Преполимерлерді дайындау үшін негізгі шикізат ретінде шағын молекулалы полиқышқылдар мен шағын молекулалы полиолдарды қолдану арқылы полиуретанды желімнің жаңа түрі дайындалды. Тізбекті ұзарту процесінде полиуретанды құрылымға гипертармақталған полимерлер мен HDI тримерлері енгізілді. Сынақ нәтижелері осы зерттеуде дайындалған желімнің жарамды тұтқырлығына, ұзақ жабысқақ дискінің қызмет ету мерзіміне, бөлме температурасында тез қатып қалуға болатынын және жақсы байланыстыру қасиеттеріне, термиялық тығыздағыш күші мен термиялық тұрақтылыққа ие екенін көрсетеді.

Композиттік икемді қаптаманың керемет сыртқы түрі, кең қолдану ауқымы, ыңғайлы тасымалдау және орау құнының төмен артықшылықтары бар. Ол енгізілген сәттен бастап тамақ, медицина, күнделікті химия, электроника және басқа салаларда кеңінен қолданылды және тұтынушылардың қатты сүйіспеншілігіне ие болды. Композиттік икемді қаптаманың өнімділігі тек пленка материалына байланысты емес, сонымен қатар композиттік желімнің өнімділігіне де байланысты. Полиуретанды желімнің жоғары жабысу күші, күшті реттелуі, гигиена мен қауіпсіздік сияқты көптеген артықшылықтары бар. Қазіргі уақытта ол композиттік икемді қаптамаға арналған негізгі желім болып табылады және негізгі желім өндірушілерінің зерттеулерінің бағыты болып табылады.

Жоғары температурада қартаю иілгіш қаптаманы дайындауда таптырмас процесс болып табылады. «Көміртегі шыңы» және «көміртегі бейтараптығы» ұлттық саясатының мақсаттарымен жасыл қоршаған ортаны қорғау, көміртегі шығарындыларын азайту, жоғары тиімділік пен энергияны үнемдеу өмірдің барлық салаларындағы даму мақсаттарына айналды. Қартаю температурасы мен қартаю уақыты композиттік пленканың қабығының беріктігіне оң әсер етеді. Теориялық тұрғыдан алғанда, қартаю температурасы неғұрлым жоғары болса және қартаю уақыты ұзағырақ болса, соғұрлым реакцияның аяқталу жылдамдығы жоғары болады және соғұрлым емдеу әсері жақсы болады. Өндірістік қолданудың нақты процесінде, егер қартаю температурасын төмендетуге және қартаю уақытын қысқартуға болатын болса, қартаюды қажет етпеген дұрыс, ал кесу және қаптау машина өшірілгеннен кейін жүзеге асырылуы мүмкін. Бұл жасыл қоршаған ортаны қорғау және төмен көміртекті шығарындыларды азайту мақсаттарына қол жеткізуге ғана емес, сонымен қатар өндіріс шығындарын үнемдеуге және өндіріс тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Бұл зерттеу полиуретанды желімнің жаңа түрін синтездеуге арналған, ол өндіру және пайдалану кезінде жарамды тұтқырлығы және жабысқақ дискінің қызмет ету мерзімі бар, төмен температура жағдайында, жақсырақ жоғары температурасыз тез қатып қала алады және композиттік икемді қаптаманың әртүрлі көрсеткіштерінің өнімділігіне әсер етпейді.

