基于化工材料的運(yùn)輸特性分析

吳 燕

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理系，陜西 西安 710017）

基于化工材料的運(yùn)輸特性分析

吳 燕

（陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 經(jīng)濟(jì)管理系，陜西 西安 710017）

聚酰胺材料當(dāng)前主要應(yīng)用在輪胎線、傳輸運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，其對(duì)于交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展有著一定的影響。其中改進(jìn)的關(guān)鍵是聚酰胺酰亞胺的制備工藝問題，本文從改進(jìn)材料運(yùn)輸角度制備了新型的聚酰胺酰亞胺漆包線漆的絕緣材料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)制備材料具有較好的溫敏性，且可以認(rèn)為呈線性的關(guān)系。溫度變化引起溶解度濃度的主要原因是引入的陰離子，故采用適當(dāng)?shù)年庪x子可以制備性能優(yōu)良的耐高溫聚酰胺酰亞胺絕緣漆，這一研究對(duì)于我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展具有一定意義。

運(yùn)輸行業(yè)；聚酰胺；溫敏性

近年來隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,化工材料的運(yùn)輸成為了當(dāng)前需要面對(duì)的問題[1,2]。聚酰胺材料當(dāng)前主要應(yīng)用在輪胎線、傳輸運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，其對(duì)于交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展有著一定的影響。在過去30年里，應(yīng)用較為廣泛是環(huán)氧樹脂類絕緣材料，隨著技術(shù)發(fā)展諾邁克絕緣材料得到了很快發(fā)展[3-5]。最近幾年，美國(guó)佛吉尼亞州的FPT公司設(shè)計(jì)了較為新型聚酰胺當(dāng)成的絕緣材料，他們采用了2種類型的聚酰胺溫度材料系統(tǒng)，分別為180 ℃（H級(jí)）和220 ℃（C級(jí)）[6-8]。國(guó)內(nèi)針對(duì)上述特點(diǎn)也研制出了類似的絕緣線圈，不同的是采用的是浸漬工藝，即僅僅對(duì)線圈實(shí)現(xiàn)浸漬。然而上述技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了浸漬的包封整體性優(yōu)勢(shì)，但非常丑陋，同時(shí)還要進(jìn)行很多相關(guān)參數(shù)檢測(cè)[9,10]。上述情況的出現(xiàn)的關(guān)鍵還是聚酰胺酰亞胺的制備工藝還不夠完善導(dǎo)致，本文基于上述特點(diǎn)，依據(jù)聚酰胺酰亞胺工藝設(shè)計(jì)制備了新型的聚酰胺酰亞胺漆包線漆應(yīng)用在運(yùn)輸行業(yè)的絕緣材料。

1 材料實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)機(jī)理

實(shí)驗(yàn)過程采用Diphenyl-methane-Diisocyanate (二異氰酸酯, MDI)和TrimelliticAnhydride (偏苯三酸酐,TMA）作為原材料，通過二甲苯混合液和N一甲基吡咯烷酮(NMP)實(shí)現(xiàn)縮合反應(yīng)，適當(dāng)時(shí)間增加苯甲醇等反應(yīng)助劑，實(shí)現(xiàn)聚酰胺酰亞胺制備，本次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)機(jī)理如下：

1.2 設(shè)備試劑

本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用主要設(shè)備有 DXG-9071立式的電熱鼓風(fēng)干燥箱，CN1006恒溫水浴箱，MBV72旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、2 000 mL的反應(yīng)釜、0.25 kg托盤天平等。本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)用主要試劑有德國(guó)MDI-聚氨酯-純度為0.998，國(guó)產(chǎn)-苯甲醇 含量為0.999 3，國(guó)產(chǎn)-苯甲酸含量為0.998，國(guó)產(chǎn)-二甲苯 沸程采用的為140.0～141.7 ℃

1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

本次實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)如下所示，本文主要測(cè)量的是制備出的聚酰胺樣品溫度和透光率-關(guān)系曲線，對(duì)比分析不同條件下的情況，其結(jié)果的溶液百分?jǐn)?shù)代表的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。詳細(xì)數(shù)據(jù)如下：

