酚醛树脂层压材料工艺说明书
3026高强度酚醛层压布板(符合JB1679-75)

3026高强度酚醛层压布板(符合JB1679-75)一、 产品说明该产品是由专用细棉布浸以酚醛树脂经烘焙、热压而成。
具有高的机械性能,耐热等级为E级。
适用于机械设备中作运转、抗震的零部件。
二、技术要求1、外观:表面应平平整光滑,无杂质和其他明显其他缺陷,边缘应切割整齐,端面不得有分层和裂纹。
2、面积不得小于380×480mm2,允许公差±15mm。
3、标称厚度和公差见表1。
4、翘度:厚度5mm及以上者应不大于4mm。
5、机械加工后不允许出现裂纹(冲剪后为分层)和掉渣。
6、物理、机械和介电性能见表2。
表1 标称厚度和公差mm标称厚度公差标称厚度公差0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 ±0.10 10 11 12 ±0.701.2 1.5 ±0.15 13 14 15 16 17 18 19 ±0.801.82.0 ±0.20 20 ±1.002.53.0 3.5 ±0.30 22 25 27 28 30 ±1.504.0 ±0.40 32 35 40 ±2.005.0 ±0.50 45 50 55 ±2.506.07.08.09.0 ±0.60 60 65 70 ±3.00表3 物理、机械和介电性能序号指标名称单位指标值1 密度g/cm3 1.30~1.422 吸水率:标称厚度10mm % ≤1.003 马丁温度(纵向)℃≥1254 弯曲强度Mpa ≥127.4 序号指标名称单位指标值5 拉伸强度Mpa ≥78.46 抗压强度:垂直层向平行层向Mpa≥245≥1477 抗冲击强度KJ/ m2≥30.0。
酚醛树脂

水性酚醛树脂胶粘剂的制备酚醛树脂是苯酚或取代苯酚同甲醛的反应产物。
改变酚和醛的种类,酚/酲摩尔比,催化剂的种类和用量,或者反应时间与温度,其反应生成物均会不同。
重要的商品酚包括苯酚C6H5OH,甲苯酚CH3C6H4OH,二甲苯酚(CH3)2C6H3OH,对叔丁基苯酚等。
所用酚/醛摩尔比与催化剂的种类,决定着酚醛树脂是酚端基还是羟甲基端基(-CH2OH)。
酚端基型酚醛树脂常称为“线性酚醛树脂”(novolac)或“两步型树脂”;这种树脂不是热反应性的,除非另外加入更多的甲醛,它们一般用六次甲基四胺(简称“六次”)在加热下交联固化。
如果分子链端为羟甲基,则可称为“甲阶酚醛树脂”(resole)或“一步型树脂”;这类树脂是热反应性的,在进一步加热下就会固化成热固性网状结构-除非将苯酚的邻位之一或对位预先封闭(例如采用对叔丁基苯酚)。
两步型树脂在酚过量(即较高酚/酲摩尔比)与酸性催化剂存在下制备;一步型树脂在醛过量(即较低酚/醛摩尔比)与碱性催化剂存在下制备。
水性酚醛树脂包括低分子量的水溶性酚醛树脂(主要是甲阶树脂)和水分散性酚醛树脂两类,后者可从包括线性酚醛树脂在内的多种酚醛树脂制成,且稳定得多。
1.水溶性甲阶酚醛树脂的制备一般甲阶酚醛树脂是否有水溶性或混溶性的关键是控制其加热反应的程度。
在醛过量与碱性催化剂存在下,最初生成的产物主要是苯酚中两个邻位和一个对位上的氢部分或全部被羟甲基取代。
在进一步加热下,可能发生两类缩合脱水反应导致分子量增大:一类为2个羟甲基之间缩合形成醚链节(-CH2-O-CH2),另一类为一个羟甲基同一个邻位或对位活泼氢原子之间反应产生次甲基链节。
在加热反应程度不大时,产物含有比例较多的亲水基团(如羟甲基等),是低粘度的水溶性液体;进一步反应脱水,在分子量增大的同时,亲水基团减少,就逐步变成同水混溶性很小或不混溶的高粘度液体,其后变成可粉碎的固体。
一般甲阶酚醛树脂的制备工艺,是把氢氧化钠催化剂加入到苯酚和甲醛中,然后逐步加热到80-100℃。
8mm酚醛树脂板干挂墙面施工工艺

8mm酚醛树脂板干挂墙面施工工艺酚醛树脂板(又称HPL板)是一种新型环保墙面装饰板材,用于写字楼及大型公建项目的建筑室内外墙面高档装修,近年来被广泛应用。
一、特点酚醛树脂板为一种采用板面特殊处理过的高耐侯性材料,热固树脂基材,混以木质纤维强化,在高温及超高压下成型的平行板材,该板材具有以下特点:耐久性:良好的耐久性能,日晒、潮湿不会对表面和基材产生影响,色泽稳定性强,大幅或快速的温度变化不会影响板材的性能,表面致密,不容易挂灰、易于清洗,具有极高的耐侯性和机械性能,使用寿命长。
