3240环氧酚醛玻璃布板生产工艺

3240环氧酚醛玻璃布板生产工艺

 
酚醛树脂层压材料生产工艺设计说明书

一、 合成工艺

 酚醛树脂产品概述

（一） 产品性能 酚醛树脂（PF）是由酚类和醛类在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的 树脂， 其中以苯酚和甲醛树脂为zui重要。 酚醛树脂也是世界上zui早由人工合成的， 至今仍很重要的高分子材料。 因选用催化剂的不同， 可分为热固性和热塑性两类。 酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、 胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 碱性条件下可合成热固性酚醛树脂， 又称可溶酚醛树脂或者一阶酚醛树脂、Resol 酚醛树脂或者甲阶树脂，它是一种 含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂。 与其它热固性树脂相比， 其优点有： （1）固化时不需要加入催化剂、促进剂，只需加热、加压，调整酚与醛的摩尔比 与介质 pH 值，就可得到具有不同性能的产物。（2）固化后密度小，机械强度、热 强度高， 变形倾向小， 耐化学腐蚀及耐湿性高， 是高绝缘材料。 其缺点是脆性大， 颜色深，加工成型压力高。它与其它配料制成的产品叫酚醛塑料，高绝缘，俗称 电木，广泛应用于电气工业、化学工业，还可用做涂料、粘合剂、清漆。本文设 计的是酚醛树脂浸渍片状填料后经层压成型制成的层压板绝缘材料. 酚醛层压板的特点是机械强度高、电性能好、热传导率低、耐腐蚀、易于加 工。牛皮纸及玻璃布层压板是电器工业中的重要绝缘材料，广泛用于电机及电器 设备。布基层压板在机器制造业中制作无声齿轮、轴瓦及其他零件。石棉层压板 主要用作刹车片及离合器片等耐磨材料， 也可作为具有高机械强度及耐热的机械 零件。 如要求高绝缘性能的品种可采用云母或玻璃纤维为填料， 用以制造电闸刀、 电子管插座和汽车点火器。 生产方式 生产热固性酚醛树脂主要是采用间歇法生产工艺，通过醛过量、碱催化 生成甲阶可溶的热固性酚醛树脂。 反应方程式 在碱性和甲醛过量的条件下： （二） 名称 苯酚 原料及产品特性（制表） 作用 原料 规格 99.0% 外观 无色针状结晶或白色结晶熔块。 有特殊的 臭味和燃烧味，极稀的溶液具有甜味 无色，有强烈刺激性气味的液体 无色、有刺激性臭味的液体 无色、透明、有香味、易挥发的液体 无色透明易燃液体，有类似苯的气味，不 溶于水，能溶于苯、醇及醚 黄色至棕红色透明粘稠液体 甲醛 氨水 乙醇 甲苯 原料 催化剂 溶剂 溶剂 36.6% 20.6% ～95% ～98% 酚醛树脂 产品 ～74% 以酚醛树脂（1134）为例 外观 黄色至棕红色透明粘稠液体 凝胶化时间 （s/160℃） 夏季 60～70、冬季 70～90 ～ ～ 游离酚（%） 固含量（%） ≤12 56～58 ～ 挥发份（%） ≤8 （三）操作步骤 以 3240 环氧板的生产过程为例: 1、1134 酚醛树脂的合成 按配方量将苯酚 713Kg、甲醛 800Kg 和氨水（20.6%）46.3Kg 依次加入 反应釜内， 加热升温到 68℃.。 由于该反应是放热反应， 它会自动升温到 85～ 95℃。保持回流到取样，以凝胶时间为夏季 60～70s/160℃、冬季 70～ 90s/160℃作为反应终点。 其间可通冷却水保温。 到达终点后， 真空脱水 1.5h, 冷却到 80℃以下，根据所需产品的含固量及挥发份要求加适量溶剂乙醇， 如要求固含量 56～58%，挥发份≤8%，则需加乙醇 420Kg。搅拌 20min,冷 却到 40～50℃出料，去冷拼工序。 2、1340 的聚合 按比例 6101:1134=6:4 将原料依次加入反应釜内， 常温下冷拼至取样测 得凝胶化时间为 125～145 s/160℃，用乙醇和甲苯作溶剂调节其含固量为 60%出料，去上胶工序。 3、3240 上胶布半制品的制备 以卧式上胶车的工艺为例： 以无碱平纹玻璃布为基布，1340 为胶料，控制进入上胶车烘房内的水 蒸汽压强为 0.328MPa，烘房内温度为 120～130℃，轧车车速为 3～7m/min， 轧棍转速为 600～800r/min，根据产品规格剪裁出料，进层压工序。 具体操作步骤： 3.1 准备 3.1.1 根据令单，各台车必须确认须用的树脂、布/纸、颜料、净水、助剂， 符合规定的要求。 3.1.2 检验用的压机、烘箱、天平、剪刀、模板、钢板、黑布团、铲刀、钢 刀、剪纸刀、溶剂杯应该清洁有效。 3.1.3 拉浆车、放料车、缝纫机、竹竿、绳子、筛子、溶剂桶、木桶、木笼、 收卷架、轴承、钢管应齐全、放好。 3.1.4 吸铁、压脚、行程开关、排风扇正常、规格齿轮正确。 3.2 开车 3.2.1 按照规定的要求启动废气净化装置。 3.2.2 a.旁通阀打开。 b.蒸汽阀打开、排空积水。 c.关闭旁通阀。 d.调节减压阀。 3.2.3 洗净滤筛，经过滤加浆到下辊筒，动车带浆空转数分钟，调节轧浆辊，带 浆均匀。 