3240環氧酚醛玻璃布板生產工藝

 
酚醛樹脂層壓材料生產工藝設計說明書

一、 合成工藝

 酚醛樹脂產品概述

（一） 產品性能 酚醛樹脂（PF）是由酚類和醛類在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而制成的 樹脂， 其中以苯酚和甲醛樹脂為zui重要。 酚醛樹脂也是世界上zui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、力學性能、耐熱性能，廣泛應用于防腐蝕工程、 膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業。 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 含有可進一步反應的羥甲基活性基團的樹脂。 與其它熱固性樹脂相比， 其優點有： （1）固化時不需要加入催化劑、促進劑，只需加熱、加壓，調整酚與醛的摩爾比 與介質 pH 值，就可得到具有不同性能的產物。（2）固化后密度小，機械強度、熱 強度高， 變形傾向小， 耐化學腐蝕及耐濕性高， 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品叫酚醛塑料，高絕緣，俗稱 電木，廣泛應用于電氣工業、化學工業，還可用做涂料、粘合劑、清漆。本文設 計的是酚醛樹脂浸漬片狀填料后經層壓成型制成的層壓板絕緣材料. 酚醛層壓板的特點是機械強度高、電性能好、熱傳導率低、耐腐蝕、易于加 工。牛皮紙及玻璃布層壓板是電器工業中的重要絕緣材料，廣泛用于電機及電器 設備。布基層壓板在機器制造業中制作無聲齒輪、軸瓦及其他零件。石棉層壓板 主要用作剎車片及離合器片等耐磨材料， 也可作為具有高機械強度及耐熱的機械 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。 生產方式 生產熱固性酚醛樹脂主要是采用間歇法生產工藝，通過醛過量、堿催化 生成甲階可溶的熱固性酚醛樹脂。 反應方程式 在堿性和甲醛過量的條件下： （二） 名稱 苯酚 原料及產品特性（制表） 作用 原料 規格 99.0% 外觀 無色針狀結晶或白色結晶熔塊。 有特殊的 臭味和燃燒味，極稀的溶液具有甜味 無色，有強烈刺激性氣味的液體 無色、有刺激性臭味的液體 無色、透明、有香味、易揮發的液體 無色透明易燃液體，有類似苯的氣味，不 溶于水，能溶于苯、醇及醚 黃色至棕紅色透明粘稠液體 甲醛 氨水 乙醇 甲苯 原料 催化劑 溶劑 溶劑 36.6% 20.6% ～95% ～98% 酚醛樹脂 產品 ～74% 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/160℃） 夏季 60～70、冬季 70～90 ～ ～ 游離酚（%） 固含量（%） ≤12 56～58 ～ 揮發份（%） ≤8 （三）操作步驟 以 3240 環氧板的生產過程為例: 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 反應釜內， 加熱升溫到 68℃.。 由于該反應是放熱反應， 它會自動升溫到 85～ 95℃。保持回流到取樣，以凝膠時間為夏季 60～70s/160℃、冬季 70～ 90s/160℃作為反應終點。 其間可通冷卻水保溫。 到達終點后， 真空脫水 1.5h, 冷卻到 80℃以下，根據所需產品的含固量及揮發份要求加適量溶劑乙醇， 如要求固含量 56～58%，揮發份≤8%，則需加乙醇 420Kg。攪拌 20min,冷 卻到 40～50℃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釜內， 常溫下冷拼至取樣測 得凝膠化時間為 125～145 s/160℃，用乙醇和甲苯作溶劑調節其含固量為 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，控制進入上膠車烘房內的水 蒸汽壓強為 0.328MPa，烘房內溫度為 120～130℃，軋車車速為 3～7m/min， 軋棍轉速為 600～800r/min，根據產品規格剪裁出料，進層壓工序。 具體操作步驟： 3.1 準備 3.1.1 根據令單，各臺車必須確認須用的樹脂、布/紙、顏料、凈水、助劑， 符合規定的要求。 3.1.2 檢驗用的壓機、烘箱、天平、剪刀、模板、鋼板、黑布團、鏟刀、鋼 刀、剪紙刀、溶劑杯應該清潔有效。 3.1.3 拉漿車、放料車、縫紉機、竹竿、繩子、篩子、溶劑桶、木桶、木籠、 收卷架、軸承、鋼管應齊全、放好。 3.1.4 吸鐵、壓腳、行程開關、排風扇正常、規格齒輪正確。 3.2 開車 3.2.1 按照規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.關閉旁通閥。 d.調節減壓閥。 3.2.3 洗凈濾篩，經過濾加漿到下輥筒，動車帶漿空轉數分鐘，調節軋漿輥，帶 漿均勻。 3.2.4 布/紙經預烘穿過漿槽，用器物刮/壓，或者燈光觀察，調節軋漿輥，初步估 計含膠量。 