksje te berikken.
De PET/AL/PE-kompositfilm waard ferâldere by keamertemperatuer en by 40, 50 en 60 ℃. By keamertemperatuer bleau de pelsterkte fan 'e binnenste laach AL/PE-kompositstruktuer stabyl nei 12 oeren ferâldering, en it útharden wie yn prinsipe foltôge; by keamertemperatuer bleau de pelsterkte fan 'e bûtenste laach PET/AL hege-barriêre kompositstruktuer yn prinsipe stabyl nei 12 oeren ferâldering, wat oanjout dat it hege-barriêre filmmateriaal ynfloed sil hawwe op it útharden fan 'e polyurethaanlijm; by it fergelykjen fan 'e úthardingstemperatueromstannichheden fan 40, 50 en 60 ℃ wie der gjin dúdlik ferskil yn 'e úthardingssnelheid.
Yn ferliking mei de mainstream oplosmiddel-basearre polyurethaanlijmen op 'e hjoeddeiske merk is de ferâlderingstiid by hege temperatuer oer it algemien 48 oeren of sels langer. De polyurethaanlijm yn dizze stúdzje kin yn prinsipe it útharden fan 'e hege barriêrestruktuer yn 12 oeren by keamertemperatuer foltôgje. De ûntwikkele lijm hat de funksje fan rappe útharding. Troch de ynfiering fan selsmakke hyperfertakte polymearen en multifunksjonele isocyanaten yn 'e lijm, nettsjinsteande de kompositstruktuer fan 'e bûtenste laach of de kompositstruktuer fan 'e binnenste laach, is de peelsterkte ûnder keamertemperatueromstannichheden net folle oars as de peelsterkte ûnder ferâlderingsomstannichheden by hege temperatuer, wat oanjout dat de ûntwikkele lijm net allinich de funksje hat fan rappe útharding, mar ek de funksje hat fan rappe útharding sûnder hege temperatuer.
2.3 Effekt fan ferâlderingstemperatuer op hjittesealsterkte De hjittesealkarakteristiken fan materialen en it werklike hjittesealeffekt wurde beynfloede troch in protte faktoaren, lykas hjittesealapparatuer, fysike en gemyske prestaasjeparameters fan it materiaal sels, hjittesealtiid, hjittesealdruk en hjittesealtemperatuer, ensfh. Neffens werklike behoeften en ûnderfining wurde in ridlik hjittesealproses en parameters fêststeld, en wurdt de hjittesealsterktetest fan 'e gearstalde film nei it gearstallen útfierd.
As de gearstalde film krekt fan 'e masine ôf is, is de hjittesealsterkte relatyf leech, mar 17 N/(15 mm). Op dit stuit is de lijm krekt begûn te stollen en kin net genôch bondingkrêft leverje. De sterkte dy't op dit stuit test wurdt, is de hjittesealsterkte fan 'e PE-film; as de ferâlderingstiid tanimt, nimt de hjittesealsterkte skerp ta. De hjittesealsterkte nei 12 oeren ferâldering is yn prinsipe itselde as dy nei 24 en 48 oeren, wat oanjout dat it útharden yn prinsipe yn 12 oeren foltôge is, wêrtroch genôch bonding foar ferskate films levere wurdt, wat resulteart yn ferhege hjittesealsterkte. Ut 'e feroaringskromme fan hjittesealsterkte by ferskate temperatueren kin sjoen wurde dat ûnder deselde ferâlderingstiidomstannichheden, der net folle ferskil is yn hjittesealsterkte tusken ferâldering by keamertemperatuer en omstannichheden fan 40, 50 en 60 ℃. Ferâldering by keamertemperatuer kin it effekt fan hege temperatuerferâldering folslein berikke. De fleksibele ferpakkingsstruktuer gearstald mei dizze ûntwikkele lijm hat in goede hjittesealsterkte ûnder hege temperatuerferâlderingsomstannichheden.
2.4 Termyske stabiliteit fan útharde film By it brûken fan fleksibele ferpakking binne waarmtefersegeling en it meitsjen fan tassen fereaske. Neist de termyske stabiliteit fan it filmmateriaal sels bepaalt de termyske stabiliteit fan 'e útharde polyurethaanfilm de prestaasjes en it uterlik fan it ôfmakke fleksibele ferpakkingsprodukt. Dizze stúdzje brûkt de termyske gravimetryske analyze (TGA) metoade om de termyske stabiliteit fan 'e útharde polyurethaanfilm te analysearjen.
De útharde polyurethaanfilm hat twa dúdlike gewichtsferliespieken by de testtemperatuer, dy't oerienkomme mei de termyske ûntbining fan it hurde segmint en it sêfte segmint. De termyske ûntbiningstemperatuer fan it sêfte segmint is relatyf heech, en termysk gewichtsferlies begjint by 264 °C. By dizze temperatuer kin it foldwaan oan 'e temperatuereasken fan it hjoeddeiske sêfte ferpakkingsproses, en kin it foldwaan oan 'e temperatuereasken fan' e produksje fan automatyske ferpakking of foljen, lange-ôfstân kontenerferfier, en it gebrûksproses; de termyske ûntbiningstemperatuer fan it hurde segmint is heger, en berikt 347 °C. De ûntwikkele hege-temperatuer úthardingsfrije lijm hat goede termyske stabiliteit. It AC-13 asfaltmingsel mei stielslak naam mei 2,1% ta.
3) As it stielslakgehalte 100% berikt, dat is, as de ienkele dieltsjegrutte fan 4,75 oant 9,5 mm de kalkstien folslein ferfangt, is de reststabiliteitswearde fan it asfaltmingsel 85,6%, wat 0,5% heger is as dat fan AC-13 asfaltmingsel sûnder stielslak; de splitssterkteferhâlding is 80,8%, wat 0,5% heger is as dat fan AC-13 asfaltmingsel sûnder stielslak. De tafoeging fan in passende hoemannichte stielslak kin de reststabiliteit en splitssterkteferhâlding fan AC-13 stielslak asfaltmingsel effektyf ferbetterje, en kin de wetterstabiliteit fan it asfaltmingsel effektyf ferbetterje.
1) Under normale gebrûksomstannichheden is de earste viskositeit fan 'e polyurethaanlijm op basis fan oplosmiddel, taret troch it ynfieren fan selsmakke hyperfertakke polymers en multifunksjonele polyisocyanaten, sawat 1500 mPa·s, wat in goede viskositeit hat; de libbensdoer fan 'e lijmskiif berikt 60 minuten, wat folslein kin foldwaan oan 'e easken foar wurktiid fan fleksibele ferpakkingsbedriuwen yn it produksjeproses.
2) Ut de peelsterkte en hjittesealsterkte kin sjoen wurde dat de tariede lijm by keamertemperatuer fluch útharde kin. Der is gjin grut ferskil yn 'e úthardingssnelheid by keamertemperatuer en by 40, 50 en 60 ℃, en der is gjin grut ferskil yn 'e bondingsterkte. Dizze lijm kin sûnder hege temperatuer folslein útharde wurde en kin fluch útharde.
3) TGA-analyze lit sjen dat de lijm in goede termyske stabiliteit hat en kin foldwaan oan de temperatuereasken tidens produksje, ferfier en gebrûk.
Pleatsingstiid: 13 maart 2025