不易损伤:板材抗弯强度和弹性模量高,弯曲强度约为150Mpa、弹性模量约15Gpa 压缩强度达到300Mpa 左右、吸水率(23℃,24h)小于0.3%、邵氏硬度为约90N/m2,具备良好的耐冲击性能,适用易受损伤的场所和部位,擦洗不会损害板面的装饰效果。
防火性能:良好的耐火性能,燃烧时不融化、滴落、爆炸。
能长时间保持稳定性。
耐火等级常规板材为B1 级(厂家可以根据建筑功能需要生产A 级)。
边缘处理:酚醛树脂板维护简单,面层切割面不必涂漆或加保护层,用于硬木加工的标准机具可以完成切割、钻孔、铣切等工序,板材进行切割、钻孔、雕刻后无需再处理。
自重轻:密度为1460±30kg/m3,约为石材的1/7,中空玻璃的1/3。
二、适用范围本工法适用于工业民用建筑内外墙面平行板材的挂式施工。
酚醛树脂板特别适用于要求洁净度较高的医院类、实验室及写字楼中高档室内外装修。
三、工艺原理板材采用螺栓或其他五金件在背面将金属挂件作不可见的固定,板材固定在龙骨系统上,板材挂件分为可调和普通固定挂件两种,能够保证调节的灵活和整张板不会任意移动。
在安装的过程中,要根据板材的说明采用科学严密的施工组织,确保板材加工的合理、固定可靠、装饰效果完美。
四、工艺流程施工准备→清理墙面→现场测量墙面的具体的尺寸→与排版图对应→核对尺寸及检查误差→调节板材的尺寸→寻找开线点弹线→根据排版图已经调整的尺寸放全部纵向线→弹至少三根横向水平通线→弹每块板的具体位置线→弹出每个L 型龙骨固定码位置点→打眼安装固定螺栓→固定L 型固定码→固定通长竖向T 型龙骨→固定通长横撑龙骨→安装板材上可调及普通的挂片→安装板材→撕去保护膜。
酚醛树脂

酚醛树脂(一)简介: 名称:酚醛树脂phenolic resin, 简称 PF。
化学式:颜色:固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加色形状:有颗粒、粉末状。
溶解性:不溶于水,溶于着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜丙酮、酒精等有机溶剂中化学稳定性:耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
两类分类:因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺热固性酚醛树脂的生成原理热固性酚醛树脂的生成条件:碱催化,醛过量。
聚合反应过程:加成反应缩合反应加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时O+ OH + H2OO O OHO+HCH CH2OHCH2OH H 2O+OHO O O O CH2O+ H C HH CH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚的混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核和多酚核的低聚物。
O OHHOCH 2 + HOCH2O OH OOHCH2CH2HOCH 2HCH2OHOH OHO OH O OHCH2CH2HOCH 2+ H2O + H2O + CH2O(1) (2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联的体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH OHCH 2O+ CH2O + NH3CH2 NH2CH 2OOCH2 NHOH OHCH2+C H OH CH2NH CH26 5OH CH2 OCH2O CH2N CH 2C6H5OH CH2OOH OHCH2 N CH2CH 2(3)OH反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓和。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A阶段:产物为液体或固体,含较多的羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
酚醛树脂