3.2.5 布/紙上了車頭正常后，應該觀察、手捏兩邊干潮厚薄、調節車速軋漿輥， 在膠布/紙上做好標識。 3.2.6 量取尺寸、門幅，標識出來后，應即刻取樣自檢。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，填寫記錄和標識單應該符合規定的要求。 b. 不正常時應積極分析原因，采取有效措施予以解決，復檢確認合格為止。 c. 檢驗過程垃圾應隨手處理掉。 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 料應放置整齊，齊頭朝向統一。 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 環氧板的壓制 4.1 壓機設備檢查; 4.2 壓板清理; 4.3 將鋼板和基布裁成 1000×2000mm 規格； 4.4 控制鋼板初始溫度＜60℃,否則會導致板紙發花。 4.5 控制壓機初始壓力為 3～5MPa； 4.6 快速升溫,但終溫不宜過高.若超過 120℃,則可能出現流膠現象.此時應停 止加壓并保溫 15～20min。 4.7 加壓至 15～20MPa,升溫至 160～165℃。 4.8 通水冷卻至 80℃，出料。 4.9 根據的產品規格裁剪板紙。 （四）生產控制表 名稱 級別 工 藝 / 操 作 指 合格率 標 廠控 機械性能 電性能 耐溫性能 F/H F/H F/H/C 155/180/ 180℃ 夏 季 60 ～ 70s/160℃ 冬 季 70 ～ 90s/160℃ ＞ ＞99% ＞99% ＞99% 1134 樹 膠化時間 脂 合 成 車間 固含量（%） 揮發度（%） 60 <8 游離酚（%） <14 1340 的 膠化時間 冷拼 固含量 上 膠 車 含膠量 間（3240 上 膠 布 流動性 半制品） 揮發度 125-145s/160℃ 60% ＞80% 可溶性 層 壓 車 初始溫度 間（3240 壓制） 初始壓力 3～5MPa <60℃ 保溫溫度 保溫壓力 160-165℃ 15～20MPa （五）物料衡算 （1） 總收率（%）=產物質量×100％÷原料質量 ＝（1000—720—16）×100%÷（1350×36.6% + 1200）＝15.6% （2） 進料 （kg） 名 稱 甲 醛 苯 酚 （3）出料（kg） 名 稱 1134 酚醛樹脂 乙醇 氨水 甲醛水溶液 氨 水 排污損耗 二、 三工段概述 856 64 84 質量（kg） 1000 720 16 質量（kg） 1350 1200 名 稱 氨 水 乙 醇 質量（kg） 80 720 （一）酚醛層壓材料生產工藝流程圖 以 3240 環氧酚醛玻璃布板的生產為例： 1134 的合成 苯酚、甲醛、氨水、乙醇 浸膠進布 烘布 軋漿 預烘 收卷 裁料 1340 的聚合 6101：1134=6：4 熱層壓 深加工 檢驗 （二）設備一覽表及主要生產能力 名 稱 規 格 設備材質 （三）車間人員表 車間 崗位 人數 主 任 副 主 任 工 藝 員 操 作 工 人 人員 崗位 名稱 合成 1 0 1 3 加料,控制， 取樣測定 浸膠 1 0 1 4 層壓 1 1 1 8 反應釜 2000L 不銹鋼 涂布機 3～7m/min 不銹鋼 層壓機 2500t 不銹鋼 開機，接頭，搬 搬料，操控機器 料，加漿，測定 （四）勞動保護和安全技術 1、有害物質 種類 酚類 醛類 名稱 苯酚 甲醛 zui高允許濃度 mg/m3 115 300 2、防爆安全技術指標 名稱 爆炸極限（體積%） 上限 下限 3.3 1.7 15.7 閃點（℃） 引燃溫度（℃） 乙醇 苯酚 氨氣 19.0 8.6 27.4 12 79 -- 363 715 -- （五）環境保護和三廢處理 1、污水 污水包括生活污水和生產污水兩部分。 由于生產污水含 1%左右游離苯酚， 目 前該廠的生產污水，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、衛生間排出的污水以及雨水，其中雨水無須經過 處理便可直接排放， 其他的生活污水要經過二級生化池充氧處理， 處理流程如下： 積水池 理總管道 東海 沉淀池 高位生化池 監測井 上海污水處 上海市污水綜合排放標準 DB31-199-1997 二級標準 2、廢氣 廢氣主要來自上膠車間的有機廢氣，其中包括酒精蒸汽、甲苯、游離酚醛樹 脂、游離環氧樹脂，是用 CY-80-NG 廢氣凈化裝置通過催化燃燒進行處理的，處 理流程如下： 上膠車間烘箱廢氣 （80℃） 閉閥 風機 阻火器 水噴淋裝置（200-280℃） 密 防爆鼓 天然氣加熱爐 、催化室 （250-300℃） 煙囪（450-550℃，有機廢氣分解成 CO2,H2O） 大氣污染物綜合排放標準 GB16297-1996 鍋爐氣 煙囪 水噴淋（水—循環使用；煙塵—沉淀） 鍋爐大氣污染物排放標準 GB13271-2001 Ⅱ時段排放標準 3、噪聲 工業企業廠界噪聲標準 GB12348-90 Ⅱ類標準 4、廢渣 廢渣主要包括裁剪剩下的邊角余料及鍋爐灰渣、水處理污泥和生活垃圾，這 些廢料送至垃圾場回收再利用，主要是與泥土混合后制磚。