Prepolimerleri taýýarlamak üçin esasy çig mal hökmünde kiçi molekulaly polikislotalar we kiçi molekulaly poliollar ulanylyp, täze görnüşli poliuretan ýelimleýjisi taýýarlanyldy. Zynjyryň uzaldylmagynyň dowamynda poliuretan gurluşyna giperşahaly polimerler we HDI trimerleri girizildi. Synag netijeleri bu gözlegde taýýarlanan ýelimleýjiniň laýyk ýapyşyklylyga, uzak wagtlap ýelimleýji disk ömrüne, otagyň temperaturasynda çalt gurup biljekdigine we gowy baglanyş häsiýetlerine, gyzgynlyk berkligine we termal durnuklylygyna eýedigini görkezýär.

Kompozit çeýe gaplama ajaýyp görnüş, giň ulanylyş çägi, amatly daşamak we gaplama bahasynyň pes bolmagy ýaly artykmaçlyklara eýedir. Ol döredilenden bäri azyk, derman, gündelik himiki serişdeler, elektronika we beýleki pudaklarda giňden ulanylýar we sarp edijiler tarapyndan çuňňur söýülýär. Kompozit çeýe gaplamanyň işi diňe bir plýonka materialy bilen baglanyşykly däl, eýsem kompozit ýelmeşdirijiniň işine hem baglydyr. Poliuretan ýelmeşdirijiniň ýokary baglanyş güýji, güýçli sazlanmagy, arassaçylyk we howpsuzlyk ýaly köp artykmaçlyklary bar. Häzirki wagtda ol kompozit çeýe gaplama üçin esasy goldaw ýelmeşdiriji bolup, esasy ýelmeşdiriji öndürijileriň ylmy-barlag işleriniň merkezidir.

Ýokary temperaturada garramak çeýe gaplamalary taýýarlamakda aýrylmaz prosesdir. "Uglerod pikiniň" we "Uglerod bitaraplygynyň" milli syýasaty bilen, daşky gurşawy goramak, az uglerodly zyňyndylary azaltmak, ýokary netijelilik we energiýa tygşytlamak durmuşyň ähli gatlaklarynyň ösüş maksatlaryna öwrüldi. Garramagyň temperaturasy we garramagyň wagty kompozit plýonkanyň gabyklanma güýjüne oňyn täsir edýär. Teoriýa taýdan, garramagyň temperaturasy näçe ýokary we garramagyň wagty näçe uzak bolsa, reaksiýanyň tamamlanma tizligi şonça ýokary we berklenme täsiri şonça gowy bolýar. Hakyky önümçilik prosesinde, eger garramagyň temperaturasyny peseldip we garramagyň wagtyny gysgaldyp bolýan bolsa, garramagy talap etmezlik iň gowusydyr we maşyn öçürilenden soň kesmek we haltalamak işleri amala aşyrylyp bilner. Bu diňe daşky gurşawy goramak we az uglerodly zyňyndylary azaltmak maksatlaryna ýetmek bilen çäklenmän, eýsem önümçilik çykdajylaryny tygşytlap we önümçilik netijeliligini ýokarlandyryp biler.

Bu gözleg önümçilik we ulanyş döwründe laýyk ýapyşyklyga we ýelmeşdiriji disk ömrüne eýe bolan, pes temperatura şertlerinde, has gowusy ýokary temperatura bolmazdan çalt gurup bilýän we kompozit çeýe gaplamanyň dürli görkezijileriniň işine täsir etmeýän täze görnüşli poliuretan ýelmeşdirijisini sintezlemek üçin niýetlenendir.

