酚醛樹脂合成全套資料全

第一章酚醛樹脂合成I1I1醛樹脂配方苯酚：200kg甲醛：350kg液堿：7kg甲酸：2.2g液堿配方：片堿：20g 水:〈不含酸堿與其它成分〉：49.5g二：上料前應(yīng)注意以下問題〔1〕苯酚是否結(jié)晶?！?〕甲醛是否有聚合物。三：上料步驟將甲醛一部分甲醛吸入反應(yīng)釜中,打開攪拌機(jī),將苯酚吸入反應(yīng)釜,按照比例再將甲醛吸入,攪拌約20分鐘,攪拌均勻即可。：生產(chǎn)前應(yīng)注意檢查供電是否正常。檢查冷水供應(yīng)是否正常。檢查鍋爐供氣是否正常。檢查各閥門是否正常。正常與否都要做好記錄。五：操作步驟〔1〕開蒸汽〔流程圖①〕將釜中原料加溫至28℃,再加液堿，釜中溫度計〔流程圖③〕顯示30℃時開始,將溫度的提升速度控制在大約每分鐘1℃,升溫的速度要穩(wěn)定,升至60℃的時間控制在3545分鐘為佳?！?〕60℃升溫至70℃的速度要控制在大約每三分鐘1℃,升溫的速度要穩(wěn)定,自60℃升至70℃的時間要控制在3545分鐘；溫度達(dá)到70℃時,將蒸汽關(guān)閉?！?〕溫度升至72.-73℃時定溫,可以通過往釜層中加水的方式進(jìn)行定溫,使溫度保持在/14#/14初期生成多元羥甲基苯酚，經(jīng)進(jìn)一步的縮聚，則交聯(lián)形成不溶、不熔的樹脂。因此P/F的值應(yīng)在1-2之間?！?〕反應(yīng)介質(zhì)的pH值與堿用量的影響苯酚與甲醛反應(yīng)時反應(yīng)介質(zhì)的pH值對反應(yīng)過程有很大的影響。在酸性或中性介質(zhì)中,苯酚與甲醛所生成的羥甲基苯酚很不穩(wěn)定,彼此間與苯酚很快地產(chǎn)生縮聚反應(yīng)。在堿性介質(zhì)中,羥甲基苯酚是穩(wěn)定的,只有升高溫度或加入酸性催化劑時,縮聚反應(yīng)才能繼續(xù)進(jìn)行。在堿性介質(zhì)中,即使苯酚與甲醛的用量比有很大變化時,也只能生成熱塑性樹脂。實驗中,采用在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng),甲醛過量,堿的用量為1.5%?！?〕反應(yīng)時間的影響苯酚與甲醛在催化劑的作用下進(jìn)行縮聚反應(yīng),反應(yīng)時間過長,所得高聚物粘度過大,以致影響脫水反應(yīng),并使貯存期縮短。若聚合時間過短,反應(yīng)不完全,產(chǎn)品中游離酚和游離醛的含量增加,收率降低。我們選擇首先在72℃左右反應(yīng)3.25小時,使苯酚與甲醛反應(yīng)形成羥甲基酚,達(dá)到要求的分子量與粘度。二：樹脂的性能水含量對樹脂折光系數(shù)的影響通過往一定量的樹脂中逐漸加水,發(fā)現(xiàn)隨著水含量的增加,樹脂的折光系數(shù)呈線型關(guān)系下降,取自制的樹脂100克逐步往其中加水,所呈現(xiàn)的加水量與折光系數(shù)的關(guān)系如圖1所示。水含量對樹脂黏度的影響粘度反應(yīng)了流體的流動行為,是流體的重要物理性能之一。酚醛樹脂的粘度對發(fā)交聯(lián)時的反應(yīng)都有很大的影響。是控制酚醛樹脂質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。由于酚醛樹脂為水溶性的,因此水份的含量對粘度的影響較大。隨著水份含量的增加,樹脂的粘度相應(yīng)地就要減少,三：泡沫的制備〔1〕固化速度對發(fā)泡工藝的影響熱固性酚醛樹脂發(fā)泡工藝的關(guān)鍵是要使發(fā)泡速度與固化速度相適應(yīng)。若發(fā)泡速度小于固化速度,就會發(fā)不起來,在泡沫出現(xiàn)之前樹脂就完全固化。在32-33℃的環(huán)境中,發(fā)泡固化速度在8分鐘左右為宜。實驗表明,常溫發(fā)泡固化速度在100秒左右為宜;加熱發(fā)泡固化速度在40~60分鐘?！?〕樹脂的黏度對發(fā)泡工藝的影響樹脂的粘度對調(diào)節(jié)泡沫密度有重要的影響。樹脂粘度太大,發(fā)泡時易使氣體逸出,使泡孔變大,甚至穿孔、塌泡；粘度太大,則操作困難,所得泡沫密度太大,不均勻。從樹脂的發(fā)泡試驗結(jié)果來看樹脂的粘度在8000?20000厘泊為好?！?〕固化劑對發(fā)泡工藝的影響強(qiáng)酸固化劑的腐蝕性較強(qiáng),發(fā)泡不易控制；用弱酸固化劑可以降低腐性,并且發(fā)泡過程易于控制。 固化劑的用量過多時,固化速度過快,泡沫密度大,用量過低時容易出現(xiàn)塌泡等現(xiàn)象。因此必須控制好固化。