प्रीपॉलिमर तयार करण्यासाठी लहान रेणू पॉलीअ‍ॅसिड आणि लहान रेणू पॉलीऑल हे मूलभूत कच्चा माल म्हणून वापरून एका नवीन प्रकारचा पॉलीयुरेथेन चिकट पदार्थ तयार करण्यात आला. साखळी विस्तार प्रक्रियेदरम्यान, हायपरब्रँच्ड पॉलिमर आणि एचडीआय ट्रायमर पॉलीयुरेथेनच्या संरचनेत समाविष्ट करण्यात आले. चाचणी निकालांवरून असे दिसून येते की, या अभ्यासात तयार केलेल्या चिकट पदार्थात योग्य स्निग्धता, चिकट डिस्कचे दीर्घायुष्य, सामान्य तापमानात जलद घट्ट होण्याची क्षमता, तसेच चांगले बंधन गुणधर्म, उष्णता सील करण्याची शक्ती आणि औष्णिक स्थिरता आहे.

कंपोझिट फ्लेक्सिबल पॅकेजिंगचे फायदे म्हणजे त्याचे आकर्षक स्वरूप, विस्तृत उपयोग, सोयीस्कर वाहतूक आणि कमी पॅकेजिंग खर्च. त्याच्या परिचयानंतर, त्याचा अन्न, औषध, दैनंदिन रसायने, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे आणि ग्राहकांमध्ये तो खूप लोकप्रिय आहे. कंपोझिट फ्लेक्सिबल पॅकेजिंगची कार्यक्षमता केवळ फिल्मच्या सामग्रीवरच अवलंबून नसते, तर ती कंपोझिट चिकट पदार्थाच्या (ॲडेसिव्हच्या) कार्यक्षमतेवरही अवलंबून असते. पॉलीयुरेथेन चिकट पदार्थाचे अनेक फायदे आहेत, जसे की उच्च बंधन शक्ती, मजबूत समायोजनक्षमता, आणि स्वच्छता व सुरक्षितता. सध्या कंपोझिट फ्लेक्सिबल पॅकेजिंगसाठी हा मुख्य आधारभूत चिकट पदार्थ आहे आणि प्रमुख चिकट पदार्थ उत्पादकांच्या संशोधनाचा केंद्रबिंदू आहे.

लवचिक पॅकेजिंगच्या निर्मितीमध्ये उच्च-तापमान एजिंग ही एक अपरिहार्य प्रक्रिया आहे. 'कार्बन शिखर' आणि 'कार्बन तटस्थता' या राष्ट्रीय धोरणात्मक उद्दिष्टांमुळे, हरित पर्यावरण संरक्षण, कमी-कार्बन उत्सर्जन कपात, आणि उच्च कार्यक्षमता व ऊर्जा बचत ही सर्व क्षेत्रांची विकासाची उद्दिष्ट्ये बनली आहेत. एजिंग तापमान आणि एजिंग वेळेचा कंपोझिट फिल्मच्या पील स्ट्रेंथवर (काढण्याच्या शक्तीवर) सकारात्मक परिणाम होतो. सैद्धांतिकदृष्ट्या, एजिंग तापमान जितके जास्त आणि एजिंग वेळ जितका जास्त असेल, तितका अभिक्रिया पूर्ण होण्याचा दर जास्त असतो आणि क्युरिंग इफेक्ट (घट्ट होण्याचा परिणाम) अधिक चांगला असतो. प्रत्यक्ष उत्पादन प्रक्रियेत, जर एजिंग तापमान कमी करता आले आणि एजिंग वेळ कमी करता आला, तर एजिंगची आवश्यकता न ठेवणे उत्तम ठरते, आणि मशीन बंद झाल्यावर स्लिटिंग व बॅगिंग करता येते. यामुळे केवळ हरित पर्यावरण संरक्षण आणि कमी-कार्बन उत्सर्जन कपातीची उद्दिष्ट्येच साध्य होत नाहीत, तर उत्पादन खर्चात बचत होते आणि उत्पादन कार्यक्षमताही सुधारते.

