Урьдчилсан полимер бэлтгэх үндсэн түүхий эд болгон жижиг молекулын полихүчил ба жижиг молекулын полиолуудыг ашиглан шинэ төрлийн полиуретан цавуу бэлтгэсэн. Гинжин хэлхээний сунгалтын процессын явцад хэт салаалсан полимер ба ХХИ тримерийг полиуретан бүтцэд оруулсан. Туршилтын үр дүнгээс харахад энэхүү судалгаанд бэлтгэсэн цавуу нь тохиромжтой зуурамтгай чанар, наалдамхай дискний ашиглалтын хугацаа урт, өрөөний температурт хурдан хатуурах боломжтой, сайн наалдамхай шинж чанартай, дулааны битүүмжлэлийн бат бэх, дулааны тогтвортой байдал сайтай байна.

Нийлмэл уян хатан сав баглаа боодол нь тансаг төрх, өргөн хэрэглээний хүрээ, тохиромжтой тээвэрлэлт, бага сав баглаа боодлын зардал зэрэг давуу талуудтай. Хэрэгжиж эхэлснээс хойш хүнс, эм, өдөр тутмын химийн бодис, электроник болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгдэж ирсэн бөгөөд хэрэглэгчдийн гүнээ талархлыг хүлээсэн. Нийлмэл уян хатан сав баглаа боодлын гүйцэтгэл нь зөвхөн хальсан материалаас гадна нийлмэл цавууны гүйцэтгэлээс хамаардаг. Полиуретан цавуу нь өндөр холболтын бат бөх чанар, хүчтэй тохируулга, эрүүл ахуй, аюулгүй байдал зэрэг олон давуу талтай. Энэ нь одоогоор нийлмэл уян хатан сав баглаа боодлын гол тулгуур цавуу бөгөөд томоохон цавуу үйлдвэрлэгчдийн судалгааны гол анхаарлын төвд байдаг.

Уян хатан сав баглаа боодол бэлтгэхэд өндөр температурт хөгшрөлт зайлшгүй шаардлагатай үйл явц юм. "Нүүрстөрөгчийн оргил" болон "нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан байдал" гэсэн үндэсний бодлогын зорилтуудтай хамт ногоон байгаль орчныг хамгаалах, бага нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулах, өндөр үр ашиг, эрчим хүч хэмнэх нь амьдралын бүхий л салбарын хөгжлийн зорилго болсон. Хөгшрөлтийн температур болон хөгшрөлтийн хугацаа нь нийлмэл хальсны хальслах бат бөх чанарт эерэг нөлөө үзүүлдэг. Онолын хувьд хөгшрөлтийн температур өндөр, хөгшрөлтийн хугацаа урт байх тусам урвалын гүйцэтгэлийн хурд өндөр, хатууралтын үр нөлөө сайжирна. Бодит үйлдвэрлэлийн хэрэглээний процесст хөгшрөлтийн температурыг бууруулж, хөгшрөлтийн хугацааг богиносгож чадвал хөгшрөлт шаардахгүй байх нь хамгийн сайн арга бөгөөд машин унтарсны дараа зүсэлт, уутлах ажлыг хийж болно. Энэ нь зөвхөн ногоон байгаль орчныг хамгаалах, бага нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулах зорилгод хүрэхээс гадна үйлдвэрлэлийн зардлыг хэмнэж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэх боломжтой.

Энэхүү судалгаа нь үйлдвэрлэл болон ашиглалтын явцад тохиромжтой зуурамтгай чанар болон наалдамхай дискний ашиглалтын хугацаатай, бага температурын нөхцөлд, ялангуяа өндөр температургүйгээр хурдан хатуурах чадвартай, нийлмэл уян хатан савлагааны янз бүрийн үзүүлэлтүүдийн гүйцэтгэлд нөлөөлдөггүй шинэ төрлийн полиуретан цавууг синтезлэх зорилготой юм.