3.2.4 布/纸经预烘穿过浆槽，用器物刮/压，或者灯光观察，调节轧浆辊，初步估 计含胶量。 3.2.5 布/纸上了车头正常后，应该观察、手捏两边干潮厚薄、调节车速轧浆辊， 在胶布/纸上做好标识。 3.2.6 量取尺寸、门幅，标识出来后，应即刻取样自检。记录下车速压力。 3.3 运行 3.3.1 a. 二个小时例行自检一次，填写记录和标识单应该符合规定的要求。 b. 不正常时应积极分析原因，采取有效措施予以解决，复检确认合格为止。 c. 检验过程垃圾应随手处理掉。 3.3.2 a. 剔除胶布/纸上的垃圾，瑕疵。 b 接头做好工艺匹配。 c 料应放置整齐，齐头朝向统一。 d 常备小工具齐全，飞刀、裁刀保持锋利。 e 地面保洁没有丢弃物。 4. 3240 环氧板的压制 4.1 压机设备检查; 4.2 压板清理; 4.3 将钢板和基布裁成 1000×2000mm 规格； 4.4 控制钢板初始温度＜60℃,否则会导致板纸发花。 4.5 控制压机初始压力为 3～5MPa； 4.6 快速升温,但终温不宜过高.若超过 120℃,则可能出现流胶现象.此时应停 止加压并保温 15～20min。 4.7 加压至 15～20MPa,升温至 160～165℃。 4.8 通水冷却至 80℃，出料。 4.9 根据的产品规格裁剪板纸。 （四）生产控制表 名称 级别 工 艺 / 操 作 指 合格率 标 厂控 机械性能 电性能 耐温性能 F/H F/H F/H/C 155/180/ 180℃ 夏 季 60 ～ 70s/160℃ 冬 季 70 ～ 90s/160℃ ＞ ＞99% ＞99% ＞99% 1134 树 胶化时间 脂 合 成 车间 固含量（%） 挥发度（%） 60 <8 游离酚（%） <14 1340 的 胶化时间 冷拼 固含量 上 胶 车 含胶量 间（3240 上 胶 布 流动性 半制品） 挥发度 125-145s/160℃ 60% ＞80% 可溶性 层 压 车 初始温度 间（3240 压制） 初始压力 3～5MPa <60℃ 保温温度 保温压力 160-165℃ 15～20MPa （五）物料衡算 （1） 总收率（%）=产物质量×100％÷原料质量 ＝（1000—720—16）×100%÷（1350×36.6% + 1200）＝15.6% （2） 进料 （kg） 名 称 甲 醛 苯 酚 （3）出料（kg） 名 称 1134 酚醛树脂 乙醇 氨水 甲醛水溶液 氨 水 排污损耗 二、 三工段概述 856 64 84 质量（kg） 1000 720 16 质量（kg） 1350 1200 名 称 氨 水 乙 醇 质量（kg） 80 720 （一）酚醛层压材料生产工艺流程图 以 3240 环氧酚醛玻璃布板的生产为例： 1134 的合成 苯酚、甲醛、氨水、乙醇 浸胶进布 烘布 轧浆 预烘 收卷 裁料 1340 的聚合 6101：1134=6：4 热层压 深加工 检验 （二）设备一览表及主要生产能力 名 称 规 格 设备材质 （三）车间人员表 车间 岗位 人数 主 任 副 主 任 工 艺 员 操 作 工 人 人员 岗位 名称 合成 1 0 1 3 加料,控制， 取样测定 浸胶 1 0 1 4 层压 1 1 1 8 反应釜 2000L 不锈钢 涂布机 3～7m/min 不锈钢 层压机 2500t 不锈钢 开机，接头，搬 搬料，操控机器 料，加浆，测定 （四）劳动保护和安全技术 1、有害物质 种类 酚类 醛类 名称 苯酚 甲醛 zui高允许浓度 mg/m3 115 300 2、防爆安全技术指标 名称 爆炸极限（体积%） 上限 下限 3.3 1.7 15.7 闪点（℃） 引燃温度（℃） 乙醇 苯酚 氨气 19.0 8.6 27.4 12 79 -- 363 715 -- （五）环境保护和三废处理 1、污水 污水包括生活污水和生产污水两部分。 由于生产污水含 1%左右游离苯酚， 目 前该厂的生产污水，主要是由厂外处理，每吨污水处理费大概 1200 元左右；生 活污水是指工厂的食堂、浴室、卫生间排出的污水以及雨水，其中雨水无须经过 处理便可直接排放， 其他的生活污水要经过二级生化池充氧处理， 处理流程如下： 积水池 理总管道 东海 沉淀池 高位生化池 监测井 上海污水处 上海市污水综合排放标准 DB31-199-1997 二级标准 2、废气 废气主要来自上胶车间的有机废气，其中包括酒精蒸汽、甲苯、游离酚醛树 脂、游离环氧树脂，是用 CY-80-NG 废气净化装置通过催化燃烧进行处理的，处 理流程如下： 上胶车间烘箱废气 （80℃） 闭阀 风机 阻火器 水喷淋装置（200-280℃） 密 防爆鼓 天然气加热炉 、催化室 （250-300℃） 烟囱（450-550℃，有机废气分解成 CO2,H2O） 大气污染物综合排放标准 GB16297-1996 锅炉气 烟囱 水喷淋（水—循环使用；烟尘—沉淀） 锅炉大气污染物排放标准 GB13271-2001 Ⅱ时段排放标准 3、噪声 工业企业厂界噪声标准 GB12348-90 Ⅱ类标准 4、废渣 废渣主要包括裁剪剩下的边角余料及锅炉灰渣、水处理污泥和生活垃圾，这 些废料送至垃圾场回收再利用，主要是与泥土混合后制砖。