1.1 Eksperimental materiallar Adipin turşusy, sebasin turşusy, etilen glikol, neopentil glikol, dietilen glikol, TDI, HDI trimeri, laboratoriýada öndürilen giperşahalanan polimer, etil asetat, polietilen plyonka (PE), poliester plyonka (PET), alýumin folga (AL).
1.2 Synag gurallary Stol üstünde işleýän elektrik hemişelik temperaturaly howa guradyjy peç: DHG-9203A, Şanhaý Ýiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Aýlawly wiskozimetr: NDJ-79, Şanhaý Renhe Keyi Co., Ltd.; Universal dartgynlylyk synag enjamy: XLW, Labthink; Termograwimetrik analizator: TG209, NETZSCH, Germaniýa; Gyzgynlyk möhürleme synag enjamy: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Elektromehaniki Co., Ltd.
1.3 Sintez usuly
1) Prepolimeri taýýarlamak: Dört boýunly kolba gowy guradyň we oňa N2 geçiriň, soňra ölçenen kiçi molekulaly poliol we polikislotany dört boýunly kolba goşuň we garyşdyryp başlaň. Temperatura bellenen temperatura ýetende we suwuň çykarylyşy nazary suwuň çykarylyşyna golaý bolanda, kislotanyň bahasyny synag etmek üçin belli bir mukdarda nusga alyň. Kislotanyň bahasy ≤20 mg/g bolanda, reaksiýanyň indiki ädimine başlaň; 100 × 10-6 ölçegli katalizator goşuň, wakuum guýruk turbasyny birikdiriň we wakuum nasosyny işe giriziň, spirtiň çykarylyşynyň tizligini wakuum derejesi boýunça dolandyryň, hakyky spirtiň çykarylyşy nazary spirtiň çykarylyşyna golaý bolanda, gidroksil bahasyny synag etmek üçin belli bir nusga alyň we gidroksil bahasy dizaýn talaplaryna laýyk gelende reaksiýany bes ediň. Alnan poliuretan prepolimeri garaşylýan ulanmak üçin gaplanýar.
2) Ergin esasly poliuretan ýelmeşdirijini taýýarlamak: Ölçenen poliuretan prepolimerini we etil efirini dört boýunly kolba goşuň, gyzdyryň we deň derejede ýaýraýança garyşdyryň, soňra ölçenen TDI-ni dört boýunly kolba goşuň, 1,0 sagat ýyly saklaň, soňra öýde ýasalan giperşahaly polimeri laboratoriýada goşuň we 2,0 sagat reaksiýa dowam ediň, HDI trimerini dört boýunly kolba damjalap goşuň, 2,0 sagat ýyly saklaň, NCO-nyň mazmunyny barlamak üçin nusgalar alyň, sowadyň we NCO-nyň mazmuny anyklanandan soň materiallary gaplamak üçin goýberiň.
3) Gury laminasiýa: Etil asetaty, esasy serişde we berkidiji serişde belli bir derejede garyşdyryň we deň derejede garyşdyryň, soňra gurak laminasiýa maşynynda nusgalary ulanyň we taýýarlaň.

1.4 Synagyň häsiýetnamasy
1) Ýapyşlyk: Aýlanýan wiskozimetri ulanyň we GB/T 2794-1995 Ýelimleýji maddalaryň ýapyşlygyny barlamak üçin synag usulyna serediň;
2) T-görnüşli gabyk berkligi: GB/T 8808-1998 gabyk berkligi synag usulyna salgylanyp, uniwersal dartgynlylyk synag enjamy arkaly synagdan geçirildi;
3) Gyzgynlyk möhüriniň berkligi: ilki gyzgynlyk möhürini synagdan geçirmek üçin gyzgynlyk möhürini synagdan geçiriň, soňra synagdan geçirmek üçin umumy dartgynlylyk synag enjamyny ulanyň, GB/T 22638.7-2016 gyzgynlyk möhüriniň berkligini synagdan geçirmek usulyna serediň;
4) Termograwimetriki analiz (TGA): Synag 10 ℃ /min gyzdyryş tizligi we 50-den 600 ℃-e çenli synag temperatura diapazony bolan termograwimetriki analizator arkaly geçirildi.

2.1 Garyşdyrma reaksiýa wagty bilen ýapyşyklygyň üýtgemegi Ýelimleýji maddanyň ýapyşyklygy we rezin diskiň ömrü önüm öndürmek prosesinde möhüm görkezijilerdir. Ýelimleýji maddanyň ýapyşyklygy gaty ýokary bolsa, ulanylýan ýelimiň mukdary gaty köp bolar, bu bolsa kompozit plýonkanyň daşky görnüşine we örtük bahasyna täsir eder; ýapyşyklyk gaty pes bolsa, ulanylýan ýelimiň mukdary gaty az bolar we syýa netijeli siňip bilmez, bu bolsa kompozit plýonkanyň daşky görnüşine we baglanyş ukybyna hem täsir eder. Eger rezin diskiň ömrü gaty gysga bolsa, ýelim çelekde saklanýan ýelimleýji maddanyň ýapyşyklygy gaty çalt artar we ýelimi ýumşak ulanyp bolmaz we rezin rulony arassalamak aňsat däl; eger rezin diskiň ömrü gaty uzyn bolsa, bu kompozit materialyň başlangyç ýapyşyk görnüşine we baglanyş ukybyna täsir eder, hatda gatap galma tizligine täsir eder we şeýdip önümiň önümçilik netijeliligine täsir eder.

