1、酚醛樹脂層壓材料生產(chǎn)工藝設(shè)計說明書一、合成工藝(一)酚醛樹脂產(chǎn)品概述產(chǎn)品性能酚醛樹脂(PF)是由酚類和醛類在催化劑條件下縮聚、經(jīng)中和、水洗而制成的樹脂,其中以苯酚和甲醛樹脂為最重要。酚醛樹脂也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱性能,廣泛應(yīng)用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業(yè)。堿性條件下可合成熱固性酚醛樹脂,又稱可溶酚醛樹脂或者一階酚醛樹脂、Resol酚醛樹脂或者甲階樹脂,它是一種含有可進(jìn)一步反應(yīng)的羥甲基活性基團(tuán)的樹脂。與其它熱固性樹脂相比,具優(yōu)點有:(1)固化時不需要加入催化
2、劑、促進(jìn)劑,只需加熱、加壓,調(diào)整酚與醛的摩爾比與介質(zhì)pH值,就可得到具有不同性能的產(chǎn)物。(2)固化后密度小,機(jī)械強(qiáng)度、熱強(qiáng)度高,變形傾向小,耐化學(xué)腐蝕及耐濕性高,是高絕緣材料。其缺點是脆性大,顏色深,加工成型壓力高。它與其它配料制成的產(chǎn)品叫酚醛塑料,高絕緣,俗稱電木,廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè),還可用做涂料、粘合劑、清漆。本文設(shè)計的是酚醛樹脂浸漬片狀填料后經(jīng)層壓成型制成的層壓板絕緣材料.酚醛層壓板的特點是機(jī)械強(qiáng)度高、電性能好、熱傳導(dǎo)率低、耐腐蝕、易于加工。牛皮紙及玻璃布層壓板是電器工業(yè)中的重要絕緣材料,廣泛用于電機(jī)及電器設(shè)備。布基層壓板在機(jī)器制造業(yè)中制作無聲齒輪、軸瓦及其他零件。石棉層壓板主
3、要用作剎車片及離合器片等耐磨材料,也可作為具有高機(jī)械強(qiáng)度及耐熱的機(jī)械零件。如要求高絕緣性能的品種可采用云母或玻璃纖維為填料,用以制造電閘刀、電子管插座和汽車點火器。生產(chǎn)方式生產(chǎn)熱固性酚醛樹脂主要是采用間歇法生產(chǎn)工藝,通過醛過量、堿催化生成甲階可溶的熱固性酚醛樹脂。反應(yīng)方程式在堿性和甲醛過量的條件下:(二)原料及產(chǎn)品特性(制表)名稱作用規(guī)格外觀苯酚原料99.0%無色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶熔塊。有特殊的臭味和燃燒味,極稀的溶液具有甜味甲醛原料36.6%無色,有強(qiáng)烈刺激性氣味的液體氨水催化劑20.6%無色、肩刺激性臭味的液體乙醇溶劑95%無色、透明、有香味、易揮發(fā)的液體甲苯溶劑98%無色透明易燃液體,肩
4、類似苯的氣味,不溶于水,能溶于苯、醇及醴酚醛樹脂產(chǎn)品74%黃色至棕紅色透明粘稠液體以酚醛樹脂(1134)為例外觀黃色至棕紅色透明粘稠液體凝膠化時間(S/160C)夏季6070、冬季7090游離酚(%)<12固含量(%)5658揮發(fā)份(%)<8(三)操作步驟以3240環(huán)氧板的生產(chǎn)過程為例:1、1134酚醛樹脂的合成按配方量將苯酚713Kg、甲醛800Kg和氨水(20.6%)46.3Kg依次加入反應(yīng)釜內(nèi),加熱升溫到68C.。由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),它會自動升溫到8595Co保持回流到取樣,以凝膠時間為夏季6070S/160C、冬季7090s/160c作為反應(yīng)終點。其間可通冷卻水保溫。到達(dá)