圖1為不同蒸餾水中聚酰胺樣品溫度和透光率-關(guān)系曲線。

圖1 不同蒸餾水中聚酰胺樣品溫度和透光率-關(guān)系曲線Fig.1 Relationship curve of temperature and light transmittance of polyamide samples in different distilled water

圖2為不同亞硝酸鈉溶液中聚酰胺樣品溫度和透光率-關(guān)系曲線。

圖2 不同亞硝酸鈉溶液中聚酰胺樣品溫度和透光率-關(guān)系曲線Fig.2 Relationship curve of temperature and light transmittance of polyamide samples in sodium nitrite solution

2 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及其分析

本次實(shí)驗(yàn)采用的分子主鏈?zhǔn)蔷垡叶嫉拇蠓肿觽€(gè)體酰胺類線性：

從圖1得到制備聚酰胺最低臨界溶解溫度變化LCST（Lower Critical Solution Temperature）在蒸餾水中的情況，得表1。

表1 蒸餾水情況Table 1 Distilled water

由表1我們能夠得到：溶液濃度和他的相變溫度有非常大的影響，表現(xiàn)為聚合物濃度提高，相應(yīng)水溶液的LCST會(huì)減少。由表可以推斷出：當(dāng)溫度小于 45 ℃情況下，制備材料和水分子之間的相互作用則主要為酰胺基團(tuán)與好水分子間的氫鍵作用，導(dǎo)致制備化合物是一類伸展的無規(guī)則的線團(tuán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)溫度高于 45 ℃時(shí)，被溶劑化的聚合物發(fā)生急劇脫水作用，聚合物鏈與溶劑化層分離，體系發(fā)生相變，說明制備材料具有較好的溫敏性。

從圖2得到制備聚酰胺LCST在亞硝酸鈉溶液中情況，得表2。

表2 1%聚酰胺在亞硝酸鈉溶液中的最低臨界溶解溫度變化情況Table 2 Change of the minimum critical solution temperature of 1% polyamide in sodium nitrite solution

從表2可以得到在亞硝酸鈉溶液濃度從0.55%增大到3.05%的變化過程中，制備溶液的LCST大致從45 ℃下降到44 ℃。故制備材料溶液的相轉(zhuǎn)變受陽(yáng)離子影響不大，而是符合(Hofmeister series( 感膠離子序)的排列過程。陽(yáng)離子與陰離子的主要差異可能是由于陽(yáng)離子或陰離子與水的作用形式不同。從化學(xué)角度分析，陰離子比陽(yáng)離子更易于與酰胺基團(tuán)形成相互作用。利用上述性能我們可以制備性能優(yōu)良的耐高溫聚酰胺酰亞胺絕緣漆。

3 小 結(jié)

本文通過制備的絕緣材料聚酰胺酰，對(duì)其材料的溫度特性進(jìn)行了分析，結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)制備材料具有較好的溫敏性，且可以認(rèn)為呈線性的關(guān)系。溫度變化引起溶解度濃度的主要原因是引入的陰離子，故采用適當(dāng)?shù)年庪x子可以制備性能優(yōu)良的耐高溫聚酰胺酰亞胺絕緣漆。這一研究對(duì)于我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展具有一定意義。

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Application Analysis of Polyamide Materials in the Transportation Industry

WU Yan
(Department of Economic Management, Shaanxi College of Communication Technology, Shaanxi Xi’an 710017, China)

Polyamide materials are mainly used in tire line and transportation fields, it has a certain influence on development of transportation industry. The preparation process of polyamide imide is the key to improve polyamide materials. In this article, a new type of polyamide imide enamelled wire insulation paint was prepared. The results show that the prepared material has good temperature sensitivity, and there is a linear relationship; using appropriate anion can prepare high performance and high temperature resistance polyamide imide insulating varnish.

transportation industry; polyamide; temperature sensitivity

TQ 11

A

1671-0460（2016）11-2544-03

陜西省教育廳基金項(xiàng)目“陜西汽車甩掛運(yùn)輸運(yùn)作模式與發(fā)展對(duì)策研究”（14JK1065）

2016-05-13

吳燕（1982-），女，陜西山陽(yáng)人，講師，碩士，主要研究方向：公路運(yùn)輸與管理。