无色气体,有特殊的刺激气味,对人的眼鼻等 有刺激作用。甲醛能溶于水及甲醇,含甲醛37% 的水溶液称为“褔尔马林”,是有刺激性的无色 液体。甲醛在水中以甲二醇形式存在,同时还有 部分聚合体。60%~70%的浓甲醛在硫酸或阳离 子交换树脂的催化下加热反应,可得到三聚甲醛, 后者精制提纯后是聚甲醛的单体。
§3-1 酚醛树脂及塑料
3、卸料与冷却 经真空脱水后的树脂很粘稠,应趁热及时出料。卸料采 用最多的装置如下图所示。树脂由反应釜卸出后,通过 以蒸汽保温的料管2,流入卸料室5内相互迭置在一起的 铁盘4中。所有铁盘除最下层外都设有溢流管,便于树 脂由上一盘流到下一盘。铁盘高度一般不超过120mm, 便于水蒸汽与气体从树脂中逸出,而且冷却效果好。当 第一列各盘都装满后,转动管2的活动部分3树脂即注入 第二列盘内。待室内各盘都盛满树脂后,即可将各盘运 出,经强制吹风冷却或自然冷却,最后送往粉碎工段。
OH
OH
CH2OH
OH
§3-1 酚醛树脂及塑料 (2)热固性酚醛树脂的生产工艺
热固性酚醛树脂的生产设备与工艺基本上与生产热 塑性酚醛树脂时的设备与工艺相同。不同的是酚与醛的 配比不同,催化剂为碱性物质,并且不同牌号的热固性 酚醛树脂性能不同。
§3-1 酚醛树脂及塑料 (2)热固性酚醛树脂的生产工艺
-----热塑性酚醛树脂的生产工艺
§3-1 酚醛树脂及塑料
-----热塑性酚醛树脂的生产工艺
卸料与冷却
1
蒸汽
2 7 3 5 6 4
§3-1 酚醛树脂及塑料
-----热塑性酚醛树脂的生产工艺
4、树脂的粉碎 热塑性酚醛树脂比较脆,极易粉碎。制造模塑粉 用的树脂,一般用十字形锤式粉碎机粉碎,粉碎后的 树脂有30%能通过0.25号筛。采用上述过程生产的模 塑粉是模压塑料的半成品,它与热固性酚醛模塑粉相 比具有贮存稳定,成型速度快等优点。 模塑粉的组成包括酚醛树脂树脂、填料、固化剂、 着色剂、润滑剂等。经过混合、辊压、粉碎与过筛、 并批等过程制成成品。
酚醛树脂

酚醛树脂(一)简介: 名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF。
化学式:颜色:固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色形状:有颗粒、粉末状。
溶解性:不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中化学稳定性:耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
分类:因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺热固性酚醛树脂的生成原理热固性酚醛树脂的生成条件:碱催化,醛过量。
聚合反应过程:加成反应缩合反应加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时OH+ OHO+ H2OO+H COHOCH2OH H2OOHCH2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚的混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核和多酚核的低聚物。
OHOCH 2+OHHOCH 2OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHOHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联的体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 2CH 2OCH 2O O CH 2CH 2NH+C 6H 5OH OHCH 2NH CH 2OHCH 2O CH 2O OHCH 2N CH 2OCH 2C 6H 5OHOHCH 2N CH 2OHCH 2OH(3)反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓和。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A阶段:产物为液体或固体,含较多的羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
酚醛树脂功能特点工艺应用配方!