1.1 Тәжірибелік материалдар Адипин қышқылы, май қышқылы, этиленгликоль, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, TDI, HDI тример, зертханада жасалған гипертармақталған полимер, этилацетат, полиэтилен пленкасы (ПЭ), полиэфирлі пленка (ПЭТ), алюминий фольга (AL).
1.2 Эксперименттік аспаптар Жұмыс үстеліндегі электрлік тұрақты температурадағы ауамен кептіруге арналған пеш: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Айналмалы вискозиметр: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Әмбебап созылу сынағы: XLW, Labthink; Термогравиметриялық анализатор: TG209, NETZSCH, Германия; Жылу тығыздағыш сынағы: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Синтез әдісі
1) Алдын ала полимерді дайындау: Төрт мойынды колбаны жақсылап құрғатыңыз және оған N2 құйыңыз, содан кейін төрт мойынды колбаға өлшенген шағын молекулалы полиол мен полиқышқылды қосып, араластыра бастаңыз. Температура белгіленген температураға жеткенде және су шығысы теориялық су шығысына жақын болғанда, қышқылдық мәнді тексеру үшін үлгінің белгілі бір мөлшерін алыңыз. Қышқылдың мәні ≤20 мг/г болғанда, реакцияның келесі қадамын бастаңыз; 100×10-6 метрлік катализаторды қосыңыз, вакуумдық құбырды жалғаңыз және вакуумдық сорғыны іске қосыңыз, спирттің шығу жылдамдығын вакуумдық дәреже бойынша бақылаңыз, нақты алкоголь шығысы теориялық алкоголь шығысына жақын болғанда, гидроксил мәнін сынау үшін белгілі бір үлгіні алыңыз және гидроксил мәні жобалық талаптарға сәйкес келгенде реакцияны тоқтатыңыз. Алынған полиуретанды преполимер күту режимінде пайдалануға арналған.
2) Еріткіш негізіндегі полиуретанды желім дайындау: Төрт мойынды колбаға өлшенген полиуретанды преполимер мен этил эфирін қосыңыз, қыздырыңыз және біркелкі таралу үшін араластырыңыз, содан кейін өлшенген TDI-ны төрт мойынды колбаға қосыңыз, 1,0 сағат жылы ұстаңыз, содан кейін үйде жасалған гипертармақталған полимерді қосыңыз және HD2 үшін баяу әрекеттеуді жалғастырыңыз. тримерді төрт мойынды колбаға тамшылатып, 2,0 сағат жылы ұстаңыз, NCO мазмұнын тексеру үшін үлгілерді алыңыз, салқындатыңыз және NCO мазмұны жарамды болғаннан кейін материалдарды қаптамаға жіберіңіз.
3) Құрғақ ламинация: Белгілі бір пропорцияда этилацетатты, негізгі агентті және емдеу агентін араластырыңыз және біркелкі араластырыңыз, содан кейін құрғақ ламинаттау машинасында үлгілерді жағыңыз және дайындаңыз.

1.4 Тест сипаттамасы
1) Тұтқырлық: Айналмалы вискозиметрді пайдаланыңыз және GB/T 2794-1995 Желімдердің тұтқырлығын сынау әдісін қараңыз;
2) Т-қабыршақтың беріктігі: GB/T 8808-1998 қабыршақтанудың беріктігін сынау әдісіне сілтеме жасай отырып, әмбебап созылу сынағы машинасымен сыналған;
3) Жылу тығыздағыштың беріктігі: алдымен жылу тығыздағышын орындау үшін жылу тығыздағышын сынау құралын пайдаланыңыз, содан кейін сынау үшін әмбебап созылу сынау машинасын пайдаланыңыз, GB/T 22638.7-2016 жылу тығыздағыш беріктігін сынау әдісін қараңыз;
4) Термогравиметриялық талдау (TGA): Сынақ қыздыру жылдамдығы 10 ℃/мин және сынақ температурасы 50-ден 600 ℃ дейінгі диапазондағы термогравиметриялық анализаторды қолдану арқылы жүргізілді.

2.1 Араластыру реакциясы уақытына байланысты тұтқырлықтың өзгеруі Желім тұтқырлығы және резеңке дискінің қызмет ету мерзімі өнімді өндіру процесінде маңызды көрсеткіштер болып табылады. Егер желімнің тұтқырлығы тым жоғары болса, қолданылатын желім мөлшері тым үлкен болады, бұл композициялық пленканың сыртқы түріне және жабу құнына әсер етеді; егер тұтқырлық тым төмен болса, қолданылатын желім мөлшері тым төмен болады және сия тиімді инфильтрацияланбайды, бұл композиттік пленканың сыртқы түрі мен байланыстыру өнімділігіне де әсер етеді. Резеңке дискінің қызмет ету мерзімі тым қысқа болса, желім резервуарында сақталған желімнің тұтқырлығы тым тез артады, ал желімді тегіс жағу мүмкін емес, ал резеңке роликті тазалау оңай емес; резеңке дискінің қызмет ету мерзімі тым ұзақ болса, ол композиттік материалдың бастапқы адгезия көрінісіне және байланыстыру өнімділігіне әсер етеді, тіпті қатаю жылдамдығына әсер етеді, осылайша өнімнің өндірістік тиімділігіне әсер етеді.