1.1 Туршилтын материалууд Адипины хүчил, себацины хүчил, этилен гликол, неопентил гликол, диэтилен гликол, TDI, HDI тример, лабораторид үйлдвэрлэсэн хэт салаалсан полимер, этил ацетат, полиэтилен хальс (PE), полиэстр хальс (PET), хөнгөн цагаан тугалган цаас (AL).
1.2 Туршилтын багаж хэрэгсэл Ширээний цахилгаан тогтмол температуртай агаар хатаах зуух: DHG-9203A, Шанхай Ихэнг Шинжлэх ухааны багаж хэрэгсэл ХХК; Эргэлтийн вискозиметр: NDJ-79, Шанхай Ренхе Кейи ХХК; Бүх нийтийн суналтын туршилтын машин: XLW, Labthink; Термогравиметрийн анализатор: TG209, NETZSCH, Герман; Дулаан битүүмжлэлийн шалгагч: SKZ1017A, Жинань Чинчян Цахилгаан механик ХХК.
1.3 Синтезийн арга
1) Урьдчилан полимер бэлтгэх: Дөрвөн хүзүүт колбыг сайтар хатаагаад N2-ийг оруулаад, хэмжсэн жижиг молекул полиол болон полихүчлийг дөрвөн хүзүүт колбонд нэмээд хутгаж эхэлнэ. Температур нь тогтоосон температурт хүрч, усны гаралт нь онолын усны гаралттай ойролцоо байх үед хүчиллэг утгын шинжилгээнд зориулж тодорхой хэмжээний дээж авна. Хүчлийн утга ≤20 мг/г байх үед урвалын дараагийн алхамыг эхлүүлнэ; 100×10-6 хэмжсэн катализатор нэмж, вакуум сүүлний хоолойг холбож, вакуум насосыг асааж, спиртийн гаралтын хурдыг вакуум градусаар хянаж, бодит спиртийн гаралт нь онолын спиртийн гаралттай ойролцоо байх үед гидроксил утгын шинжилгээнд зориулж тодорхой дээж авч, гидроксил утга нь дизайны шаардлагыг хангасан үед урвалыг зогсооно. Олж авсан полиуретан урьдчилсан полимерийг бэлэн байдалд ашиглахаар савлана.
2) Уусгагч суурьтай полиуретан цавуу бэлтгэх: Хэмжсэн полиуретан преполимер болон этилийн эфирийг дөрвөн хүзүүт колбонд хийж, халааж, жигд тараагдах хүртэл хутгана. Дараа нь хэмжсэн TDI-г дөрвөн хүзүүт колбонд хийж, 1.0 цаг дулаан байлгаад, дараа нь лабораторид гар хийцийн хэт салаалсан полимерийг нэмээд 2.0 цаг урвалд орж, HDI тримерийг дөрвөн хүзүүт колбонд дуслаар аажмаар хийж, 2.0 цаг дулаан байлгаж, NCO-ийн агууламжийг шалгахын тулд дээж авч, хөргөөд, NCO-ийн агууламжийг шалгасны дараа материалыг савлахад гаргана.
3) Хуурай ламинатжуулалт: Этилацетат, үндсэн бодис болон хатууруулагч бодисыг тодорхой харьцаагаар хольж, жигд хутгаад, дараа нь хуурай ламинатжуулалтын машин дээр түрхэж, дээж бэлтгэнэ.

1.4 Туршилтын шинж чанар
1) Зуурамтгай чанар: Эргэлтийн вискозиметр ашиглан GB/T 2794-1995 цавууны зуурамтгай чанарыг турших аргыг үзнэ үү;
2) Т хэлбэрийн хальслах бат бэх: GB/T 8808-1998 хальслах бат бэхийн туршилтын аргыг ашиглан бүх нийтийн суналтын туршилтын машин ашиглан туршсан;
3) Дулаан битүүмжлэлийн бат бэх: эхлээд дулаан битүүмжлэлийн шалгагч ашиглан дулаан битүүмжлэл хийж, дараа нь бүх нийтийн суналтын туршилтын машин ашиглан туршина уу. GB/T 22638.7-2016 дулаан битүүмжлэлийн бат бэхийн туршилтын аргыг үзнэ үү;
4) Термогравиметрийн шинжилгээ (TGA): Туршилтыг 10 ℃ / мин халаах хурдтай, 50-600 ℃ туршилтын температурын хязгаартай термогравиметрийн анализатор ашиглан гүйцэтгэсэн.