酚醛树脂功能特点工艺应用配方!酚醛树脂是一种常见的热固性树脂,具有广泛的功能和应用领域。
下面将从功能、特点、工艺、应用以及配方等方面进行详细介绍,并确保字数超过1200字。
一、功能:1.优异的耐热性:酚醛树脂具有出色的耐热性能,在高温下能保持稳定性,并且能够承受高温下的长期使用。
2.良好的电性能:酚醛树脂具有良好的电绝缘性能,能够在高电压和高频率下工作,并具有较低的介电常数和介电损耗。
3.优异的机械性能:酚醛树脂具有较高的硬度、强度和刚性,具有良好的耐磨性和耐冲击性,适用于制造各种耐磨、耐冲击的工程零件。
4.优秀的耐化学性能:酚醛树脂能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,不易受腐蚀。
二、特点:1.耐候性强:酚醛树脂具有较好的耐候性,能够长期抵御紫外线、湿度等外界环境对材料的影响,不易退色和老化。
2.高强度:酚醛树脂具有较高的强度,可以制造出具有较高承载能力的零件和产品。
3.耐磨性好:酚醛树脂具有优异的耐磨性能,可以制造出具有较长寿命的耐磨件。
4.抗裂纹性:酚醛树脂含有交联结构,在受力时不易产生裂纹,具有较好的抗裂纹性能。
三、工艺:1.配料:按照配方要求,将酚醛树脂粉末与其它填料、增韧剂等进行配比。
2.反应:将配料加入反应釜中,加热并搅拌反应,将树脂粉末与填料、增韧剂等进行反应交联。
3.压制成型:将反应得到的树脂糊液注入模具中,在高温高压条件下进行压制成型。
4.固化:在一定温度条件下,树脂糊液中的酚醛树脂与填料、增韧剂等进行交联固化。
四、应用:1.电子电器领域:酚醛树脂具有优良的电绝缘性能,广泛应用于电子电器产品中的绝缘零件、绝缘包装材料等。
2.机械领域:由于酚醛树脂具有较高的硬度和强度,能够制造出各种机械零件和磨具。
3.汽车制造:酚醛树脂由于其耐热性和优良的机械性能,被广泛应用于汽车制造中的发动机零部件、离合器片等。
4.化工领域:酚醛树脂能够抵抗酸碱和其他化学物质的侵蚀,被广泛应用于管道、储罐、阀门等化工设备中。
水溶性酚醛树脂及其层压板的制备
水溶性酚醛树脂及其层压板的制备摘要传统的酚醛树脂与改性后的酚醛树脂大多为传统的醇溶性,虽然工艺技术成熟,但也有非常明显的缺点;传统的水溶性酚醛树脂多采用单一的氨水化和物作为催化剂,而且多仅应用于木材行业和矿业,多作为胶粘剂使用,如果应用于电气行业的层压板,往往达不到相应的电气性能标准。
而且在水溶性酚醛树脂的制备中,多种因素交互影响产品的质量,这些因素包括:反应时间的控制,甲醛与苯酚以及催化剂之间物质投放量之比,反应温度的控制,反应过程的选择和具体操作过程。
本试验中:将通过各种因素的类比和多重试验,掌握试验的要求,了解各种因素对于最后成品质量的影响程度和趋势,同时通过对关于酚醛树脂质以及相应树脂相关模压产品的检测标准的测量来调节最终配方的各项参比,进行与水溶性酚醛树脂相关的新配方新工艺的系统研究与讨论。
关键字:水溶性酚醛树脂,性能指标,配方,工艺条件,催化剂The Preparations of Resole and Interrelated Laminated PlankAuthor: LUO chengyuTutor: YANG guangAbstractThe traditional phenol formaldehyde resins as well as those improved, although the craft technique is mature, also have the very obvious weakness for its quality; The traditional water-soluble phenol formaldehyde resins adopts single ammonia water more to turn to be used as the only catalyst, and only seems to apply much in timber profession with mineral industry as gum, if the resins applying in the electricity profession of interrelated plank, usually can not reach the homologous electricity function standard.In the process of the preparation for resoles there