从全球铜漆包线行业的发展趋势看,铜漆包线的生产正由分散经营逐渐向集中经营转化,欧美已经基本如此,亚洲地区一特别在中国,这几年的发展也体现了明显的类似特征,随着更多漆包机的投产、兼并、合资、外资进入,年生产能力超万吨的铜漆包线产商已经越来越多。铜漆包线厂巨大的连续生产能力对铜漆包线漆的要求也发生了微妙的变化,过去单纯追求性能,现在在强调性能的基础上,更多追求的是稳定。为了满足这一客观市场需要,铜漆包线用漆在其生产工艺、品质优化及其应用等方面都有更多的新技术投入运用。
(一)生产设施的要求
漆包线漆的品种经过半个多世纪的发展,大宗产品基本定型,一些主导产品生产涉及的合成反应基本可概括为两类:
1、酯化反应和酯交换反应:
这类反应以聚酯和聚酯酰亚胺为代表。本质上,这类反应与PET的合成无异。只是在聚酯酰亚胺的合成中引入了相当于二元酸的亚胺二酸。由于这类反应中会因缩聚反应的进行有小分子产物排出,有效而合理地移去小分子产物是该类反应顺利进行的重点。
2、异氰酸酯的反应:异氰酸酯的反应十分繁多而复杂,在漆包线漆的生产中应用的主要有:
与羟基的反应:聚氨酯的合成是重要代表,它以无小分子产物排出为特征;
与羧基的反应:聚酰胺酰亚胺的合成大多利用这种反应,排出二氧化碳为其特征。
由于异氰酸酯的强烈反应活性,这类反应速度快,有效而合理地控制其反应速度显得尤为重要。
(二)大批次生产
为了满足漆包线生产大规模化的需要,在维持间歇生产的模式下,扩大漆包线漆的批次产出是一个有效的解决方法。增加批次产出的一个方法是扩大反应釜的体积。经过对漆包线漆反应原理的剖析,能量与物质传递的研究,反应釜已经成功地做到每批产漆40-60吨的水平。在这一工作中反应釜和搅拌结构的研究非常重要,它们的效率直接关系到物料和能量传递的效率。因此,在这些大反应釜中都运用了特别设计的结构。
(三)连续与半连续生产
漆包线漆涉及的两类主要反应在其它领域均有连续生产的实践,但漆包线漆至今为止仍以间歇生产为主。这与漆包线漆长期以来品种繁多而且没有规模化生产有关。随着生产工艺的成熟,以及配方研究的深入,特别是漆包线规模化生产的需要,连续或半连续生产的工艺越来越引起人们的兴趣。
连续或半连续生产的优势是明显的:生产周期缩短、降低生产成本、提高产出,获得更稳定的品质。
从可行性上看,部分产品合成的特点就可能允许连续生产,例如异氰酸酯的反应,一般在合适的温度时可以瞬时完成,因此是一个典型适合连续法生产的产品。
(四)自动控制
在漆包线漆的生产中,要想获得稳定的品质,自动控制是必须具备的手段,特别是在大规模生产和连续半连续的生产中。除了常规的物料计量和温度时间控制外,还要选择合适的方法控制反应的终点。
在传统工艺中,测试产物粘度,后来应用了GPC,这些操作均需从反应釜中取样进行。新的方法采取在线检测与控制。在线检测与控制中采用粘度控制是一个方法。更新的是采取红外分析。
在这种方法中,先按照传统方法合成产品,通过测试合格产品建立合格产品的红外分布模型。建立红外分布模型是一个复杂的工作。模型建立之后,以后的控制就变得异常简单了。通常是在反应釜中安装红外探头,通过与仪器连接就可以实时检测反应物料的进行程度了,一旦物料与所建模型吻合,反应终止,得到批次之间十分接近的产品。
(五)集中贮存、槽罐运输和集中供漆
这些方法本来不是什么新技术,国外的同行早有应用。一方面,可以节约成本,另一方面,提高产品的稳定性。在运输方面,一旦实现槽车运输,成本和质量两方面都会给供需双方带来莫大的益处。
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