या अभ्यासाचा उद्देश एका नवीन प्रकारच्या पॉलीयुरेथेन चिकट पदार्थाचे संश्लेषण करणे आहे, ज्यामध्ये उत्पादन आणि वापरादरम्यान योग्य चिकटपणा आणि चिकट चकतीचे आयुष्य असेल, जो कमी तापमानाच्या परिस्थितीत, शक्यतो उच्च तापमानाशिवाय, लवकर घट्ट होईल आणि जो संमिश्र लवचिक पॅकेजिंगच्या विविध निर्देशकांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करणार नाही.

1.1 प्रायोगिक साहित्य ॲडिपिक ॲसिड, सेबेसिक ॲसिड, एथिलीन ग्लायकोल, निओपेंटाइल ग्लायकोल, डायएथिलीन ग्लायकोल, TDI, HDI ट्रायमर, प्रयोगशाळेत बनवलेले हायपरब्रँच्ड पॉलिमर, एथिल ॲसिटेट, पॉलिथिलीन फिल्म (PE), पॉलिस्टर फिल्म (PET), ॲल्युमिनियम फॉइल (AL).
१.२ प्रायोगिक उपकरणे डेस्कटॉप इलेक्ट्रिक स्थिर तापमान एअर ड्रायिंग ओव्हन: DHG-9203A, शांघाय यिहेंग सायंटिफिक इन्स्ट्रुमेंट कं, लि.; रोटेशनल व्हिस्कोमीटर: NDJ-79, शांघाय रेनहे केयी कं, लि.; युनिव्हर्सल टेन्साइल टेस्टिंग मशीन: XLW, लॅबथिंक; थर्मोग्रॅव्हिमेट्रिक अॅनालायझर: TG209, नेट्झश, जर्मनी; हीट सील टेस्टर: SKZ1017A, जिनान किंगकियांग इलेक्ट्रोमेकॅनिकल कं, लि.
१.३ संश्लेषण पद्धत
१) प्रीपॉलिमरची तयारी: चार-मानेच्या फ्लास्कला पूर्णपणे कोरडे करा आणि त्यात नायट्रोजन (N2) वायू सोडा. त्यानंतर, मोजून घेतलेले लहान रेणूंचे पॉलीओल आणि पॉलीऍसिड त्या फ्लास्कमध्ये टाका आणि ढवळायला सुरुवात करा. जेव्हा तापमान निर्धारित तापमानापर्यंत पोहोचते आणि पाण्याचा प्रवाह सैद्धांतिक पाण्याच्या प्रवाहाच्या जवळ पोहोचतो, तेव्हा ऍसिड व्हॅल्यू चाचणीसाठी ठराविक प्रमाणात नमुना घ्या. जेव्हा ऍसिड व्हॅल्यू ≤२० mg/g असेल, तेव्हा अभिक्रियेचा पुढील टप्पा सुरू करा; १००×१०⁻⁶ मीटर उत्प्रेरक टाका, व्हॅक्यूम टेल पाईप जोडा आणि व्हॅक्यूम पंप सुरू करा. व्हॅक्यूमच्या प्रमाणानुसार अल्कोहोलच्या प्रवाहाचा दर नियंत्रित करा. जेव्हा प्रत्यक्ष अल्कोहोलचा प्रवाह सैद्धांतिक अल्कोहोलच्या प्रवाहाच्या जवळ पोहोचेल, तेव्हा हायड्रॉक्सिल व्हॅल्यू चाचणीसाठी ठराविक नमुना घ्या आणि जेव्हा हायड्रॉक्सिल व्हॅल्यू डिझाइनच्या आवश्यकता पूर्ण करेल, तेव्हा अभिक्रिया थांबवा. मिळालेला पॉलीयुरेथेन प्रीपॉलिमर तयार वापरासाठी पॅक केला जातो.
२) सॉल्व्हेंट-आधारित पॉलीयुरेथेन चिकट पदार्थाची तयारी: एका चार-मानेच्या फ्लास्कमध्ये मोजून घेतलेले पॉलीयुरेथेन प्रीपॉलिमर आणि इथाइल एस्टर घाला, एकसारखे विखुरण्यासाठी गरम करून ढवळा, नंतर चार-मानेच्या फ्लास्कमध्ये मोजून घेतलेले TDI घाला, १.० तास गरम ठेवा, त्यानंतर प्रयोगशाळेत तयार केलेले हायपरब्रँच्ड पॉलिमर घाला आणि २.० तास अभिक्रिया चालू ठेवा, हळूहळू HDI ट्रायमर थेंब-थेंब करून चार-मानेच्या फ्लास्कमध्ये घाला, २.० तास गरम ठेवा, NCO सामग्री तपासण्यासाठी नमुने घ्या, थंड करा आणि NCO सामग्री योग्य ठरल्यानंतर पॅकेजिंगसाठी साहित्य सोडा.
३) ड्राय लॅमिनेशन: इथाइल ॲसिटेट, मेन एजंट आणि क्युरिंग एजंट एका विशिष्ट प्रमाणात मिसळा आणि एकसारखे ढवळा, नंतर ड्राय लॅमिनेटिंग मशीनवर लावून नमुने तयार करा.