are various factors handing over with each other quantity of affecting the product, these factors include; Respond the horary control, the formaldehyde throws in with phenol, catalyst materials, the dealing of ratio, as well as the control of the temperature. In our experiment we will pass the type of every kind of factor ratio with many experiment, understand every kind of factor passes finally the influence degree of the finished product quantity with trend; according to standard get examination of the product concerning the resin quality and related molding products; try to proceed with the whole system research of the new craft in related new formula.Keywords:Resole,standard,directions for producing,technics,katalyst目录1绪论 (1)1.1 背景综述 (1)1.2 酚醛树脂的种类与应用 (1)1.2.1 酚醛树脂的种类 (1)1.2.2 酚醛树脂的应用 (2)1.3 酚醛树脂的合成反应 (3)1.3.1 酚醛反应的一般特性 (3)1.3.2 热固性酚醛树脂的合成反应 (4)1.3.3 热塑性酚醛树脂反应一般特征 (4)1.4 相关高性能研究 (4)1.4.1 增韧改性的研究 (5)1.4.2 耐热改性的研究 (7)1.5 国内外应用现状 (9)1.5.1 世界与中国发展概况 (9)1.5.2 产业发展 (10)1.5.3 具体产品应用 (11)1.6 水溶性酚醛树脂研究概况 (12)1.7 实验设计方案 (13)2 实验部分 (16)2.1 试验原理 (16)2.2 实验原料与仪器设备 (17)2.2.1 实验原料 (17)2.2.2 主要实验仪器设备 (18)2.3 制备试验 (19)2.4 层压板压制实验 (19)2.4.1 酚醛胶布的制备 (19)2.4.2 水溶性酚醛树脂层压板的压制 (20)2.5 测试实验 (20)2.5.1 胶化时间测定 (21)2.5.2 固体含量测定 (21)2.5.3 水混合性测定 (21)2.5.4 挥发分测定 (21)2.5.5 树脂含量测定 (21)2.5.6 粘度测定 (21)2.5.7 游离酚含量 (21)2.5.8 弯曲强度测定 (23)3 水溶性酚醛树脂制备实验结果与讨论 (24)3.1 单体物质量的比(酚/醛比) (25)3.2 反应条件的影响 (28)3.3 催化剂的影响 (30)3.3.1 无机碱(强碱A) (30)3.3.2 胺类催化剂(弱碱B) (30)3.3.3 同时使用氢氧化X强碱A和胺类弱碱B催化剂 (32)4 层压板制备实验结果与讨论 (34)4.1 胶布的制备 (34)4.1.1 玻璃纤维增强胶布的选用 (34)4.1.2 浸胶过程 (34)4.1.3 烘干 (35)4.2 制备层压板过程 (36)4.3 反应结果与力学性能测试 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)1绪论1.1背景综述一般由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的树脂称为酚醛树脂,其中以苯酚与甲醛缩聚而得到的酚醛树脂最为重要,作为三大热固性树脂之一,应用很广产量大。
酚醛树脂
酚醛层压板的制造工艺流程图
玻璃布
表面处理
酚醛树脂
配胶
浸胶
玻璃胶布
后处理
加工
裁剪
叠合
脱模
热压
酚醛棉布层压板
酚醛纸层压板
6.3 酚醛树脂涂料
酚醛树脂涂料或酚醛树脂漆是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主 要树脂制成的涂料或酚醛树脂漆。