Ýelimleýji diskiň degişli ýapyşyklyk gözegçiligi we ömrüniň dowamlylygy ýelmeşdiriji maddalaryň gowy ulanylmagy üçin möhüm parametrlerdir. Önümçilik tejribesine görä, esasy agent, etil asetat we berkidiji maddalar degişli R gymmatyna we ýapyşyklyga sazlanýar we ýelmeşdiriji material plýonka ýelim çalman, rezin rulon bilen ýelmeşdiriji bakda dürtülýär. Ýelimleýji nusgalar ýapyşyklyk synagy üçin dürli wagt aralygynda alynýar. Eritiji esasly poliuretan ýelmeşdiriji maddalaryň önümçilik we ulanyş wagtynda yzarlaýan möhüm maksatlarydyr.

2.2 Garrama temperaturasynyň gabyk berkligine täsiri Garrama prosesi çeýe gaplama üçin iň möhüm, wagt talap edýän, energiýa sarp edýän we giňişlik talap edýän prosesdir. Ol diňe bir önümiň önümçilik depginine täsir etmän, eýsem has möhümi, kompozit çeýe gaplamanyň daşky görnüşine we baglanyş ukybyna täsir edýär. Hökümetiň "uglerod pik" we "uglerod bitaraplygy" maksatlary we güýçli bazar bäsdeşligi bilen ýüzbe-ýüz bolanda, pes temperaturada garrama we çalt guratma pes energiýa sarp edilişine, ýaşyl önümçilik we netijeli önümçilik gazanmagyň netijeli usullarydyr.

PET/AL/PE kompozit plýonkasy otagyň temperaturasynda we 40, 50 we 60 ℃ temperaturada garrady. Otagyň temperaturasynda içki gatlak AL/PE kompozit gurluşynyň soyulma güýji 12 sagat garradylandan soň durnukly galdy we gataplaşmak esasan tamamlandy; otagyň temperaturasynda daşky gatlak PET/AL ýokary päsgelçilikli kompozit gurluşynyň soyulma güýji 12 sagat garradylandan soň esasan durnukly galdy, bu bolsa ýokary päsgelçilikli plýonka materialynyň poliuretan ýelmeşdirijiniň gataplaşmagyna täsir etjekdigini görkezýär; 40, 50 we 60 ℃ gataplaşma temperatura şertlerini deňeşdirende, gataplaşma tizliginde aç-açan tapawut ýokdy.

Häzirki bazardaky esasy ergin esasly poliuretan ýelmeşdirijiler bilen deňeşdirilende, ýokary temperaturada garrama wagty, adatça, 48 sagat ýa-da ondan hem köp. Bu gözlegde poliuretan ýelmeşdiriji, otagyň temperaturasynda ýokary päsgelçilikli gurluşyň 12 sagadyň içinde gurmagyny tamamlap bilýär. Işlenip düzülen ýelmeşdiriji çalt gurma funksiýasyna eýedir. Daşky gatlak kompozit gurluşyna ýa-da içki gatlak kompozit gurluşyna garamazdan, ýelmeşe öýde ýasalan giperşahaly polimerleriň we köpugurly izosianatlaryň girizilmegi, otagyň temperatura şertlerinde soýulmagyň güýji ýokary temperatura garrama şertlerinde soýulmagyň güýjünden kän tapawutlanmaýar, bu bolsa işlenip düzülen ýelmeşdirijiniň diňe bir çalt gurma funksiýasyna eýe däl, eýsem ýokary temperatura bolmazdan çalt gurma funksiýasyna hem eýedigini görkezýär.

2.3 Garrama temperaturasynyň ýylylyk möhüriniň berkligine täsiri Materiallaryň ýylylyk möhüriniň häsiýetlerine we hakyky ýylylyk möhüriniň täsirine ýylylyk möhür enjamlary, materialyň özüniň fiziki we himiki görkezijileri, ýylylyk möhüriniň wagty, ýylylyk möhüriniň basyşy we ýylylyk möhüriniň temperaturasy ýaly köp faktorlar täsir edýär. Hakyky zerurlyklara we tejribelere laýyklykda, makul ýylylyk möhüriniň prosesi we parametrleri kesgitlenýär we birleşdirilenden soň kompozit plýonkanyň ýylylyk möhüriniň berkligi synagy geçirilýär.