१.४ चाचणीचे वैशिष्ट्यीकरण
१) स्निग्धता: रोटेशनल व्हिस्कोमीटर वापरा आणि चिकट पदार्थांच्या स्निग्धतेसाठी GB/T 2794-1995 चाचणी पद्धतीचा संदर्भ घ्या;
२) टी-पील स्ट्रेंथ: GB/T 8808-1998 पील स्ट्रेंथ चाचणी पद्धतीचा संदर्भ घेऊन, युनिव्हर्सल टेन्साइल टेस्टिंग मशीन वापरून चाचणी केली जाते;
३) हीट सील सामर्थ्य: प्रथम हीट सील टेस्टर वापरून हीट सील करा, नंतर युनिव्हर्सल टेन्साइल टेस्टिंग मशीन वापरून चाचणी करा, GB/T 22638.7-2016 हीट सील सामर्थ्य चाचणी पद्धतीचा संदर्भ घ्या;
4) थर्मोग्रॅव्हिमेट्रिक विश्लेषण (TGA): ही चाचणी 10 ℃ /मिनिट या तापवण्याच्या दराने आणि 50 ते 600 ℃ या चाचणी तापमान श्रेणीसह थर्मोग्रॅव्हिमेट्रिक विश्लेषक वापरून करण्यात आली.

२.१ मिश्रण प्रक्रियेच्या वेळेनुसार चिकटपणामध्ये होणारे बदल. चिकट पदार्थाचा चिकटपणा आणि रबर डिस्कचे आयुष्य हे उत्पादन प्रक्रियेतील महत्त्वाचे निर्देशक आहेत. जर चिकट पदार्थाचा चिकटपणा खूप जास्त असेल, तर लावल्या जाणाऱ्या गोंदाचे प्रमाण खूप जास्त होईल, ज्यामुळे संमिश्र फिल्मच्या दिसण्यावर आणि लेपन खर्चावर परिणाम होईल; जर चिकटपणा खूप कमी असेल, तर लावल्या जाणाऱ्या गोंदाचे प्रमाण खूप कमी होईल आणि शाई प्रभावीपणे आत शिरू शकणार नाही, ज्यामुळे संमिश्र फिल्मच्या दिसण्यावर आणि बंधन क्षमतेवर देखील परिणाम होईल. जर रबर डिस्कचे आयुष्य खूप कमी असेल, तर गोंद टाकीमध्ये साठवलेल्या गोंदाचा चिकटपणा खूप लवकर वाढेल, आणि गोंद सहजपणे लावता येणार नाही, तसेच रबर रोलर स्वच्छ करणे सोपे होणार नाही; जर रबर डिस्कचे आयुष्य खूप जास्त असेल, तर त्याचा संमिश्र पदार्थाच्या सुरुवातीच्या चिकटण्याच्या स्वरूपावर आणि बंधन क्षमतेवर परिणाम होईल, आणि अगदी घट्ट होण्याच्या दरावरही परिणाम होईल, ज्यामुळे उत्पादनाच्या उत्पादनक्षमतेवर परिणाम होईल.

