Poliuretanozko itsasgarri mota berri bat prestatu zen, molekula txikiko poliazidoak eta molekula txikiko poliolak erabiliz, oinarrizko lehengai gisa prepolimeroak prestatzeko. Katea luzatzeko prozesuan, polimero hiperadarkatuak eta HDI trimeroak sartu ziren poliuretanozko egituran. Proben emaitzek erakusten dute ikerketa honetan prestatutako itsasgarriak biskositate egokia duela, itsasgarri-diskoaren bizitza luzea, giro-tenperaturan azkar senda daitekeela eta lotura propietate onak dituela, bero-zigilatzeko indarra eta egonkortasun termikoa.

Ontzi malgu konposatuak itxura bikaina, aplikazio sorta zabala, garraio erosoa eta ontziratze kostu baxuaren abantailak ditu. Sartu zenetik, oso erabilia izan da elikagaietan, medikuntzan, eguneroko produktu kimikoetan, elektronikan eta beste industria batzuetan, eta kontsumitzaileek oso maite dute. Enbalaje malgu konposatuen errendimendua filmaren materialarekin erlazionatuta ez ezik, itsasgarri konposatuaren errendimenduaren araberakoa da. Poliuretanozko itsasgarriak abantaila ugari ditu, hala nola, lotura-indar handia, doikuntza sendoa eta higienea eta segurtasuna. Gaur egun, konpositezko ontzi malguentzako euskarri nagusia da eta itsasgarrien fabrikatzaile handien ikerketaren ardatza.

Tenperatura altuko zahartzea ezinbesteko prozesua da ontzi malguak prestatzeko. "Karbonoaren gailurra" eta "karbonoaren neutraltasuna" politika nazionalaren helburuekin, ingurumenaren babes berdea, karbono gutxiko isurien murrizketa eta eraginkortasun handia eta energia aurreztea bizitzako esparru guztietako garapen-helburu bihurtu dira. Zahartze-tenperaturak eta zahartze-denborak eragin positiboa dute film konposatuaren zuritzeko indarran. Teorian, zenbat eta handiagoa izan zahartze-tenperatura eta zenbat eta luzeagoa izan zahartze-denbora, orduan eta handiagoa izango da erreakzioaren osaketa-tasa eta orduan eta hobeagoa da ontze-efektua. Benetako ekoizpen-aplikazio-prozesuan, zahartze-tenperatura jaitsi badaiteke eta zahartze-denbora laburtu badaiteke, hobe da zahartzea ez eskatzea, eta makina itzali ondoren moztu eta poltsa egin daiteke. Honek ingurumena babesteko berdea eta karbono gutxiko isuriak murrizteko helburuak lor ditzake, baina ekoizpen-kostuak aurreztu eta ekoizpen-eraginkortasuna hobetu ditzake.

Azterketa honek poliuretanozko itsasgarri mota berri bat sintetizatu nahi du, ekoizpenean eta erabileran zehar biskositate egokia eta disko itsasgarriaren iraupena dituena, tenperatura baxuko baldintzetan azkar sendatu daitekeena, hobe tenperatura handirik gabe, eta konpositezko bilgarri malguaren hainbat adierazleren errendimenduari eragiten ez diona.

