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酚醛树脂生产二间歇法(热固性)(1)
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//www.lgmi.com 发表日期：2013/12/23 13:55:04
兰格钢铁 |
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二、间歇法(热固性)
(一)热固性酚醛树脂的生产特点
热固性酚醛树脂产品可以是固体状、乳液状，或酒精与水的溶液，根据其工业用途而定。热固性树脂的性能与酚与醛的配比、催化剂的种类及制造方法有关。
制造铸型树脂或木材黏结剂时，常按1mol苯酚与1.5～2mol甲醛配比，采用氢氧化钠、氢氧化钾等催化剂。用于制造各种层压制品的热固性酚醛树脂所用配比为6mol酚类与7mol甲醛，并以氨水为催化剂，酚类可用苯酚、甲酚等。制造模塑粉及其他常用的Resole型树脂的配方、特点及应用见表3-3。
催化剂对结构、相对分子质量分布均有影响，常用催化剂有氢氧化钠、碳酸钠、碱土金属氧化物和氢氧化物、氨水、六亚甲基四胺和叔胺。有时使用的催化剂要在反应结束后除去，尤其在对电性能、耐老化和耐湿性要求高时。一般，氢氧化钠、碳酸钠常保留在树脂溶液中；应用钙、钡氧化物和氢氧化物时，常在反应后加硫酸或通CO2，使其沉淀除去；叔胺可蒸馏除去。
热固性酚醛树脂的生产工艺流程，基本上与热塑性酚醛树脂相同，但因这类树脂易反应过度转化为乙阶(B阶)，甚至丙阶(C阶)，而固化于反应釜内，所以在反应釜的容积上，一般不宜太大，多限于1～5m3以便于反应的控制。
生产固体Resole型树脂，其具体操作工艺亦大体与前述生产固体Novolak型树脂的一致。须特别注意的有：①缩聚反应温度要稍低，一般不超过93℃；②温度控制要更严格准确；③反应进程及终点控制要更及时；④脱水阶段的真空度要更高，时间要更短。其操作温度与时问关系的变化轨迹(操作曲线)见图3-5中，将其与生产热塑性酚醛树脂的关系曲线图3—3进行对比，可以明显看出上述的一些特点。
当需生产热固性酚醛树脂溶液时，则在树脂脱水到达终点后，向反应釜夹套内通人冷却水使物料降至接近常温，再加入乙醇并不断搅拌使形成均匀溶液。此种溶液一般是配成50%左右的浓度。可用于制造酚醛层压塑料的浸渍树脂以及酚醛涂料和黏结剂的基料。
aδ-装料阶段；δB-将混合物料加热到沸腾阶段；Bτ-沸腾阶段；τg-在开始干燥时将树脂进行冷却阶段；ge-干燥阶段；e-树脂的卸出
热固性酚醛树脂乳液的生产特点是缩聚控制在反应物系不完全分层的阶段，然后仅进行部分脱水。所得乳液态黏稠状树脂液主要用于浸渍纤维状及碎屑状填料。由于不需消耗溶剂，故生产成本较低，且更符合环保要求。其主要缺点是游离酚及低分子缩聚物含量高，存放期短，稳定性差。介绍一个生产实例如下。
配方(质量份)：苯酚100，甲醛(37%)40.5，氢氧化钠1.0。
其工艺过程为：先将苯酚、甲醛及氢氧化钠水溶液加入反应釜内，然后搅拌并加热到60℃，当反应液温度上升到96～98℃时，开始沸腾，沸腾持续时问lOOmin；当取样测定物料的黏度达到(1.50～2.50)×10-1Pa•s后，应在40kPa的真空下将物料冷却到70～80℃，并使缩聚反应停止，此时物料黏度达到0.8～1Pa•s。然后冷却，去掉真空，将物料放入澄清槽中，澄清时间不少于12h，分离出树脂上层水后即可用来浸渍填料，这种树脂的游离酚含量小于9%，在150℃时的聚合速度为75～95s。 |
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