自制的樹脂發(fā)泡時,固化劑用量對起泡時間的影響如圖3表示〔33℃發(fā)泡〕〔常溫發(fā)泡〕。發(fā)泡劑用量大,泡沫的密度?。话l(fā)泡劑用量小,則泡沫的密度大。通過調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的用量可以獲得所需密度的制品?！?〕表面活性劑的種類和用量對泡沫制品的性能有較大的影響陰離子型的表面活性劑能提高泡沫的開孔率,增加泡沫制品的吸水性。適于作插花用泡沫。而非離子型的表面活性劑能夠提高泡沫制品的閉孔率,適宜制備建筑材料與絕熱保溫材料?！?〕泡沫的孔結(jié)構(gòu)說明了為什么加熱發(fā)泡的泡沫各種性能優(yōu)于常溫發(fā)泡。得的泡沫,泡孔均勻、細(xì)我公司目前采用的是加熱發(fā)泡。從相顯微鏡和電子顯微鏡的照片上可以看出：加熱發(fā)泡所制膩,結(jié)構(gòu)相比之下,常溫發(fā)泡的泡孔結(jié)構(gòu)則差得很多,這更直觀地說明了為什么加熱發(fā)泡的泡沫各種性能優(yōu)于常溫發(fā)泡。溫材料來說，導(dǎo)熱系數(shù)的大小是一個非常重要的指標(biāo)。泡的泡沫各種性能優(yōu)于常溫發(fā)泡。溫材料來說，導(dǎo)熱系數(shù)的大小是一個非常重要的指標(biāo)。導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好，能量損失A常溫發(fā)泡B加熱發(fā)泡B泡沫密度為50.4%/百C泡沫密度為41.4必//小。導(dǎo)熱系數(shù)與泡沫的結(jié)構(gòu)是密切相關(guān)關(guān)的。目前,酚醛鋁箔復(fù)合夾芯板的導(dǎo)熱系數(shù)為0.028W/MK〔50℃時〕。泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)〔W/MK〕常溫發(fā)泡加熱發(fā)泡改性發(fā)泡0.0330.0280.0352、燃燒性根據(jù)GB2406-2408-80規(guī)定,試樣在25-30mm高的藍(lán)色火焰〔約10000℃〕上燒5分鐘，離開火焰后2秒熄滅者為自熄性材料。我們將酚醛泡沫在規(guī)定火焰上燒5秒后，不燃，延長時間繼續(xù)燒，仍不燃?？梢?它屬于自熄性材料。3、臨界氧指數(shù)材料的臨界氧指數(shù)是其難燃性的表征。臨界氧指數(shù)值越大，不易燃燒。難燃性好；反之川臨界氧指數(shù)值越小，易于燃燒。難燃性差。由于酚醛樹脂分子中含有大量苯環(huán)，碳原子的比例高，在高溫下易于碳化，因此其臨界指數(shù)值較大。為加強(qiáng)酚醛泡沫塑的阻燃性能，我們選用A1〔OH〕氯化磷酚酯TCEP10L505等阻燃劑進(jìn)行實驗，結(jié)果見表3。4、泡沫的吸水率吸水率的高低決定了板材的防潮性能。我公司的產(chǎn)品吸水率＜2%。泡沫的孔結(jié)構(gòu)對泡沫的吸水率影響很大?？状?，開孔率高，粗糙，吸水率就大；相反，吸水率就小。泡沫的吸水率隨容重的變化而變化，容重越大，泡孔越細(xì)密，吸水率越小。影響較大的是發(fā)泡配方工藝。對于加熱發(fā)泡，樹脂固化得比較好，泡沫閉孔率較高，所以吸水率比常溫發(fā)泡發(fā)低,吸水量還不到原來的一半。5、吸聲性能酚醛泡沫的優(yōu)良吸聲性能，賦予它廣泛的用途。開孔型的泡沫結(jié)構(gòu)有利于吸聲，在氣流中，由于受激振動空氣的摩擦，使聲波轉(zhuǎn)換為熱量，從而被吸收。酚醛泡沫的吸聲性能用吸聲系數(shù)來表征實驗測試的結(jié)果如表5所示。作為比較，列舉出硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的吸聲系數(shù)見表6。6、熱穩(wěn)定性按前述方法，我們測定了酚醛泡沫的熱穩(wěn)定性烘烤48小時后的結(jié)果如表7所示。表中的數(shù)據(jù)表明，泡沫的密度越大,熱穩(wěn)定性越好；密度越小，熱穩(wěn)定性越差。這是因為當(dāng)泡沫的密度較低時,其表面積就大，與空氣中的氧接觸的可能性增加，在高溫下易于氧化而受到破壞。所以其熱穩(wěn)定性較差。此外,延長烘烤時間，泡沫的體積和重量變化起來越小，最后趨于穩(wěn)定。7、熱分析圖8為酚醛泡沫在空氣中的T/GB譜圖一般把該圖分為四個階段。第一階段為0?100℃,在此溫度下，酚醛泡沫體中的低分子物受熱揮發(fā),它們是水份、甲醛、苯酚、固化劑和發(fā)泡劑的殘留物等。第二階段為100?170℃,酚醛樹脂的氫鍵重新組合，形成羥基。在第三階段〔170?280℃〕主要是鏈C