Նախապոլիմերներ պատրաստելու համար որպես հիմնական հումք օգտագործելով փոքր մոլեկուլային պոլիթթուներ և փոքր մոլեկուլային պոլիոլներ՝ պատրաստվել է պոլիուրեթանային սոսինձի նոր տեսակ: Շղթայի երկարացման գործընթացի ընթացքում պոլիուրեթանային կառուցվածքի մեջ ներմուծվել են գերճյուղավորված պոլիմերներ և HDI տրիմերներ: Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ այս ուսումնասիրության մեջ պատրաստված սոսինձն ունի համապատասխան մածուցիկություն, երկար կպչուն սկավառակի կյանքի ժամկետ, կարող է արագ կարծրանալ սենյակային ջերմաստիճանում և ունի լավ կպչուն հատկություններ, ջերմամեկուսացման ամրություն և ջերմային կայունություն:

Կոմպոզիտային ճկուն փաթեթավորումն ունի նրբագեղ տեսքի, լայն կիրառման շրջանակի, հարմար տեղափոխման և ցածր փաթեթավորման արժեքի առավելություններ։ Ներդրումից ի վեր այն լայնորեն օգտագործվել է սննդի, բժշկության, ամենօրյա քիմիական նյութերի, էլեկտրոնիկայի և այլ արդյունաբերություններում և խորապես սիրված է սպառողների կողմից։ Կոմպոզիտային ճկուն փաթեթավորման աշխատանքը կապված է ոչ միայն թաղանթանյութի հետ, այլև կախված է կոմպոզիտային սոսնձի աշխատանքից։ Պոլիուրեթանային սոսինձն ունի բազմաթիվ առավելություններ, ինչպիսիք են բարձր կպչունության ամրությունը, ուժեղ կարգավորելիությունը, հիգիենան և անվտանգությունը։ Այն ներկայումս կոմպոզիտային ճկուն փաթեթավորման հիմնական կրող սոսինձն է և խոշոր սոսինձ արտադրողների հետազոտությունների կենտրոնում։

Բարձր ջերմաստիճանային ծերացումը անփոխարինելի գործընթաց է ճկուն փաթեթավորման պատրաստման մեջ: «Ածխածնային գագաթնակետի» և «ածխածնային չեզոքության» ազգային քաղաքականության նպատակների շնորհիվ, կանաչ շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը, ցածր ածխածնային արտանետումների կրճատումը, բարձր արդյունավետությունը և էներգախնայողությունը դարձել են կյանքի բոլոր ոլորտների զարգացման նպատակներ: Ծերացման ջերմաստիճանը և ծերացման ժամանակը դրական ազդեցություն ունեն կոմպոզիտային թաղանթի կեղևի ամրության վրա: Տեսականորեն, որքան բարձր է ծերացման ջերմաստիճանը և որքան երկար է ծերացման ժամանակը, այնքան բարձր է ռեակցիայի ավարտի արագությունը և այնքան լավ է կարծրացման ազդեցությունը: Իրական արտադրության կիրառման գործընթացում, եթե ծերացման ջերմաստիճանը կարող է իջեցվել և ծերացման ժամանակը կարող է կրճատվել, ապա լավագույնն այն է, որ ծերացումը չպահանջվի, և կտրումը և փաթեթավորումը կարող են իրականացվել մեքենայի անջատումից հետո: Սա կարող է ոչ միայն հասնել կանաչ շրջակա միջավայրի պաշտպանության և ցածր ածխածնային արտանետումների կրճատման նպատակներին, այլև խնայել արտադրական ծախսերը և բարելավել արտադրության արդյունավետությունը:

Այս ուսումնասիրությունը նախատեսված է պոլիուրեթանային սոսինձի նոր տեսակի սինթեզման համար, որն ունի համապատասխան մածուցիկություն և կպչուն սկավառակի կյանքի տևողություն արտադրության և օգտագործման ընթացքում, կարող է արագ չորանալ ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում, նախընտրելի է՝ առանց բարձր ջերմաստիճանի, և չի ազդում կոմպոզիտային ճկուն փաթեթավորման տարբեր ցուցանիշների աշխատանքի վրա։