चिकट पदार्थांच्या चांगल्या वापरासाठी योग्य स्निग्धता नियंत्रण आणि चिकट डिस्कचे आयुष्य हे महत्त्वाचे मापदंड आहेत. उत्पादन अनुभवानुसार, मुख्य घटक, इथाइल ॲसिटेट आणि क्युरिंग एजंट यांना योग्य R मूल्य आणि स्निग्धतेनुसार समायोजित केले जाते, आणि फिल्मवर गोंद न लावता चिकट पदार्थाला रबर रोलरने चिकट टाकीमध्ये रोल केले जाते. स्निग्धता चाचणीसाठी वेगवेगळ्या कालावधीत चिकट पदार्थांचे नमुने घेतले जातात. योग्य स्निग्धता, चिकट डिस्कचे योग्य आयुष्य आणि कमी तापमानाच्या परिस्थितीत जलद क्युरिंग ही सॉल्व्हेंट-आधारित पॉलीयुरेथेन चिकट पदार्थांची उत्पादन आणि वापरादरम्यानची महत्त्वाची उद्दिष्ट्ये आहेत.

२.२ एजिंग तापमानाचा पील स्ट्रेंथवर होणारा परिणाम. एजिंग प्रक्रिया ही फ्लेक्सिबल पॅकेजिंगसाठी सर्वात महत्त्वाची, वेळखाऊ, ऊर्जा-केंद्रित आणि जागा-केंद्रित प्रक्रिया आहे. याचा परिणाम केवळ उत्पादनाच्या दरावरच होत नाही, तर त्याहून महत्त्वाचे म्हणजे, याचा परिणाम कंपोझिट फ्लेक्सिबल पॅकेजिंगच्या दिसण्यावर आणि बाँडिंग कामगिरीवर होतो. सरकारच्या "कार्बन पीक" आणि "कार्बन न्यूट्रॅलिटी" या उद्दिष्टांचा आणि तीव्र बाजारपेठेतील स्पर्धेचा सामना करताना, कमी तापमानातील एजिंग आणि जलद क्युरिंग हे कमी ऊर्जा वापर, हरित उत्पादन आणि कार्यक्षम उत्पादन साध्य करण्याचे प्रभावी मार्ग आहेत.

PET/AL/PE संयुक्त फिल्मला सामान्य तापमानावर आणि ४०, ५०, व ६० ℃ तापमानावर एजिंग केले गेले. सामान्य तापमानावर, १२ तास एजिंग केल्यानंतर आतील थरातील AL/PE संयुक्त संरचनेची पील स्ट्रेंथ (काढण्याची ताकद) स्थिर राहिली आणि क्युरिंग (घट्ट होण्याची प्रक्रिया) मूलतः पूर्ण झाली होती; सामान्य तापमानावर, १२ तास एजिंग केल्यानंतर बाहेरील थरातील PET/AL उच्च-अवरोधक संयुक्त संरचनेची पील स्ट्रेंथ मूलतः स्थिर राहिली, यावरून असे दिसून येते की उच्च-अवरोधक फिल्म मटेरियल पॉलीयुरेथेन ॲडेसिव्हच्या क्युरिंगवर परिणाम करते; ४०, ५०, आणि ६० ℃ या क्युरिंग तापमान परिस्थितींची तुलना केल्यावर, क्युरिंगच्या दरात कोणताही स्पष्ट फरक आढळला नाही.

सध्याच्या बाजारपेठेतील मुख्य प्रवाहातील सॉल्व्हेंट-आधारित पॉलीयुरेथेन ॲडेसिव्हच्या तुलनेत, उच्च-तापमानातील एजिंगचा कालावधी साधारणपणे ४८ तास किंवा त्याहूनही अधिक असतो. या अभ्यासातील पॉलीयुरेथेन ॲडेसिव्ह सामान्य तापमानात १२ तासांत उच्च-अवरोधक संरचनेचे क्युरिंग मूलभूतपणे पूर्ण करू शकते. विकसित ॲडेसिव्हमध्ये जलद क्युरिंगची क्षमता आहे. ॲडेसिव्हमध्ये स्वदेशी हायपरब्रँच्ड पॉलिमर आणि बहुकार्यात्मक आयसोसायनेटच्या समावेशामुळे, बाह्य थराची संमिश्र रचना असो किंवा आंतरिक थराची संमिश्र रचना असो, सामान्य तापमानातील पील स्ट्रेंथ ही उच्च-तापमानातील एजिंगच्या परिस्थितीतल्या पील स्ट्रेंथपेक्षा फार वेगळी नसते. यावरून असे दिसून येते की, विकसित ॲडेसिव्हमध्ये केवळ जलद क्युरिंगचीच नव्हे, तर उच्च तापमानाशिवाय जलद क्युरिंगची क्षमता देखील आहे.