1.1 Material esperimentalak Azido adipikoa, azido sebazikoa, etilenglikola, neopentilglikola, dietilenglikola, TDI, HDI trimeroa, laborategian egindako polimero hiperadarkatua, etil azetatoa, polietilenozko filma (PE), poliester filma (PET), aluminiozko papera (AL).
1.2 Tresna esperimentalak Mahaigaineko tenperatura konstante elektrikoa aire lehortzeko labea: DHG-9203A, Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.; Errotazio biskosimetroa: NDJ-79, Shanghai Renhe Keyi Co., Ltd.; Trakzio saiakuntzarako makina unibertsala: XLW, Labthink; Analizatzaile termogravimetrikoa: TG209, NETZSCH, Alemania; Bero-zigilatzeko probatzailea: SKZ1017A, Jinan Qingqiang Electromechanical Co., Ltd.
1.3 Sintesi metodoa
1) Prepolimeroa prestatzea: lau lepoko matrazea ondo lehortu eta N2 sartu, gero neurtutako molekula txikiko poliola eta poliazidoa lau lepoko matrazean gehitu eta irabiatzen hasi. Tenperatura ezarritako tenperaturara iristen denean eta uraren irteera uraren irteera teorikotik gertu dagoenean, hartu lagin kopuru jakin bat azido-balioaren probarako. Azido-balioa ≤20 mg/g denean, hasi hurrengo erreakzioaren urratsa; Gehitu 100 × 10-6 neurtutako katalizatzailea, konektatu hutseko isats-hodia eta abiarazi huts-ponpa, kontrolatu alkoholaren irteera tasa hutsaren arabera, benetako alkoholaren irteera alkoholaren irteera teorikotik hurbil dagoenean, hartu lagin bat hidroxilo-balioaren probarako eta amaitu erreakzioa hidroxiloaren balioa diseinu-baldintzak betetzen dituenean. Lortutako poliuretano-prepolimeroa standby erabiltzeko paketatuta dago.
2) Disolbatzaile-oinarritutako poliuretanozko itsasgarriaren prestaketa: Gehitu neurtutako poliuretano-prepolimeroa eta etil-esterra lau lepoko matraze batean, berotu eta nahasi uniformeki barreiatzeko, gero gehitu neurtutako TDI lau lepoko matrazean, mantendu epela 1,0 orduz, ondoren, etxean egindako polimero hiperadarkatua gehitu laborategian, eta jarraitu HDI trimeroa poliki-poliki erreakzionatzen 2. lau lepoko matrazea, berotu 2,0 orduz, hartu laginak NCO edukia probatzeko, hoztu eta ontziratzeko materialak askatu NCO edukia sailkatu ondoren.
3) Laminazio lehorra: nahastu etil azetatoa, agente nagusia eta ontze-agentea proportzio jakin batean eta nahastu uniformeki, ondoren aplikatu eta prestatu laginak ijezteko makina lehorrean.

1.4 Probaren karakterizazioa
1) Biskositatea: Erabili biraketa biskosimetroa eta erreferentzia GB/T 2794-1995 Test metodoa itsasgarrien biskositateari buruz;
2) T-azalaren indarra: trakzio saiakuntzarako makina unibertsal batekin probatu da, GB/T 8808-1998 zuritu indarra probatzeko metodoari erreferentzia eginez;
3) Bero-zigilatzeko indarra: erabili bero-zigilatzeko probagailu bat bero-zigilua egiteko eta, ondoren, erabili trakzio-probarako makina unibertsala probatzeko, ikusi GB/T 22638.7-2016 bero-zigiluaren indarra probatzeko metodoa;
4) Analisi termogravimetrikoa (TGA): proba 10 ℃ / min-ko berotze-abiadura duen analizatzaile termogravimetriko batekin egin da eta 50 eta 600 ℃ arteko probako tenperatura tartearekin.

2.1 Biskositatearen aldaketak nahasketa erreakzio denborarekin Itsasgarriaren likatasuna eta gomazko diskoaren bizitza adierazle garrantzitsuak dira produktuaren ekoizpen prozesuan. Itsasgarriaren biskositatea handiegia bada, aplikatutako kola-kopurua handiegia izango da, film konposatuaren itxura eta estaldura kostua eragingo du; biskositatea baxuegia bada, aplikatutako kola-kopurua baxuegia izango da eta tinta ezin da eraginkortasunez infiltratu, eta horrek film konposatuaren itxura eta lotura-errendimenduan ere eragingo du. Gomazko diskoaren bizitza laburregia bada, kola deposituan gordetako kolaren biskositatea azkarregi handituko da, eta kola ezin da leunki aplikatu eta gomazko arrabola ez da erraza garbitzen; Gomazko diskoaren bizitza luzeegia bada, material konposatuaren hasierako atxikimendu-itxura eta lotura-errendimenduan eragina izango du, eta ontze-tasa ere eragingo du, eta, ondorioz, produktuaren ekoizpen-eraginkortasuna eragingo du.