1.1 Փորձարարական նյութեր՝ Ադիպինաթթու, սեբացինաթթու, էթիլենգլիկոլ, նեոպենտիլգլիկոլ, դիէթիլենգլիկոլ, TDI, HDI տրիմեր, լաբորատորիայում պատրաստված գերճյուղավորված պոլիմեր, էթիլացետատ, պոլիէթիլենային թաղանթ (PE), պոլիեսթերային թաղանթ (PET), ալյումինե փայլաթիթեղ (AL):
1.2 Փորձարարական գործիքներ Սեղանի էլեկտրական հաստատուն ջերմաստիճանի օդային չորացման վառարան. DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Պտտական ​​մածուցիկաչափ. NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Ունիվերսալ ձգման փորձարկման մեքենա. XLW, Labthink; Ջերմագրավիմետրիկ վերլուծիչ. TG209, NETZSCH, Գերմանիա; Ջերմային կնքման փորձարկիչ. SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Սինթեզի մեթոդ
1) Նախապոլիմերի պատրաստում. Չորս վզիկով սրվակը լավ չորացրեք և դրա մեջ ավելացրեք N2, այնուհետև չորս վզիկով սրվակի մեջ ավելացրեք չափված փոքր մոլեկուլային պոլիոլը և պոլիաթթվը և սկսեք խառնել: Երբ ջերմաստիճանը հասնի սահմանված ջերմաստիճանին, և ջրի ելքը մոտ լինի տեսական ջրի ելքին, վերցրեք որոշակի քանակությամբ նմուշ՝ թթվային արժեքի չափման համար: Երբ թթվային արժեքը ≤20 մգ/գ է, սկսեք ռեակցիայի հաջորդ քայլը. ավելացրեք 100×10-6 չափիչ կատալիզատոր, միացրեք վակուումային արտանետման խողովակը և միացրեք վակուումային պոմպը, կարգավորեք սպիրտի ելքի արագությունը վակուումի աստիճանով, երբ սպիրտի իրական ելքը մոտ լինի տեսական սպիրտի ելքին, վերցրեք որոշակի նմուշ՝ հիդրօքսիլային արժեքի չափման համար, և դադարեցրեք ռեակցիան, երբ հիդրօքսիլային արժեքը համապատասխանի նախագծային պահանջներին: Ստացված պոլիուրեթանային նախապոլիմերը փաթեթավորված է պահեստային օգտագործման համար:
2) Լուծիչի վրա հիմնված պոլիուրեթանային սոսինձի պատրաստում. Չորս վզիկով կոլբայի մեջ ավելացրեք չափված պոլիուրեթանային նախապատմիչը և էթիլային էսթերը, տաքացրեք և խառնեք՝ հավասարաչափ բաշխելու համար, այնուհետև չորս վզիկով կոլբայի մեջ ավելացրեք չափված TDI-ն, պահեք տաք 1.0 ժամ, այնուհետև լաբորատորիայում ավելացրեք ինքնաշեն գերճյուղավորված պոլիմերը և շարունակեք ռեակցիան 2.0 ժամ, չորս վզիկով կոլբայի մեջ դանդաղ կաթիլ-կաթիլ ավելացրեք HDI տրիմեր, պահեք տաք 2.0 ժամ, վերցրեք նմուշներ՝ NCO պարունակությունը ստուգելու համար, սառեցրեք և NCO պարունակությունը որակավորվելուց հետո նյութերը թողարկեք փաթեթավորման համար։
3) Չոր շերտավորում. որոշակի համամասնությամբ խառնել էթիլացետատը, հիմնական նյութը և կարծրացնող նյութը և հավասարաչափ խառնել, այնուհետև նմուշները կիրառել և պատրաստել չոր շերտավորման մեքենայի վրա։

1.4 Փորձարկման բնութագրում
1) Մածուցիկություն. Օգտագործեք պտտվող մածուցիկաչափ և դիմեք GB/T 2794-1995 սոսինձների մածուցիկության փորձարկման մեթոդին։
2) T-աձև շերտազատման ամրությունը. փորձարկվել է ունիվերսալ ձգման փորձարկման մեքենայի միջոցով՝ հղում անելով GB/T 8808-1998 շերտազատման ամրության փորձարկման մեթոդին։
3) Ջերմամեկուսացման ամրություն. նախ օգտագործեք ջերմամեկուսացման փորձարկիչ՝ ջերմամեկուսացումն իրականացնելու համար, այնուհետև փորձարկման համար օգտագործեք ունիվերսալ ձգման փորձարկման մեքենա, տե՛ս GB/T 22638.7-2016 ջերմամեկուսացման ամրության փորձարկման մեթոդը։
4) Ջերմագրավիմետրիկ վերլուծություն (TGA): Փորձարկումն իրականացվել է ջերմագրավիմետրիկ վերլուծիչի միջոցով՝ 10 ℃/րոպե տաքացման արագությամբ և 50-ից 600 ℃ փորձարկման ջերմաստիճանի միջակայքում:

2.1 Մածուցիկության փոփոխությունները խառնման ռեակցիայի ժամանակի հետ Սոսնձի մածուցիկությունը և ռետինե սկավառակի կյանքի տևողությունը կարևոր ցուցանիշներ են արտադրանքի արտադրության գործընթացում: Եթե սոսնձի մածուցիկությունը չափազանց բարձր է, կիրառվող սոսնձի քանակը չափազանց մեծ կլինի, ինչը կազդի կոմպոզիտային թաղանթի տեսքի և ծածկույթի արժեքի վրա. եթե մածուցիկությունը չափազանց ցածր է, կիրառվող սոսնձի քանակը չափազանց ցածր կլինի, և թանաքը չի կարող արդյունավետորեն ներծծվել, ինչը նույնպես կազդի կոմպոզիտային թաղանթի տեսքի և կպչունության վրա: Եթե ռետինե սկավառակի կյանքի տևողությունը չափազանց կարճ է, սոսնձի տարայում պահվող սոսնձի մածուցիկությունը չափազանց արագ կաճի, և սոսինձը չի կարող հարթ քսվել, և ռետինե գլանը հեշտ չի լինի մաքրել. եթե ռետինե սկավառակի կյանքի տևողությունը չափազանց երկար է, դա կազդի կոմպոզիտային նյութի սկզբնական կպչունության տեսքի և կպչունության վրա, և նույնիսկ կազդի կարծրացման արագության վրա, դրանով իսկ ազդելով արտադրանքի արտադրության արդյունավետության վրա:

Համապատասխան մածուցիկության վերահսկումը և կպչուն սկավառակի կյանքի տևողությունը կարևոր պարամետրեր են սոսինձների լավ օգտագործման համար: Արտադրության փորձի համաձայն, հիմնական նյութը, էթիլացետատը և ամրացնող նյութը կարգավորվում են համապատասխան R արժեքին և մածուցիկությանը, և սոսինձը գլորվում է սոսնձի բաքի մեջ ռետինե գլանով՝ առանց թաղանթին սոսինձ քսելու: Սոսինձի նմուշները վերցվում են տարբեր ժամանակահատվածներում՝ մածուցիկության ստուգման համար: Համապատասխան մածուցիկությունը, կպչուն սկավառակի համապատասխան կյանքի տևողությունը և ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում արագ ամրացումը լուծիչի վրա հիմնված պոլիուրեթանային սոսինձների կողմից արտադրության և օգտագործման ընթացքում հետապնդվող կարևոր նպատակներ են:

2.2 Ծերացման ջերմաստիճանի ազդեցությունը կեղևի ամրության վրա։ Ծերացման գործընթացը ճկուն փաթեթավորման համար ամենակարևոր, ժամանակատար, էներգախնայող և տարածք պահանջող գործընթացն է։ Այն ոչ միայն ազդում է արտադրանքի արտադրության տեմպի վրա, այլև, ավելի կարևորը, ազդում է կոմպոզիտային ճկուն փաթեթավորման տեսքի և կպչունության վրա։ Կառավարության «ածխածնային գագաթնակետի» և «ածխածնային չեզոքության» նպատակների և շուկայական մրցակցության պայմաններում, ցածր ջերմաստիճանի ծերացումը և արագ կարծրացումը ցածր էներգիայի սպառման, կանաչ արտադրության և արդյունավետ արտադրության հասնելու արդյունավետ միջոցներ են։

PET/AL/PE կոմպոզիտային թաղանթը հասունացվել է սենյակային ջերմաստիճանում՝ 40, 50 և 60 ℃ ջերմաստիճաններում: Սենյակային ջերմաստիճանում ներքին շերտի AL/PE կոմպոզիտային կառուցվածքի թեփոտման ամրությունը մնացել է կայուն 12 ժամ հասունացումից հետո, և կարծրացումը գործնականում ավարտվել է. սենյակային ջերմաստիճանում արտաքին շերտի PET/AL բարձր արգելք ունեցող կոմպոզիտային կառուցվածքի թեփոտման ամրությունը մնացել է գործնականում կայուն 12 ժամ հասունացումից հետո, ինչը ցույց է տալիս, որ բարձր արգելք ունեցող թաղանթային նյութը կազդի պոլիուրեթանային սոսնձի կարծրացման վրա. 40, 50 և 60 ℃ կարծրացման ջերմաստիճանային պայմանները համեմատելիս կարծրացման արագության մեջ ակնհայտ տարբերություն չի եղել:

Համեմատած ներկայիս շուկայում առկա լուծիչի վրա հիմնված պոլիուրեթանային սոսինձների հետ, բարձր ջերմաստիճանային ծերացման ժամանակը սովորաբար 48 ժամ կամ նույնիսկ ավելի է: Այս ուսումնասիրության մեջ ներկայացված պոլիուրեթանային սոսինձը կարող է բարձր պատնեշ ունեցող կառուցվածքի կարծրացումը հիմնականում ավարտել 12 ժամվա ընթացքում սենյակային ջերմաստիճանում: Մշակված սոսինձն ունի արագ կարծրացման գործառույթ: Սոսինձի մեջ ինքնաշեն գերճյուղավորված պոլիմերների և բազմաֆունկցիոնալ իզոցիանատների ներմուծումը, անկախ արտաքին շերտի կոմպոզիտային կառուցվածքից, թե ներքին շերտի կոմպոզիտային կառուցվածքից, սենյակային ջերմաստիճանի պայմաններում կեղևազերծման ամրությունը շատ չի տարբերվում բարձր ջերմաստիճանային ծերացման պայմաններում կեղևազերծման ամրությունից, ինչը ցույց է տալիս, որ մշակված սոսինձն ունի ոչ միայն արագ կարծրացման գործառույթ, այլև արագ կարծրացման գործառույթ՝ առանց բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության:

2.3 Ծերացման ջերմաստիճանի ազդեցությունը ջերմամեկուսացման ամրության վրա։ Նյութերի ջերմամեկուսացման բնութագրերը և իրական ջերմամեկուսացման էֆեկտը կախված են բազմաթիվ գործոններից, ինչպիսիք են ջերմամեկուսացման սարքավորումները, նյութի ֆիզիկական և քիմիական աշխատանքային պարամետրերը, ջերմամեկուսացման ժամանակը, ջերմամեկուսացման ճնշումը և ջերմաստիճանը և այլն։ Իրական կարիքներին և փորձին համապատասխան, սահմանվում է ջերմամեկուսացման ողջամիտ գործընթաց և պարամետրեր, և իրականացվում է կոմպոզիտային թաղանթի ջերմամեկուսացման ամրության փորձարկում խառնուրդի ստեղծումից հետո։

Երբ կոմպոզիտային թաղանթը նոր է դուրս գալիս մեքենայից, ջերմամեկուսացման ամրությունը համեմատաբար ցածր է՝ ընդամենը 17 Ն/(15 մմ): Այս պահին սոսինձը նոր է սկսել պնդանալ և չի կարող ապահովել բավարար կպչունություն: Այս պահին փորձարկվող ամրությունը PE թաղանթի ջերմամեկուսացման ամրությունն է. հասունացման ժամանակի աճին զուգընթաց, ջերմամեկուսացման ամրությունը կտրուկ աճում է: 12 ժամ հասունացումից հետո ջերմամեկուսացման ամրությունը հիմնականում նույնն է, ինչ 24 և 48 ժամ հետո, ինչը ցույց է տալիս, որ կարծրացումը հիմնականում ավարտվում է 12 ժամվա ընթացքում, ապահովելով բավարար կպչունություն տարբեր թաղանթների համար, ինչը հանգեցնում է ջերմամեկուսացման ամրության աճի: Տարբեր ջերմաստիճաններում ջերմամեկուսացման ամրության փոփոխության կորից կարելի է տեսնել, որ նույն հասունացման ժամանակի պայմաններում սենյակային ջերմաստիճանում հասունացման և 40, 50 և 60 ℃ պայմաններում ջերմամեկուսացման ամրության մեջ մեծ տարբերություն չկա: Սենյակային ջերմաստիճանում հասունացումը կարող է լիովին ապահովել բարձր ջերմաստիճանում հասունացման ազդեցությունը: Այս մշակված սոսինձով կոմպոզիտային ճկուն փաթեթավորման կառուցվածքը լավ ջերմամեկուսացման ամրություն ունի բարձր ջերմաստիճանում հասունացման պայմաններում:

2.4 Չորացրած թաղանթի ջերմային կայունությունը։ Ճկուն փաթեթավորման օգտագործման ընթացքում անհրաժեշտ է ջերմային կնքում և տոպրակների պատրաստում։ Բացի թաղանթի նյութի ջերմային կայունությունից, չորացրած պոլիուրեթանային թաղանթի ջերմային կայունությունը որոշում է պատրաստի ճկուն փաթեթավորման արտադրանքի աշխատանքը և տեսքը։ Այս ուսումնասիրությունը օգտագործում է ջերմային գրավիմետրիկ վերլուծության (TGA) մեթոդը՝ չորացրած պոլիուրեթանային թաղանթի ջերմային կայունությունը վերլուծելու համար։

Չորացրած պոլիուրեթանային թաղանթը փորձարկման ջերմաստիճանում ունի երկու ակնհայտ քաշի կորստի գագաթնակետ, որոնք համապատասխանում են կոշտ և փափուկ հատվածների ջերմային քայքայմանը: Փափուկ հատվածի ջերմային քայքայման ջերմաստիճանը համեմատաբար բարձր է, և ջերմային քաշի կորուստը սկսվում է 264°C-ից: Այս ջերմաստիճանում այն ​​կարող է բավարարել փափուկ փաթեթավորման ջերմային կնքման ներկայիս գործընթացի ջերմաստիճանային պահանջները և կարող է բավարարել ավտոմատ փաթեթավորման կամ լցման արտադրության, երկար տարածությունների տարաների փոխադրման և օգտագործման գործընթացի ջերմաստիճանային պահանջները. կոշտ հատվածի ջերմային քայքայման ջերմաստիճանը ավելի բարձր է՝ հասնելով 347°C-ի: Մշակված բարձր ջերմաստիճանային չմշակվող սոսինձը լավ ջերմային կայունություն ունի: AC-13 ասֆալտի խառնուրդը պողպատե խարամով աճել է 2.1%-ով:

3) Երբ պողպատե խարամի պարունակությունը հասնում է 100%-ի, այսինքն՝ երբ 4.75-ից 9.5 մմ առանձին մասնիկի չափը ամբողջությամբ փոխարինում է կրաքարին, ասֆալտային խառնուրդի մնացորդային կայունության արժեքը կազմում է 85.6%, որը 0.5%-ով ավելի է, քան AC-13 առանց պողպատե խարամի ասֆալտային խառնուրդի դեպքում։ Ճեղքման ամրության հարաբերակցությունը կազմում է 80.8%, որը 0.5%-ով ավելի է, քան AC-13 առանց պողպատե խարամի ասֆալտային խառնուրդի դեպքում։ Պողպատե խարամի համապատասխան քանակի ավելացումը կարող է արդյունավետորեն բարելավել AC-13 պողպատե խարամի ասֆալտային խառնուրդի մնացորդային կայունությունը և ճեղքման ամրության հարաբերակցությունը, ինչպես նաև կարող է արդյունավետորեն բարելավել ասֆալտային խառնուրդի ջրակայունությունը։

1) Նորմալ օգտագործման պայմաններում, ինքնաշեն հիպերճյուղավորված պոլիմերների և բազմաֆունկցիոնալ պոլիիզոցիանատների ներմուծմամբ պատրաստված լուծիչի վրա հիմնված պոլիուրեթանային սոսինձի սկզբնական մածուցիկությունը մոտ 1500 մՊա·վ է, որն ունի լավ մածուցիկություն։ Սոսնձի սկավառակի կյանքի տևողությունը հասնում է 60 րոպեի, ինչը կարող է լիովին բավարարել ճկուն փաթեթավորման ընկերությունների աշխատանքային ժամանակի պահանջները արտադրական գործընթացում։

2) Թերթման և ջերմամեկուսացման ամրությունից երևում է, որ պատրաստված սոսինձը կարող է արագ չորանալ սենյակային ջերմաստիճանում: Սենյակային ջերմաստիճանում և 40, 50 և 60 ℃ ջերմաստիճաններում չորացման արագության մեջ մեծ տարբերություն չկա, և կապման ամրության մեջ մեծ տարբերություն չկա: Այս սոսինձը կարող է լիովին չորանալ առանց բարձր ջերմաստիճանի և կարող է արագ չորանալ:

3) TGA վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ սոսինձը լավ ջերմային կայունություն ունի և կարող է բավարարել ջերմաստիճանի պահանջները արտադրության, տեղափոխման և օգտագործման ընթացքում։