2.1 Холих урвалын хугацаанаас хамааран зуурамтгай чанарын өөрчлөлт Цавуугийн зуурамтгай чанар болон резинэн дискний ашиглалтын хугацаа нь бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх үйл явцын чухал үзүүлэлтүүд юм. Хэрэв цавууны зуурамтгай чанар хэт өндөр байвал түрхсэн цавууны хэмжээ хэт их байх бөгөөд энэ нь нийлмэл хальсны гадаад төрх байдал болон бүрэх зардалд нөлөөлөх болно; хэрэв зуурамтгай чанар хэт бага байвал түрхсэн цавууны хэмжээ хэт бага байх бөгөөд бэх нь үр дүнтэй нэвтэрч чадахгүй бөгөөд энэ нь нийлмэл хальсны гадаад төрх байдал болон наалдацын гүйцэтгэлд мөн нөлөөлнө. Хэрэв резинэн дискний ашиглалтын хугацаа хэт богино байвал цавууны саванд хадгалагдсан цавууны зуурамтгай чанар хэт хурдан нэмэгдэж, цавууг жигд түрхэж чадахгүй бөгөөд резинэн өнхрүүшийг цэвэрлэхэд хялбар биш; хэрэв резинэн дискний ашиглалтын хугацаа хэт урт байвал энэ нь нийлмэл материалын анхны наалдацын гадаад төрх байдал болон наалдацын гүйцэтгэлд нөлөөлж, тэр ч байтугай хатууралтын хурдад нөлөөлж, улмаар бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн үр ашигт нөлөөлнө.

Наалдамхай бодисын зохистой хэрэглээний чухал үзүүлэлтүүд нь зуурамтгай чанарыг хянах, наалдамхай дискний ашиглалтын хугацаа юм. Үйлдвэрлэлийн туршлагаас харахад үндсэн бодис болох этил ацетат болон хатууруулагч бодисыг зохих R утга болон зуурамтгай чанарт тохируулан, цавууг хальсан дээр цавуу түрхэлгүйгээр резинэн өнхрүүш ашиглан наалдамхай саванд хийнэ. Наалдамхай чанарын туршилтын хувьд цавууны дээжийг өөр өөр хугацаанд авдаг. Уусгагч суурьтай полиуретан цавууны үйлдвэрлэл, ашиглалтын явцад зохих зуурамтгай чанар, наалдамхай дискний тохиромжтой ашиглалтын хугацаа, бага температурын нөхцөлд хурдан хатуурах нь чухал зорилтууд юм.

2.2 Хөгшрөлтийн температурын хальсны бат бөх байдалд үзүүлэх нөлөө Хөгшрөлтийн процесс нь уян хатан сав баглаа боодлын хамгийн чухал, цаг хугацаа их шаарддаг, эрчим хүч их шаарддаг, орон зай их шаарддаг үйл явц юм. Энэ нь зөвхөн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн хурдад нөлөөлөхөөс гадна нийлмэл уян хатан сав баглаа боодлын гадаад төрх байдал, наалдацын гүйцэтгэлд нөлөөлдөг. Засгийн газрын "нүүрстөрөгчийн оргил" болон "нүүрстөрөгчийн төвийг сахисан байдал"-ын зорилтууд болон зах зээлийн ширүүн өрсөлдөөнтэй тулгарч буй тул бага температурт хөгшрөлт, хурдан хатаалт нь бага эрчим хүчний хэрэглээ, ногоон үйлдвэрлэл, үр ашигтай үйлдвэрлэлд хүрэх үр дүнтэй арга юм.

PET/AL/PE нийлмэл хальсыг өрөөний температурт болон 40, 50, 60 ℃-д хөгшрүүлсэн. Өрөөний температурт дотор давхаргын AL/PE нийлмэл бүтцийн хальслах бат бэх нь 12 цагийн турш хөгшрөлтийн дараа тогтвортой хэвээр байсан бөгөөд хатуурал үндсэндээ дууссан; өрөөний температурт гадна давхаргын PET/AL өндөр саадтай нийлмэл бүтцийн хальслах бат бэх нь 12 цагийн турш хөгшрөлтийн дараа үндсэндээ тогтвортой хэвээр байсан нь өндөр саадтай хальсан материал нь полиуретан цавууны хатууралд нөлөөлнө гэдгийг харуулж байна; 40, 50, 60 ℃-ийн хатууралтын температурын нөхцлийг харьцуулж үзэхэд хатууралтын хурдад мэдэгдэхүйц ялгаа байгаагүй.