Kompozit plýonka maşyndan ýaňy çykanda, gyzgynlyk möhüriniň güýji deňeşdirme boýunça pes, diňe 17 N/(15 mm). Bu wagtda ýelim ýaňy gatamaga başlady we ýeterlik baglanyş güýjüni üpjün edip bilmeýär. Bu wagtda synagdan geçirilen güýç PE plýonkasynyň gyzgynlyk möhüriniň güýjidir; garrama wagty artdygyça, gyzgynlyk möhüriniň güýji kesgin artýar. 12 sagat garramadan soňky gyzgynlyk möhüriniň güýji esasan 24 we 48 sagatdan soňky bilen deňdir, bu bolsa berkleşmegiň esasan 12 sagatda tamamlanýandygyny we dürli plýonkalar üçin ýeterlik baglanyşy üpjün edýändigini, netijede gyzgynlyk möhüriniň güýjüniň artýandygyny görkezýär. Dürli temperaturalarda gyzgynlyk möhüriniň güýjüniň üýtgeme egrisinden, şol bir garrama wagty şertlerinde otagyň temperaturasynyň garrama bilen 40, 50 we 60 ℃ şertleriniň arasynda gyzgynlyk möhüriniň güýjünde uly tapawut ýokdugyny görmek bolýar. Otagyň temperaturasynda garrama ýokary temperatura garrama täsirini doly derejede gazanyp biler. Bu işlenip düzülen ýelim bilen birleşdirilen çeýe gaplama gurluşy ýokary temperatura garrama şertlerinde gowy gyzgynlyk möhüriniň güýjüne eýedir.

2.4 Gutaran plýonkanyň termal durnuklylygy Çeýe gaplama ulanylanda, ýylylyk bilen möhürlemek we halta ýasamak zerurdyr. Plýonka materialynyň özüniň termal durnuklylygyndan başga-da, gutaran poliuretan plýonkasynyň termal durnuklylygy taýýar çeýe gaplama önüminiň işini we daşky görnüşini kesgitleýär. Bu gözlegde gutaran poliuretan plýonkasynyň termal durnuklylygyny seljermek üçin termal grawimetriki analiz (TGA) usuly ulanylýar.

Synag temperaturasynda berklenen poliuretan plýonkasy gaty we ýumşak segmentleriň termal parçalanmasyna laýyk gelýän iki sany aýdyň agram ýitirme pikine eýedir. Ýumşak segmentiň termal parçalanma temperaturasy deňeşdirme boýunça ýokarydyr we 264°C-de termal agram ýitirilmegi başlaýar. Bu temperaturada, ol häzirki ýumşak gaplamanyň ýylylyk möhürleme prosesiniň temperatura talaplaryna laýyk gelip biler we awtomatiki gaplama ýa-da doldurma önümçiliginiň, uzak aralyklara konteýner daşamagyň we ulanmagyň temperatura talaplaryna laýyk gelip biler; gaty segmentiň termal parçalanma temperaturasy has ýokary bolup, 347°C-e ýetýär. Işlenip düzülen ýokary temperaturaly berklenmeýän ýelmeşdiriji gowy termal durnuklylyga eýedir. Polad şlakly AC-13 asfalt garyndysy 2,1% ýokarlandy.

3) Polat şlaklarynyň mukdary 100% ýetende, ýagny 4,75-den 9,5 mm-e çenli ýeke bölejik ululygy hek daşyny doly çalşanda, asfalt garyndysynyň galyndy durnuklylyk gymmaty 85,6% bolýar, bu bolsa polat şlaksyz AC-13 asfalt garyndysyndan 0,5% ýokarydyr; bölünme berklik gatnaşygy 80,8% bolýar, bu bolsa polat şlaksyz AC-13 asfalt garyndysyndan 0,5% ýokarydyr. Degişli möçberde polat şlaklarynyň goşulmagy AC-13 polat şlak asfalt garyndysynyň galyndy durnuklylygyny we bölünme berklik gatnaşygyny netijeli ýokarlandyryp biler, şeýle hem asfalt garyndysynyň suw durnuklylygyny netijeli ýokarlandyryp biler.

1) Adaty ulanyş şertlerinde, öýde ulanylýan giperşahaly polimerleri we köpugurly poliizosiýanatlary girizmek arkaly taýýarlanan ergin esasly poliuretan ýelmeşdirijiniň başlangyç ýapyşyklygy takmynan 1500mPa·s bolup, ol gowy ýapyşyklyga eýedir; ýelmeşdiriji diskiň ömri 60 minuda ýetýär, bu bolsa önümçilik prosesinde çeýe gaplama kompaniýalarynyň iş wagtynyň talaplaryny doly kanagatlandyryp biler.

2) Taýýarlanan ýelmeşdirijiniň soyulmagynyň we gyzgynlyk bilen ýapyşmagynyň güýjünden görünýär, ol otagyň temperaturasynda çalt gurup bilýär. Otanyň temperaturasynda we 40, 50 we 60 ℃ temperaturada gurylaşma tizliginde uly tapawut ýok, şeýle hem baglanyş güýjünde uly tapawut ýok. Bu ýelmeşdiriji ýokary temperatura bolmazdan doly gurup bilýär we çalt gurup bilýär.

3) TGA analizi ýelimleýji maddanyň gowy termal durnuklylyga eýedigini we önümçilik, daşamak we ulanmak wagtynda temperatura talaplaryna laýyk gelip bilýändigini görkezýär.