Biskositate-kontrol egokia eta itsasgarri-diskoaren bizitza parametro garrantzitsuak dira itsasgarriak ondo erabiltzeko. Ekoizpen esperientziaren arabera, agente nagusia, etil azetatoa eta ontze-agentea R balio eta biskositate egokira doitzen dira, eta itsasgarria itsasgarri-tanga batean jaurtitzen da gomazko arrabol batekin, pelikulari kolarik jarri gabe. Itsasgarri laginak denbora-tarte desberdinetan hartzen dira biskositatea probatzeko. Biskositate egokia, itsasgarri-diskoaren iraupen egokia eta tenperatura baxuko baldintzetan ontze azkarra dira disolbatzaileetan oinarritutako poliuretanozko itsasgarriek produkzioan eta erabileran lortutako helburu garrantzitsuak.

2.2 Zahartze-tenperaturak azalaren indarran duen eragina Zahartze-prozesua da ontzi malguetarako prozesu garrantzitsuena, denbora asko, energia eta espazio intentsiboena. Produktuaren ekoizpen-tasari eragiten ez ezik, are garrantzitsuagoa dena, konposatu ontzi malguen itxurari eta lotura-errendimenduari eragiten dio. Gobernuaren "karbonoaren gailurra" eta "karbonoaren neutraltasuna" eta merkatuko lehia gogorraren helburuen aurrean, tenperatura baxuko zahartzea eta sendatze azkarra modu eraginkorrak dira energia-kontsumo txikia, ekoizpen berdea eta ekoizpen eraginkorra lortzeko.

PET/AL/PE film konposatua giro-tenperaturan eta 40, 50 eta 60 ℃-tan zahartu zen. Giro-tenperaturan, barruko geruzaren AL/PE egitura konposatuaren zuritu-indarra egonkor mantendu zen 12 orduz zahartu ondoren, eta ontzea, funtsean, amaitu zen; giro-tenperaturan, PET/AL hesi handiko egitura konposatuaren kanpoko geruzaren zuritzeko indarra 12 orduz zahartu ondoren egonkor mantendu zen, eta horrek adierazten du hesi handiko filmaren materialak poliuretanozko itsasgarriaren ontzean eragingo duela; 40, 50 eta 60 ℃ ontze-tenperatura-baldintzak alderatuz gero, ez zegoen ontze-tasan ezberdintasun nabarmenik.

Gaur egungo merkatuan dauden disolbatzaileetan oinarritutako poliuretanozko itsasgarri nagusiekin alderatuta, tenperatura altuko zahartze-denbora 48 ordukoa edo are gehiagokoa da, oro har. Ikerketa honetako poliuretanozko itsasgarriak, funtsean, hesi handiko egituraren ontzea 12 ordutan osatu dezake giro-tenperaturan. Garatutako itsasgarriak ontze azkarraren funtzioa du. Etxeko polimero hiperadardunen eta isozianato multifuntzionalak itsasgarrietan sartzea, kanpoko geruza konposatuaren egitura edo barneko geruzen egitura konposatua edozein dela ere, giro-tenperaturako baldintzetan zuritzeko indarra ez da oso desberdina tenperatura altuko zahartze-baldintzetan, garatutako itsasgarriek sendatze azkarreko funtzioa ez ezik tenperatura altuko funtzioa ere baduela.

2.3 Zahartze-tenperaturaren eragina bero-zigilatzeko indarran Materialen bero-zigilatzeko ezaugarriak eta benetako bero-zigilatzeko efektuak faktore askok eragiten dute, hala nola, bero-zigilatzeko ekipamenduak, materialaren errendimendu fisiko eta kimikoen parametroak, bero-zigilatzeko denbora, bero-zigilatzeko presioa eta bero-zigilatzeko tenperatura, etab. Benetako beharren eta esperientziaren arabera, bero-zigilatzeko prozesu zentzuzko bat eta parametroak konposatu ondoren konposatu eta filmaren indarra konposatu egiten da.