酚醛树脂用于涂料工业已有70多年的历史,主要是代替天然树 脂与干性油配合制漆。酚醛树脂赋予涂料以硬度、光泽、快干、耐 水、耐酸碱及绝缘等性能,所以广泛用于木器、家具、建筑、船舶、 机械、电器及防化学腐蚀等方面,但酚醛树脂在老化过程中漆膜易 泛黄,因此不宜制造白色和浅色的涂料。
酚醛膜塑料典型配方
原料 质量分数/%
原料 质量分数/%
树脂 固化剂 填料 MgO
35~45 6 45~55 1~2
硬脂酸
1~2
增塑剂
1~2
颜料
1~2
酚醛膜塑料组分及作用
❖ 酚醛树脂: 粘结剂 ❖ 增强材料: 骨架作用,主要采用纤维状增强材
料 ❖ 辅助剂: 包括玻璃纤维表面处理剂、填料、稀释
剂、脱模剂及颜料等。
1905~1907年,酚醛树脂创始人美国 科 学 家 巴 克 兰 ( Baekeland ) 对 酚 醛 树脂进行了系统而广泛的研究,于 1909年提出了关于酚醛树脂“加压、 加热”固化的专利,实现了酚醛树脂 的实用化,有人提议将此年定为酚醛 树脂元年(或合成高分子元年)。
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3、酚醛树脂的特性
❖ 间苯二酚的活性比苯酚高,可以提高固化速 度,在中性条件下甚至可以室温固化。
❖ 单取代苯酚,如邻、对位甲酚或氯代苯酚是 f=2的单体,与苯酚混合时可以适当降低酚醛 树脂的交联密度
酚醛板生产
酚醛板生产
酚醛板,也称为酚醛树脂板,是一种高压注塑模压成型的塑料板材,具有优异的电气绝缘性能、高机械强度和化学稳定性,被广泛应用于电工电子、机械制造、交通运输、建筑装饰等领域。
酚醛板生产需要先制备酚醛树脂,酚醛树脂是由酚和甲醛经过缩合反应而得到的无色透明液态物质。
酚醛板的制备需要添加催化剂、硬化剂、填料等辅助剂料进行调节,以控制其流动性、硬度、耐磨性等材料特性。
具体生产过程如下:
一、原材料准备
(1)酚醛树脂:以酚和甲醛为原材料制备。
(2)填料:一般选用石英粉、滑石粉、高岭土等白色填料。
(3)纤维素纤维:一般使用棕纤维或瓦楞纸,可增强酚醛板的强度和耐磨性。
(4)催化剂和硬化剂:用于调节固化速度和固化度。
二、混合物制备
按照比例将酚醛树脂、填料、纤维素纤维、催化剂和硬化剂混合,配料时应严格控制好比例和混合时间,以免出现质量问题。
将混合物倒进模具中,压紧,放入压机上。
三、热压成型
将压机一定温度下热压,使混合物在高压下形成酚醛板。
压制后从模具中取出,用磨床进行修整。
四、平整和加工
将酚醛板放在平台上,用刮刀或砂纸对板面进行平整处理,然后根据需求进行切割、封边、冲孔等加工工艺。
最后检查成品质量,包装出厂。
酚醛板生产需要严格按照工艺操作和检测要求进行,以确保产品的质量和性能。
好的酚醛板具有优异的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性和电气绝缘性能,具有很高的综合性能,应用广泛,我们要时刻关注改进工艺、提高质量、提高生产速度,以满足不同领域的应用需求。
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酚醛树脂层压材料生产工艺设计目录一、合成工艺(一)酚醛树脂概述 (1)(二)原料产品特性 (3)(三)操作步骤 (4)(四)生产控制表 (8)(五)物料衡算 (10)二、工段综合概述(一)酚醛层压材料生产工艺流程图 (10)(二)设备一览表 (10)(三)车间人员表 (10)(四)劳动保护和安全 (11)(五)环境保护和三废处理 (12)三、小结 (15)四、制图(1)工艺流程图 (16)(2)车间布置图 (17)(3)设备图(反应釜) (18)一、合成工艺(一)酚醛产品概述1.1.1.产品介绍酚醛树脂phenolic resinHOCH2OH CH2OH是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。
酚醛树脂具有高分子化合无的基本特点。
其显著特点是价格低廉、耐热、耐烧蚀、阻燃、燃烧发烟少等,作烧蚀材料、作木材胶黏剂目前还没有任何树脂与其可竞争,作阻燃结构材料或涂料显示独特的优势。
1.1.2产品性能(1)酚醛树脂的颜色处于黄色到褐色之间,它的着色能力很强,生产出的浅色的酚醛树脂在贮藏和加工过程中可以迅速着色,只有p-烷基-取代的酚生成的酚醛树脂的着色能力稍弱,酚醛树脂的特征吸收紫外吸收峰在254nm和280nm处。
(2)阻燃性能和发烟性能近年来的研究表明,火灾事故中放出的烟雾和毒性气体是造成人员伤亡的主要原因,这促使人们研究开发新型阻燃低发烟性的聚合物材料。