Сәйкес тұтқырлықты бақылау және жабысқақ дискінің қызмет ету мерзімі желімдерді жақсы пайдалану үшін маңызды параметрлер болып табылады. Өндіріс тәжірибесіне сәйкес, негізгі агент, этилацетат және емдеу агенті сәйкес R мәніне және тұтқырлыққа сәйкестендіріледі, ал желім пленкаға желім қолданбай, резеңке роликпен жабысқақ цистернаға оралады. Жабысқақ үлгілер тұтқырлықты сынау үшін әртүрлі уақыт кезеңдерінде алынады. Сәйкес тұтқырлық, жабысқақ дискінің жарамды мерзімі және төмен температура жағдайында жылдам қатаю - өндіру және пайдалану кезінде еріткіш негізіндегі полиуретанды желімдер көздейтін маңызды мақсаттар.

2.2 Қартаю температурасының қабықтың беріктігіне әсері Қартаю процесі икемді орау үшін ең маңызды, көп уақытты қажет ететін, энергияны көп қажет ететін және кеңістікті қажет ететін процесс болып табылады. Бұл өнімнің өндіріс жылдамдығына ғана емес, одан да маңыздысы, композиттік икемді қаптаманың сыртқы түрі мен байланыстыру өнімділігіне әсер етеді. Үкіметтің «көміртегі шыңы» және «көміртегі бейтараптығы» мақсаттарына және қатал нарықтық бәсекелестікке, төмен температурада қартаюға және жылдам емдеуге тап болған кезде энергияны төмен тұтынуға, жасыл өндіріске және тиімді өндіріске қол жеткізудің тиімді жолы болып табылады.

PET/AL/PE композиттік пленкасы бөлме температурасында және 40, 50 және 60 ℃ температурада ескірді. Бөлме температурасында AL/PE композиттік құрылымының ішкі қабатының қабығының беріктігі 12 сағат бойы қартаюдан кейін тұрақты болып қалды және қатайту негізінен аяқталды; бөлме температурасында PET/AL жоғары кедергісі бар композиттік құрылымның сыртқы қабатының қабыршақтану күші 12 сағат бойы қартаюдан кейін негізінен тұрақты болып қалды, бұл жоғары тосқауыл пленка материалының полиуретанды желімнің қатаюына әсер ететінін көрсетеді; 40, 50 және 60 ℃ қатаю температурасы жағдайларын салыстыру, қатаю жылдамдығында айқын айырмашылық болған жоқ.

Қазіргі нарықтағы негізгі еріткіш негізіндегі полиуретанды желімдермен салыстырғанда, жоғары температурада қартаю уақыты әдетте 48 сағат немесе одан да көп. Бұл зерттеудегі полиуретанды желім, негізінен, бөлме температурасында 12 сағат ішінде жоғары кедергісі бар құрылымды емдеуді аяқтай алады. Әзірленген желім жылдам қатаю функциясына ие. Сыртқы қабаттың композициялық құрылымына немесе ішкі қабаттың композиттік құрылымына қарамастан, желімге қолдан жасалған гипертармақталған полимерлер мен көп функциялы изоцианаттарды енгізу, бөлме температурасында қабықшаның беріктігі жоғары температурада қартаю жағдайында қабықтың беріктігінен айтарлықтай ерекшеленбейді, бұл әзірленген желімнің тек жоғары температурада жылдам қату функциясына ие екенін көрсетеді.

2.3 Қартаю температурасының жылумен тығыздағыштың беріктігіне әсері Материалдардың жылумен тығыздағыш сипаттамалары мен нақты жылу тығыздағыш әсеріне көптеген факторлар әсер етеді, мысалы, жылу тығыздағыш жабдығы, материалдың өзінің физикалық және химиялық өнімділік параметрлері, жылумен тығыздау уақыты, жылу тығыздағыштың қысымы және жылу тығыздағыш температурасы және т.б.. Нақты қажеттіліктер мен тәжірибеге сәйкес, жылумен тығыздау процесінің және параметрлерінің үйлесімділігі, қоспаның беріктігіне сынау жүргізіледі.