5、終點后,真空月中K1.5h,冷卻到80c以下,根據(jù)所需產(chǎn)品的含固量及揮發(fā)份要求加適量溶劑乙醇,如要求固含量5658%,揮發(fā)份08%,則需加乙醇420Kgo攪拌20min,冷卻到4050c出料,去冷拼工序。2、1340的聚合按比例6101:1134=6:4將原料依次加入反應(yīng)釜內(nèi),常溫下冷拼至取樣測得凝膠化時間為125145S/160C,用乙醇和甲苯作溶劑調(diào)節(jié)其含固量為60%出料,去上膠工序。3、3240上膠布半制品的制備以臥式上膠車的工藝為例:以無堿平紋玻璃布為基布,1340為膠料,控制進(jìn)入上膠車烘房內(nèi)的水蒸汽壓強(qiáng)為0.328MPa,烘房內(nèi)溫度為120130C,軋車車速為37m/min,軋棍轉(zhuǎn)速
6、為600800r/min,根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格剪裁出料,進(jìn)層壓工序。具體操作步驟:3.1 準(zhǔn)備3.1.1 根據(jù)令單,各臺車必須確認(rèn)須用的樹脂、布/紙、顏料、凈水、助劑,符合規(guī)定的要求。3.1.2 檢驗用的壓機(jī)、烘箱、天平、剪刀、模板、鋼板、黑布團(tuán)、鏟刀、鋼刀、剪紙刀、溶劑杯應(yīng)該清潔有效。3.1.3 拉漿車、放料車、縫紉機(jī)、竹竿、繩子、篩子、溶劑桶、木桶、木籠、收卷架、軸承、鋼管應(yīng)齊全、放好。3.1.4 吸鐵、壓腳、行程開關(guān)、排風(fēng)扇正常、規(guī)格齒輪正確。3.2 開車3.2.1 按照規(guī)定的要求啟動廢氣凈化裝置。3.2.2 a旁通閥打開。b.蒸汽閥打開、排空積水。c.關(guān)閉旁通閥。d.調(diào)節(jié)減壓閥。3.2.3 洗
7、凈濾篩,經(jīng)過濾加漿到下輾筒,動車帶漿空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,調(diào)節(jié)軋漿輾,帶漿均勻。3.2.4 布/紙經(jīng)預(yù)烘穿過漿槽,用器物刮/壓,或者燈光觀察,調(diào)節(jié)軋漿輾,初步估計含膠量。3.2.5 布/紙上了車頭正常后,應(yīng)該觀察、手捏兩邊干潮厚薄、調(diào)節(jié)車速軋漿輾,在膠布/紙上做好標(biāo)識。3.2.6 量取尺寸、門幅,標(biāo)識出來后,應(yīng)即刻取樣自檢。記錄下車速壓力。3.3 運行3.3.1 a.二個小時例行自檢一次,填寫記錄和標(biāo)識單應(yīng)該符合規(guī)定的要求。b.不正常時應(yīng)積極分析原因,采取有效措施予以解決,復(fù)檢確認(rèn)合格為止c.檢驗過程垃圾應(yīng)隨手處理掉。3.3.2 a.剔除膠布/紙上的垃圾,瑕疵。b接頭做好工藝匹配。c料應(yīng)放置整齊,齊頭朝
8、向統(tǒng)一。d常備小工具齊全,飛刀、裁刀保持鋒利。e地面保潔沒有丟棄物。4.3240環(huán)氧板的壓制4.1 壓機(jī)設(shè)備檢查;4.2 壓板清理;4.3 將鋼板和基布裁成1000X2000mm&格;4.4 控制鋼板初始溫度60C,否則會導(dǎo)致板紙發(fā)花。4.5 控制壓機(jī)初始壓力為35MPa;4.6 快速升溫,但終溫不宜過高.若超過120C,則可能出現(xiàn)流膠現(xiàn)象.此時應(yīng)停止加壓并保溫1520min。4.7 力口壓至1520MPa,升溫至160165C。4.8 通水冷卻至80C,出料。4.9 根據(jù)指定的產(chǎn)品規(guī)格裁剪板紙。(四)生產(chǎn)控制表名稱級別工藝/操作指標(biāo)合格率廠控機(jī)械性能F/H>99%電性能耐溫性能