研究发现,酚醛材料燃烧时形成高碳泡沫结构,成为优良的绝热体,从而阻止了材料内部的燃烧。
酚醛材料的燃烧产物主要是水、二氧化碳、焦炭和中等含量的一氧化碳,燃烧产物的毒性较低。
此外,酚醛复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒气放出和高的强度保留率,远优于环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂。
同时,酚醛材料的阻燃性还可通过添加改性磷、卤素化合物和硼化合物或提高材料的交联度得到进一步改善。
(3)耐辐射性能热固性酚醛树脂的耐辐射性不佳,但填充玻璃纤维或石棉后的复合材料具有优良的耐辐射性,且耐热性好,固酚醛模塑料可做核电设备和高压的加速器的电子元件和防护涂料、处理辐射材料的装备元件、空间飞行器的电子和结构组件。
(4)产品性状及技术规格密度/(g·cm3) 拉伸强度/Mpa 断裂拉伸率/% 拉伸模量/Mpa 弯曲强度/Mpa1.30~1.32 42~64 1.5~2.03.2 78~120压缩强度/Mpa 热变形温度/℃线膨胀系数/×10-6℃洛式硬度收缩率/% 88~110 78~82 60~80 120 8~10上海绝缘材料厂生产的1134酚醛树脂可以制成酚醛类层压板、卷压板和胶木,其外观是黄色至棕红色透明溶液,固体含量不低于50%,加溶剂之前的凝胶化时间为(160±1)℃ 60s ~90s 。
1.1.3产品用途酚醛树脂主要用来生产酚醛压塑粉、纸质层压板、绝缘带、粘合剂、涂料等。
①压塑粉又称模塑粉,通常由固体酚醛树脂、粉状填料、着色剂、润滑剂等组成,以酸法酚醛树脂为原料时,必须添加固化剂六亚甲基四胺。
粉状填料因塑料制品用途的不同而不同。
一般用途时采用木粉、氧化镁、高岭土;用于高绝缘材料时,采用石英粉、云母粉等。
粉状填料的用量可为酚醛树脂量的50%一80%。
②生产纸质层压板或木材三夹板、多层板、以及绝缘带时,采用碱法树脂水溶液或乙醇溶液,经浸渍、干燥、压制成型而成。
绝缘带为单层织物,浸渍树脂溶液后、经干燥、热固化而成。
③酚醛树脂作为粘合剂,用于砂轮制造、翻砂模具、刹车片材等。
松香和植物油改性酚醛树脂以及甲酚、对叔丁基苯酚、二甲苯等改性酚醛树脂等可用作耐酸、防腐蚀涂料、绝缘涂料等。
④酚醛空心微球具有难燃、低密度、孔隙率高等优点可作为充填材料生产环氧、泡沫塑料、不饱和聚酯泡沫塑料等,这一类型泡沫塑料具有高压缩强度,可作为结构材料的芯材用于汽车工业、宇航工业、造船工业、飞机制造业等。
1.2生产方式1.2.1反应方程式(1)酚与醛的加成反应 反应开始,酚与醛发生加成反应,生成多羟甲基酚以及一元酚醇和多元酚醇的混合物。
这些羟甲基酚在室温下是稳定的,羟甲基酚可进一步与甲醛发生加体积电阻率 /Ω·cm 介电强度 /(kV/mm ) 介电常数(60Hz ) 介电损耗角正切(60Hz )耐电弧形/s1012~1013 14~166.5~7.5 0.10~0.15 100~125 吸水率(24h )/%对玻璃、陶瓷、金属的粘结性 有机溶剂 耐化学性 0.12~0.36 优良某些有机溶剂侵蚀遇强碱降解,遇强酸腐蚀,遇弱碱轻微降解,遇弱酸轻微腐蚀成反应:HO +CH2OOHCH2OHOHCH2OHHOH2CCH2OH(2)羟甲基酚的缩聚反应羟甲基酚在加热碱性催化条件下可进一步发生缩聚反应:HOCH2OH CH2OHOHCH2OH +CH2OHOHNH4OHOHCH2CH2CH2CH2OHCH2CH2CH2OHCH 2CH 21.2.2生产工艺流程图苯酚甲醛熔化合成冷拼上胶(二)原料、半成品、产品特性原料 名称 分子式 结构式 相对分子质量 规格溶解性 外观苯酚 phenolC 6H 5OHOH94.11 工业纯溶于乙醇及一定量的水 无色或白色结晶甲醛formaldehyde CH 2O HC OH30.03 工业纯 溶于水水溶液为乳白色液体 氨水 ammion NH 4OH NH 4OH 35.05 工业纯 以任意比例与水混溶 无色或微黄色液体环氧树脂 Epoxy resinHO-C 6H 4-C (CH 3)2-C 6H 4-OHHO OH228.3 工业纯 能溶于醇、乙酸、醚、甲酮、和碱性溶液,不溶于水 白色晶体,微具有酚气味和苦味乙醇 ethanolC 2H 5OH C 2H 5OH 46.07与水混溶,可溶于醚、氯仿、甘油等多种有机溶剂无色液体,有特殊香味(三)工艺流程及生产控制表3.1 1134树脂的合成 a 、原料与配比原料 纯度 摩尔比 苯酚95% 苯酚:甲醛=6:7进布 烘布 轧浆 浆烘收捲 进布裁料 层压 浆加工检验甲醛 37%氨水 乙醇95%b.生产操作以及控制点配料:实际投料量=额定投料量×理论纯度/实际纯度关闭锅底阀门,检查锅内是否清洁,检查真空,能源,冷却系统,控制和计量系统是否正常,用真空吸料法按苯酚、甲醛、氨水的顺序进料,开动搅拌棒。
