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1、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 （二）原料产品特性（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i.i.i.产品介绍酚醛树脂 phenolic resinch2oh二 c OH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
2、、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
3、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
4、裂拉伸率/%拉伸模量/Mpa弯曲强度/Mpa1.30 1.3242 641.5 2.03.278 120压缩强度/Mpa热变形温度/c线膨胀系数/X10-6C洛式硬度收缩率/%88 11078 8260 80120810体积电阻率介电强度介电常数（60Hz）介电损耗角耐电弧形/s/Q cm/ (kV/mm)正切（60Hz）1012 101314 166.5 7.50.10 0.15100125吸水率（24h）对玻璃、陶瓷、有机溶剂耐化学性/%金属的粘结性0.12 0.36优良某些有机溶剂侵遇强碱降解，遇强酸腐蚀，遇蚀弱碱轻微降解 蚀，遇弱酸轻微腐上海绝缘材料厂生产的1134酚醛树脂可以制成酚醛
5、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（1601）C 60s90s。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。 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% 80%。 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
6、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。 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。 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
7、温下是稳定的，羟甲基酚可进一步与甲醛发生加成反应:OHOHHOHCHOch2ohCH2OHch2oh(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:CH2OHNHpH1.2.2生产工艺流程图苯酚甲醛熔化 合成 冷拼 上胶 进布烘布轧浆浆烘收 裁料 层压 浆加工 检验（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phenolC6H5OHOH694.11工业纯溶于乙醇及一定量的水无色或白色 结晶甲醛formaldehydeCH2Oz h GpH30.03工业纯溶于水水溶液为乳 白色液体氨水ammion环氧树脂Epoxy resinNH4OH
8、ho-c6H4-c （斗2-C6H 4-OHNH4OH35.05_228.3OH工业纯工业纯以任意比例 与水混溶 能溶于醇、 乙酸、醚、 甲酮、和碱 性溶液，不 溶于水无色或微黄 色液体 白色晶体， 微具有酚气 味和苦味乙醇ethanolC2H5OHC2H5OH46.07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3.11134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X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，
9、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/16010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, 技术指标型号1134聚合时间冬天60s-70s/160C夏天65s-75s/160C含固量60% 5%挥发份W8%3.21340树脂的制备a.原料及配比：原 料纯 度摩尔比环 氧
10、环氧：1134=6： 41134树脂58%60%甲 苯N99.9%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X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。c.技术指标型号1340聚合时间冬天125s135s/160C1C夏天135s145s/160C1C含固量58%60%3.33240半制品上胶布生产和3240板的压制3.3.13
11、240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）0.30.8，实际常 介于0.4-0.5之间车速（m/min）37c.指标型号含胶量流动量（mm）3240（面布）38%42%30C，26-30mm3240（里布）33%37%30 C，18-22mm3240（统）36%40%30 C，128-31mm3841 （胶布）33%37%冬天：25-35mm夏天：30-40mm3841 （芯布）24%28%25-30mm3.3.23240板的压制压制过程：上模平板温度小于等于60C，合膜压力为全压的1/3 1/2，升温到120C 时流胶不
12、多即可打足全压，若流胶过多则在120C130C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160C5C。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60C80C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 X mm）挥发物质含量可溶性3240（面）（基材0.14）384210C 以
13、下 1215 11C6C 1519 17C20C 1822 21C25C 2024 26C30C 24281000X2000 500X 1560 1000X126030 C 以上26303240 （里）（基材 0.14）333715C 以下 812 16C20C 1014 21C25C 1216 26C30C 1418 30 C 以上 183170%3240 统（基材 0.14）364015C 以下 1418 16C20C 1822 21C25C 2327 26C30C 2630 30 C 以上 28313841胶布（基材0.14）3841芯布（基材0.14）33372428冬天2535夏天304025301000X20001000X17001134酚醛树脂层压板：酚醛树脂具有耐热、绝缘、不易变形、