9、F/HF/H/C155/180/>180c>99%>99%1134樹脂合成車間膠化時間夏季6070S/160C冬季7090S/160C固含量(%60揮發(fā)度(%<8游離酚(%<141340的冷拼膠化時間125-145S/160C固含量60%上膠車間(3240上膠布半制品)含膠量>80%流動性揮發(fā)度可溶性層壓車間(3240壓制)初始溫度<60C初始壓力35MPa保溫溫度保溫壓力160-165C1520MPa(五)物料衡算(1)總收率(%)=產(chǎn)物質(zhì)量x100%+原料質(zhì)量=(100072016)X100%+(1350X36.6%+1200)=15.6%進(jìn)料(k
10、g)名稱質(zhì)量(kg)名稱質(zhì)量(kg)甲醛1350氨水80苯酚1200乙醇720(3)出料(kg)名稱質(zhì)量(kg)1134酚醛樹脂1000乙醇720氨水16甲醛水溶液856氨水64排污損耗84三工段概述(一)酚醛層壓材料生產(chǎn)工藝流程圖以3240環(huán)氧酚醛玻璃布板的生產(chǎn)為例:1134的合成苯酚、甲醛、氨水、乙醇1340的聚合6101:1134=6:4浸膠進(jìn)布烘布>軋漿k預(yù)烘收卷裁料熱層壓深加工JJI(二)設(shè)備一覽表及主要生產(chǎn)能力名稱反應(yīng)釜涂布機(jī)層壓機(jī)規(guī)格2000L37m/min2500t設(shè)備材質(zhì)不銹鋼不銹鋼不銹鋼(三)車間人員表可崗位人數(shù)合成浸膠層壓主任111副主任001工藝員111操作工人人
11、員348崗位名稱加料,控制,取樣測定開機(jī),接頭,搬料,加漿,測定搬料,操控機(jī)器(四)勞動保護(hù)和安全技術(shù)1、有害物質(zhì)種類名稱最高允許濃度mg/m酚類115醛類甲醛3002、防爆安全技術(shù)指標(biāo)名稱爆炸極限(體積%)閃點(C)引燃溫度(C)上限下限乙醇19.03.312363苯酚8.61.779715氨氣27.415.7-(五)環(huán)境保護(hù)和三廢處理1、污水污水包括生活污水和生產(chǎn)污水兩部分。由于生產(chǎn)污水含1流右游離苯酚,目前該廠的生產(chǎn)污水,主要是由廠外處理,每噸污水處理費大概1200元左右;生活污水是指工廠的食堂、浴室、衛(wèi)生間排出的污水以及雨水,其中雨水無須經(jīng)過處理便可直接排放,其他的生活污水要經(jīng)過二級生化池充氧處理,處理流程如下:積水池沉淀池,高位生化池-監(jiān)測井,上海污水處理總管道,東海上海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)DB31-199-1997二級標(biāo)準(zhǔn)2、廢氣廢氣主要來自上膠車間的有機(jī)廢氣,其中包括酒精蒸汽、甲苯、游離酚醛樹脂、游離環(huán)氧樹脂,是用CY-80-NG廢氣凈化裝置通過催化燃燒進(jìn)行處理的,處理流程如下:上膠車間烘箱廢氣(80C)-水噴淋裝置(200-280C)密閉閥,阻火器,天然氣加熱爐、催化室(250-300C)防爆鼓風(fēng)機(jī)煙囪(450-55
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