Одоогийн зах зээл дээрх уусгагч дээр суурилсан полиуретан цавуутай харьцуулахад өндөр температурт хөгшрөлтийн хугацаа ерөнхийдөө 48 цаг буюу түүнээс ч урт байдаг. Энэхүү судалгаанд хамрагдсан полиуретан цавуу нь өрөөний температурт өндөр саадтай бүтцийг 12 цагийн дотор бүрэн хатааж чаддаг. Боловсруулсан цавуу нь хурдан хатах функцтэй. Гаднах давхаргын нийлмэл бүтэц эсвэл дотор давхаргын нийлмэл бүтцээс үл хамааран цавуунд гэрийн хийсэн хэт салаалсан полимер болон олон үйлдэлт изоцианатыг нэвтрүүлснээр өрөөний температурын нөхцөлд хальслах бат бэх нь өндөр температурт хөгшрөлтийн нөхцөлд хальслах бат бэхээс тийм ч их ялгаатай биш бөгөөд энэ нь боловсруулсан цавуу нь зөвхөн хурдан хатах функцтэй төдийгүй өндөр температургүйгээр хурдан хатах функцтэй болохыг харуулж байна.

2.3 Дулааны битүүмжлэлийн бат бэхэд хөгшрөлтийн температурын нөлөө Материалын дулааны битүүмжлэлийн шинж чанар болон бодит дулааны битүүмжлэлийн нөлөөнд дулааны битүүмжлэлийн тоног төхөөрөмж, материалын физик болон химийн гүйцэтгэлийн параметрүүд, дулааны битүүмжлэлийн хугацаа, дулааны битүүмжлэлийн даралт болон дулааны битүүмжлэлийн температур гэх мэт олон хүчин зүйл нөлөөлдөг. Бодит хэрэгцээ, туршлагын дагуу боломжийн дулааны битүүмжлэлийн процесс болон параметрүүдийг тогтоож, нийлмэл хальсны дараа дулааны битүүмжлэлийн бат бэхийн туршилтыг хийдэг.

Нийлмэл хальсыг машинаас дөнгөж салгахад дулааны битүүмжлэлийн бат бэх харьцангуй бага буюу ердөө 17 Н/(15 мм) байна. Энэ үед цавуу дөнгөж хатуурч эхэлсэн бөгөөд хангалттай наалдах хүч өгч чадахгүй байна. Энэ үед туршсан бат бэх нь PE хальсны дулааны битүүмжлэлийн бат бэх юм; хөгшрөлтийн хугацаа нэмэгдэхийн хэрээр дулааны битүүмжлэлийн бат бэх огцом нэмэгддэг. 12 цагийн турш хөгшрөлтийн дараах дулааны битүүмжлэлийн бат бэх нь 24 ба 48 цагийн дараахтай үндсэндээ ижил бөгөөд энэ нь хатуурал нь үндсэндээ 12 цагийн дотор дуусч, өөр өөр хальсанд хангалттай наалдац өгч, улмаар дулааны битүүмжлэлийн бат бэх нэмэгддэг болохыг харуулж байна. Өөр өөр температурт дулааны битүүмжлэлийн бат бэхийн өөрчлөлтийн муруйгаас харахад ижил хөгшрөлтийн нөхцөлд өрөөний температурын хөгшрөлт болон 40, 50, 60 ℃ нөхцөлд дулааны битүүмжлэлийн бат бэхийн хооронд тийм ч их ялгаа байхгүй болохыг харж болно. Өрөөний температурт хөгшрөлт нь өндөр температурын хөгшрөлтийн үр нөлөөг бүрэн хангаж чадна. Энэхүү боловсруулсан цавуугаар нийлсэн уян хатан сав баглаа боодлын бүтэц нь өндөр температурын хөгшрөлтийн нөхцөлд сайн дулааны битүүмжлэлийн бат бэхтэй байдаг.