开蒸汽加热至60,停止加热,让其自行发热升温,视升温情况用冷水控制温度在85-95,变色后10min 取样,测试聚合时间,当达到110s/160±10左右聚合时间时,开始真空脱水,脱水温度65-70,真空度在0.065MPa 以上。
在树脂透明后,测试聚合时间,当聚合时间达标后,用真空进料法进溶剂,冷却到50出料,过滤储存。
c.技术指标3.2 1340树脂的制备 a.原料及配比:b.生产操作以及控制点配料:实际投料量=额定投料量×理论纯度/实际纯度①关闭锅底阀门,检查锅内是否清洁,检查真空,能源,冷却系统,控制和计量系统是否正常,用真空吸料法按环氧、1134顺序进料,开动搅拌棒。
将甲苯和乙醇按1:1的比例混合,在反应釜内搅拌30分钟取样,测试聚合时间,达到指标后用真空吸料法进溶剂和洗桶溶剂,冷却过滤并放料储存。
型 号 1134 聚 合 时 间冬 天 60s-70s/160℃ 夏 天65s-75s/160℃ 含 固 量60%±5% 挥 发 份 ≤8%原 料 纯 度 摩 尔 比 环 氧环氧:1134=6:41134树脂 58%~60% 甲 苯 ≥99.9% 乙 醇95%c.技术指标型号 1340聚合时间冬天125s—135s/160℃±1℃夏天135s—145s/160℃±1℃含固量 58%—60%3.3 3240半制品上胶布生产和3240板的压制3.3.1 3240半制品上胶布生产a.原料0.14mm无碱玻璃布,1340树脂,甲苯,乙醇。
b.工艺参数蒸汽压力(MPa)0.3~0.8,实际常介于0.4-0.5之间车速(m/min)3~7c.指标型号含胶量流动量(mm)3240(面布) 38%—42%<10℃,12-15mm 11-16℃,15-19mm 17-20℃,18-22mm 21-25℃,20-24mm 26-30℃,24-28mm >30℃,26-30mm3240(里布) 33%—37%<15℃,8-12mm 16-20℃,10-14mm 21-25℃,12-16mm 26-30℃,14-18mm >30℃,18-22mm3240(统) 36%—40%<15℃,14-18mm 16-20℃,18-22mm 21-25℃,23-27mm 26-30℃,26-30mm >30℃,128-31mm3841(胶布) 33%—37% 冬天:25-35mm 夏天:30-40mm3841(芯布) 24%—28% 25-30mm 3.3.2 3240板的压制压制过程:上模平板温度小于等于60℃,合膜压力为全压的1/3 —1/2,升温到120℃时流胶不多即可打足全压,若流胶过多则在120℃—130℃适当保温后打足全压,最大压力2500T为15-20MPa、1500T为20-25MPa;最高温度160℃±5℃。
达此温度后保温,保温按照7min/m计;保温结束后采用冷却水冷却,冷至60℃—80℃出模,板的厚度在6mm以下者于切板机上切边,在6mm以上者于水切割机上锯边。
工艺定额:厚度5mm及以下的板每吨用面胶布836kg,里胶布300kg;厚度在5mm以上的板每吨用面胶布815kg,里胶布315kg。
(四)生产控制表(1)级别型号含胶量(%)流动量(mm)规格(mm×mm)挥发物质含量可溶性3240(面) (基材0.14)38~42 10℃以下 12~1511℃~6℃ 15~1917℃~20℃ 18~2221℃~25℃ 20~2426℃~30℃ 24~281000×2000500×15601000×1260<2% >70% 30℃以上 26~303240(里)(基材0.14)33~37 15℃以下 8~1216℃~20℃ 10~1421℃~25℃ 12~1626℃~30℃ 14~1830℃以上 18~313240统(基材0.14)36~40 15℃以下 14~1816℃~20℃ 18~2221℃~25℃ 23~2726℃~30℃ 26~3030℃以上 28~313841胶布(基材0.14)3841芯布(基材0.14)33~3724~28冬天25~35夏天30~4025~301000×20001000×17001134酚醛树脂层压板:酚醛树脂具有耐热、绝缘、不易变形、表面光滑、硬度高,尤其制得的层压板力学性能好、电绝缘性良好。