Film konposatua makinatik kanpo dagoenean, bero-zigilatzeko indarra nahiko baxua da, 17 N/(15 mm) soilik. Une honetan, itsasgarria sendotzen hasi berri da eta ezin du lotura indar nahikorik eman. Une honetan probatutako indarra PE filmaren bero-zigilatzeko indarra da; zahartze-denbora handitu ahala, bero-zigilatzeko indarra nabarmen handitzen da. Bero-zigilatzeko indarra 12 orduz zahartu ondoren, funtsean, 24 eta 48 ordu igaro ondoren, ontzea 12 ordutan amaitzen dela adierazten du, film ezberdinetarako lotura nahikoa emanez, eta ondorioz, bero-zigilatzeko indarra areagotzen da. Tenperatura desberdinetan bero-zigilatzeko indarraren aldaketa-kurbatik, ikus daiteke zahartze-denbora-baldintza berdinetan ez dagoela alde handirik bero-zigilatzeko indarra giro-tenperaturaren zahartzearen eta 40, 50 eta 60 ℃ baldintzen artean. Giro-tenperaturan zahartzeak tenperatura altuko zahartzearen eragina erabat lor dezake. Garatutako itsasgarri honekin osatutako ontzi-egitura malguak bero-zigilatzeko indar ona du tenperatura altuko zahartze baldintzetan.

2.4 Ondutako filmaren egonkortasun termikoa Ontzi malguak erabiltzean, bero-zigilatzea eta poltsak egitea beharrezkoak dira. Filmaren materialaren beraren egonkortasun termikoaz gain, ondutako poliuretanozko filmaren egonkortasun termikoak ontzi malguko produktu amaituaren errendimendua eta itxura zehazten ditu. Azterketa honek analisi grabimetriko termikoa (TGA) metodoa erabiltzen du ondutako poliuretanozko filmaren egonkortasun termikoa aztertzeko.

Ondutako poliuretanozko filmak pisu galera bi nabarmen ditu probako tenperaturan, segmentu gogorraren eta segmentu bigunaren deskonposizio termikoari dagozkionak. Segmentu bigunaren deskonposizio termikoko tenperatura nahiko altua da eta pisu galera termikoa 264 °C-tan hasten da gertatzen. Tenperatura horretan, egungo ontzi bigunen bero-zigilatzeko prozesuaren tenperatura-eskakizunak bete ditzake eta ontzi edo betetze automatikoaren ekoizpenaren, distantzia luzeko edukiontzien garraioaren eta erabilera-prozesuaren tenperatura-eskakizunak bete ditzake; segmentu gogorraren deskonposizio termikoko tenperatura altuagoa da, 347 °C-ra iritsiz. Garatutako tenperatura altuko ontzerik gabeko itsasgarriak egonkortasun termiko ona du. AC-13 asfalto-nahastea altzairu-zeparekin %2,1 hazi da.

3) Altzairuzko zepa-edukia % 100era iristen denean, hau da, 4,75 eta 9,5 mm bitarteko partikula bakarreko tamaina kareharria guztiz ordezkatzen duenean, asfalto-nahastearen hondar-egonkortasun-balioa % 85,6 da, hau da, AC-13 asfalto-nahastearena baino % 0,5 handiagoa da altzairu-zeparik gabekoa; zatiketa-indarra % 80,8koa da, hau da, AC-13 asfalto-nahastearena baino % 0,5 handiagoa da altzairu-zeparik gabekoa. Altzairu-zepa kopuru egokia gehitzeak AC-13 altzairu-zepa asfalto-nahastearen hondar-egonkortasuna eta zatiketa-indarra hobetu dezake eta asfalto-nahastearen ur-egonkortasuna eraginkortasunez hobetu dezake.

1)Erabilera ohiko baldintzetan, etxeko polimero hiperadardun eta funtzio anitzeko poliisozianatoak sartuz prestatutako disolbatzaile-oinarritutako poliuretano itsasgarriaren hasierako biskositatea 1500 mPa·s ingurukoa da, biskositate ona duena; itsasgarri-diskoaren bizitza 60 minutura iristen da, eta horrek ekoizpen-prozesuan ontzi malguko enpresen funtzionamendu-denbora bete dezake.

2) Zuritzeko indarraren eta bero-zigilaren indarraren arabera ikus daiteke prestatutako itsasgarriak giro-tenperaturan azkar sendatzen dela. Ez dago ontze-abiaduran alde handirik giro-tenperaturan eta 40, 50 eta 60 ℃-tan, eta ez dago lotura-indarrean alde handirik. Itsasgarri hau guztiz senda daiteke tenperatura alturik gabe eta azkar sendatu daiteke.

3) TGA analisiak erakusten du itsasgarriak egonkortasun termiko ona duela eta tenperatura-eskakizunak bete ditzakeela ekoizpenean, garraioan eta erabileran.