2.4 Хатуурсан хальсны дулааны тогтвортой байдал Уян хатан сав баглаа боодол ашиглах явцад дулааны битүүмжлэл болон уут хийх шаардлагатай. Кино материалын өөрийн дулааны тогтвортой байдлаас гадна хатуурсан полиуретан хальсны дулааны тогтвортой байдал нь бэлэн болсон уян хатан сав баглаа боодлын бүтээгдэхүүний гүйцэтгэл болон гадаад төрхийг тодорхойлдог. Энэхүү судалгаанд хатуурсан полиуретан хальсны дулааны тогтвортой байдлыг шинжлэхийн тулд дулааны гравиметрийн шинжилгээ (TGA) аргыг ашигласан.

Хатуурсан полиуретан хальс нь туршилтын температурт хатуу хэсэг болон зөөлөн хэсгийн дулааны задралтай тохирч, жин хасах хоёр илэрхий оргилтой байдаг. Зөөлөн хэсгийн дулааны задралын температур харьцангуй өндөр бөгөөд 264°C-д дулааны жин хасах үйл явц эхэлдэг. Энэ температурт энэ нь одоогийн зөөлөн сав баглаа боодлын дулаан битүүмжлэх процессын температурын шаардлагыг хангаж, автомат сав баглаа боодол эсвэл дүүргэлт үйлдвэрлэх, холын зайн контейнер тээвэрлэх, ашиглалтын процессын температурын шаардлагыг хангаж чаддаг; хатуу хэсгийн дулааны задралын температур өндөр бөгөөд 347°C хүрдэг. Боловсруулсан өндөр температурт хатуурдаггүй цавуу нь дулааны тогтвортой байдал сайтай. Ган шаартай AC-13 асфальт хольц 2.1%-иар нэмэгдсэн.

3) Гангийн шаарны агууламж 100% хүрэхэд, өөрөөр хэлбэл 4.75-9.5 мм-ийн нэг ширхэгийн хэмжээ нь шохойн чулууг бүрэн орлоход асфальтан хольцын үлдэгдэл тогтвортой байдлын утга 85.6% байдаг бөгөөд энэ нь гангийн шааргүй AC-13 асфальтан хольцоос 0.5%-иар өндөр байна; хагарлын бат бэхийн харьцаа 80.8% байдаг бөгөөд энэ нь гангийн шааргүй AC-13 асфальтан хольцоос 0.5%-иар өндөр байна. Тохиромжтой хэмжээний гангийн шаар нэмэх нь AC-13 гангийн шаар асфальтан хольцын үлдэгдэл тогтвортой байдал болон хагарлын бат бэхийн харьцааг үр дүнтэй сайжруулж, асфальтан хольцын усны тогтвортой байдлыг үр дүнтэй сайжруулж чадна.

1) Ердийн хэрэглээний нөхцөлд гэрийн нөхцөлд хийсэн хэт салаалсан полимер болон олон үйлдэлт полиизоцианатыг нэвтрүүлснээр бэлтгэсэн уусгагч дээр суурилсан полиуретан цавууны анхны зуурамтгай чанар нь 1500мПа·с орчим бөгөөд энэ нь сайн зуурамтгай чанартай; цавууны дискний ашиглалтын хугацаа 60 минут хүрдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн процесст уян хатан сав баглаа боодлын компаниудын ажиллах хугацааны шаардлагыг бүрэн хангаж чадна.

2) Бэлтгэсэн цавуу нь өрөөний температурт хурдан хатуурдаг болохыг хальслах бат бэх болон дулааны битүүмжлэлийн бат бэхээс харж болно. Өрөөний температур болон 40, 50, 60 ℃-д хатуурах хурд болон наалдах бат бэхийн хувьд тийм ч их ялгаа байхгүй. Энэхүү цавууг өндөр температургүйгээр бүрэн хатууруулж, хурдан хатуурдаг.

3) TGA шинжилгээгээр цавуу нь дулааны тогтвортой байдал сайтай бөгөөд үйлдвэрлэл, тээвэрлэлт, хэрэглээний үед температурын шаардлагыг хангаж чаддаг болохыг харуулж байна.