Композиттік пленка машинадан жаңа шыққанда, жылу тығыздағышының беріктігі салыстырмалы түрде төмен, небәрі 17 N/(15 мм). Бұл уақытта желім енді ғана қатая бастады және жеткілікті байланыстыру күшін қамтамасыз ете алмайды. Осы уақытта сыналған беріктік PE пленкасының жылу тығыздағыш күші болып табылады; қартаю уақыты ұлғайған сайын жылу тығыздағыш беріктігі күрт артады. 12 сағат бойы қартаюдан кейінгі жылу тығыздауының беріктігі негізінен 24 және 48 сағаттан кейінгі беріктікпен бірдей, бұл қатайтудың негізінен 12 сағатта аяқталатынын көрсетеді, әртүрлі үлдірлер үшін жеткілікті байланыстыруды қамтамасыз етеді, нәтижесінде жылу тығыздағыш беріктігі артады. Әртүрлі температуралардағы жылу тығыздағыш беріктігінің өзгеру қисығынан бірдей қартаю уақытында бөлме температурасының қартаюы мен 40, 50 және 60 ℃ жағдайлары арасында жылу тығыздағыш беріктігінде айтарлықтай айырмашылық жоқ екенін көруге болады. Бөлме температурасында қартаю жоғары температураның қартаю әсеріне толығымен қол жеткізе алады. Осы әзірленген желіммен біріктірілген икемді орау құрылымы жоғары температуралық қартаю жағдайында жақсы жылу тығыздағыш беріктігіне ие.

2.4 Кептірілген пленканың термиялық тұрақтылығы Иілгіш қаптаманы пайдалану кезінде термиялық тығыздау және қап жасау қажет. Пленка материалының өзінің термиялық тұрақтылығына қосымша, өңделген полиуретанды пленканың термиялық тұрақтылығы дайын икемді орауыш өнімнің өнімділігі мен сыртқы түрін анықтайды. Бұл зерттеу өңделген полиуретанды пленканың термиялық тұрақтылығын талдау үшін термиялық гравиметриялық талдау (TGA) әдісін пайдаланады.

Қатты сегмент пен жұмсақ сегменттің термиялық ыдырауына сәйкес, қатайтылған полиуретанды пленка сынақ температурасында екі айқын салмақ жоғалту шыңына ие. Жұмсақ сегменттің термиялық ыдырау температурасы салыстырмалы түрде жоғары, ал термиялық салмақ жоғалту 264 ° C температурада бола бастайды. Бұл температурада ол қазіргі жұмсақ қаптаманы жылумен тығыздау процесінің температуралық талаптарын қанағаттандыра алады және автоматты орау немесе толтыру өндірісінің температуралық талаптарына, алыс қашықтыққа контейнерді тасымалдауға және пайдалану процесіне жауап бере алады; қатты сегменттің термиялық ыдырау температурасы жоғарырақ, 347 ° C-қа жетеді. Әзірленген жоғары температурада қатаюсыз желім жақсы термиялық тұрақтылыққа ие. Болат шлактары бар АС-13 асфальт қоспасы 2,1%-ға өсті.

3)Болат қожының мөлшері 100%-ға жеткенде, яғни 4,75-тен 9,5 мм-ге дейінгі біртұтас бөлшектердің өлшемі әктасты толығымен ауыстырғанда, асфальт қоспасының қалдық тұрақтылық мәні 85,6% құрайды, бұл болат шлаксыз AC-13 асфальт қоспасынан 0,5% жоғары; бөліну беріктігінің коэффициенті 80,8% құрайды, бұл болат шлаксыз AC-13 асфальт қоспасынан 0,5% жоғары. Болат қожының тиісті мөлшерін қосу AC-13 болат қож асфальт қоспасының қалдық тұрақтылығы мен бөліну беріктігінің қатынасын тиімді жақсарта алады және асфальт қоспасының су тұрақтылығын тиімді жақсарта алады.

1) Қалыпты пайдалану жағдайында үйде жасалған гипертармақталған полимерлер мен көп функциялы полиизоцианаттарды енгізу арқылы дайындалған еріткіш негізіндегі полиуретанды желімнің бастапқы тұтқырлығы 1500 мПа·с шамасында болады, оның тұтқырлығы жақсы; жабысқақ дискінің қызмет ету мерзімі 60 минутқа жетеді, бұл өндіріс процесінде икемді орау компанияларының жұмыс уақытының талаптарын толығымен қанағаттандыра алады.

2) Дайындалған желім бөлме температурасында тез қатып кететінін қабықтың беріктігі мен жылу тығыздағыш беріктігінен көруге болады. Бөлме температурасында және 40, 50 және 60 ℃ температурада қатаю жылдамдығында үлкен айырмашылық жоқ және жабысу беріктігінде үлкен айырмашылық жоқ. Бұл желім жоғары температурасыз толығымен емделеді және тез емделеді.

3) TGA талдауы желімнің жақсы термиялық тұрақтылығы бар екенін және өндіру, тасымалдау және пайдалану кезінде температуралық талаптарды қанағаттандыра алатынын көрсетеді.