२.३ एजिंग तापमानाचा हीट सील सामर्थ्यावर होणारा परिणाम. पदार्थांची हीट सील वैशिष्ट्ये आणि प्रत्यक्ष हीट सील परिणाम हे हीट सील उपकरण, पदार्थाचे स्वतःचे भौतिक आणि रासायनिक कार्यप्रदर्शन मापदंड, हीट सील वेळ, हीट सील दाब आणि हीट सील तापमान इत्यादी अनेक घटकांवर अवलंबून असतात. प्रत्यक्ष गरजा आणि अनुभवानुसार, एक योग्य हीट सील प्रक्रिया आणि मापदंड निश्चित केले जातात आणि मिश्रणानंतर तयार झालेल्या कंपोझिट फिल्मच्या हीट सील सामर्थ्याची चाचणी केली जाते.

जेव्हा कंपोझिट फिल्म मशीनमधून नुकतीच बाहेर येते, तेव्हा तिची हीट सील स्ट्रेंथ तुलनेने कमी असते, फक्त १७ N/(१५ मिमी). या वेळी, चिकट पदार्थ नुकताच घट्ट होऊ लागलेला असतो आणि पुरेसे बंधन बल देऊ शकत नाही. या वेळी तपासलेली ताकद ही पीई फिल्मची हीट सील स्ट्रेंथ असते; एजिंगचा कालावधी जसजसा वाढतो, तसतशी हीट सील स्ट्रेंथ झपाट्याने वाढते. १२ तासांच्या एजिंगनंतरची हीट सील स्ट्रेंथ ही २४ आणि ४८ तासांनंतरच्या स्ट्रेंथइतकीच असते, यावरून असे दिसून येते की १२ तासांत क्युरिंग प्रक्रिया पूर्ण होते, ज्यामुळे वेगवेगळ्या फिल्म्ससाठी पुरेसे बंधन निर्माण होते आणि परिणामी हीट सील स्ट्रेंथ वाढते. वेगवेगळ्या तापमानांवरील हीट सील स्ट्रेंथच्या बदलाच्या वक्रावरून असे दिसून येते की, समान एजिंग कालावधीच्या परिस्थितीत, सामान्य तापमानातील एजिंग आणि ४०, ५०, व ६० ℃ तापमानातील एजिंगच्या हीट सील स्ट्रेंथमध्ये फारसा फरक नसतो. सामान्य तापमानातील एजिंगमुळे उच्च तापमानातील एजिंगचा परिणाम पूर्णपणे साधता येतो. या विकसित चिकट पदार्थाने बनवलेल्या लवचिक पॅकेजिंग संरचनेत उच्च तापमानातील एजिंगच्या परिस्थितीतही चांगली हीट सील स्ट्रेंथ असते.

२.४ क्युरिंग केलेल्या फिल्मची औष्णिक स्थिरता. फ्लेक्सिबल पॅकेजिंगच्या वापरादरम्यान, हीट सीलिंग आणि बॅग बनवणे आवश्यक असते. फिल्म मटेरियलच्या स्वतःच्या औष्णिक स्थिरतेव्यतिरिक्त, क्युरिंग केलेल्या पॉलीयुरेथेन फिल्मची औष्णिक स्थिरता ही तयार झालेल्या फ्लेक्सिबल पॅकेजिंग उत्पादनाची कार्यक्षमता आणि स्वरूप निश्चित करते. या अभ्यासात, क्युरिंग केलेल्या पॉलीयुरेथेन फिल्मच्या औष्णिक स्थिरतेचे विश्लेषण करण्यासाठी थर्मल ग्रॅव्हिमेट्रिक ॲनालिसिस (TGA) पद्धतीचा वापर केला आहे.

क्युअर केलेल्या पॉलीयुरेथेन फिल्ममध्ये चाचणी तापमानावर वजनातील घटीची दोन स्पष्ट शिखरे दिसतात, जी हार्ड सेगमेंट आणि सॉफ्ट सेगमेंटच्या औष्णिक विघटनाशी संबंधित आहेत. सॉफ्ट सेगमेंटचे औष्णिक विघटन तापमान तुलनेने जास्त आहे आणि २६४°C वर औष्णिक वजन घटण्यास सुरुवात होते. या तापमानावर, ते सध्याच्या सॉफ्ट पॅकेजिंग हीट सीलिंग प्रक्रियेच्या तापमानाच्या गरजा पूर्ण करू शकते, तसेच स्वयंचलित पॅकेजिंग किंवा फिलिंगचे उत्पादन, लांब पल्ल्याची कंटेनर वाहतूक आणि वापर प्रक्रियेच्या तापमानाच्या गरजा पूर्ण करू शकते; हार्ड सेगमेंटचे औष्णिक विघटन तापमान जास्त असून ते ३४७°C पर्यंत पोहोचते. विकसित केलेल्या उच्च-तापमान क्युरिंग-मुक्त ॲडेसिव्हमध्ये चांगली औष्णिक स्थिरता आहे. स्टील स्लॅग असलेल्या AC-13 डांबरी मिश्रणात २.१% वाढ झाली.

३) जेव्हा स्टील स्लॅगचे प्रमाण १००% पर्यंत पोहोचते, म्हणजेच, जेव्हा ४.७५ ते ९.५ मिमी आकाराचे एकल कण चुनखडीची पूर्णपणे जागा घेतात, तेव्हा डांबरी मिश्रणाचे अवशिष्ट स्थिरता मूल्य ८५.६% असते, जे स्टील स्लॅगशिवाय असलेल्या AC-13 डांबरी मिश्रणापेक्षा ०.५% जास्त आहे; स्प्लिटिंग स्ट्रेंथ रेशो ८०.८% असतो, जो स्टील स्लॅगशिवाय असलेल्या AC-13 डांबरी मिश्रणापेक्षा ०.५% जास्त आहे. योग्य प्रमाणात स्टील स्लॅग मिसळल्याने AC-13 स्टील स्लॅग डांबरी मिश्रणाची अवशिष्ट स्थिरता आणि स्प्लिटिंग स्ट्रेंथ रेशो प्रभावीपणे सुधारता येतो, तसेच डांबरी मिश्रणाची जल स्थिरताही प्रभावीपणे वाढवता येते.

१) सामान्य वापराच्या परिस्थितीत, घरगुती हायपरब्रँच्ड पॉलिमर आणि मल्टीफंक्शनल पॉलीआयसोसायनेट वापरून तयार केलेल्या सॉल्व्हेंट-आधारित पॉलीयुरेथेन ॲडेसिव्हची प्रारंभिक चिकटपणा सुमारे १५०० mPa·s असतो, जो चांगला चिकटपणा दर्शवतो; ॲडेसिव्ह डिस्कचे आयुष्य ६० मिनिटांपर्यंत पोहोचते, जे उत्पादन प्रक्रियेत लवचिक पॅकेजिंग कंपन्यांच्या कार्यकाळाच्या गरजा पूर्णपणे पूर्ण करू शकते.

२) सोलण्याची ताकद आणि उष्णतेने चिकटवण्याच्या ताकदीवरून असे दिसून येते की, तयार केलेला चिकट पदार्थ सामान्य तापमानात लवकर घट्ट होऊ शकतो. सामान्य तापमानात आणि ४०, ५०, व ६० अंश सेल्सिअस तापमानात घट्ट होण्याच्या गतीमध्ये फारसा फरक नाही आणि चिकटण्याच्या ताकदीतही फारसा फरक आढळत नाही. हा चिकट पदार्थ उच्च तापमानाशिवाय पूर्णपणे घट्ट होऊ शकतो आणि तो लवकर घट्ट होतो.

३) टीजीए विश्लेषण दर्शवते की चिकट पदार्थामध्ये चांगली औष्णिक स्थिरता आहे आणि तो उत्पादन, वाहतूक आणि वापरादरम्यान तापमानाच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकतो.