酚醛树脂生产一间歇法热塑性

1、酚醛树脂生产一间歇法（热塑性）通用酚醛树脂可满足性能指标要求不特别高的一些应用领域，也是酚醛树脂最传统的一些领域，诸如制造普通电工制品的电木 粉、绝缘板；一般使用性能的黏结剂 （用于生产通用摩擦材料、 造型材料、建筑材料）等。此类酚醛树脂的生产已有上百年的历史，技术已很成熟，由于所产树脂的性能难以满足高新技术领域的应用，近年来在酚醛树脂总产量的比例已逐年下降。 不过，由于通用型酚醛树脂的生 产在设备、控制仪表、产品检验仪器等方面比较简单，生产操作 不很严格，所以在我国中、小企业还有相当规模的产量。通用酚醛树脂在生产原理、生产工艺流程、产品类别等方面 与高性能酚醛树脂基本是一致的，因此下面的讨论

2、对于高性能酚 醛树脂也是适用的。酚醛树脂的产品类型及应用领域示意如图3-1国m1的杏树相的产砧轻型股由卅M域选择生产何种类型酚醛，首先由市场需求来确定，随后就要 有技术基础和相应装置加以保证。一、间歇法（热塑性）（一）工艺生产酚醛树脂的最主要工艺是间歇釜式常压合成法，反应开始是溶液均相体系，当缩聚体树脂分子量达一定程度后，反应体系转为非均相，这时分子量增长反应主要在树脂相中进行。问歇釜式又分为单釜和多釜两种方式。单釜法采取缩聚和税 水两步操作在一釜中前后完成，具操作简单（工序少），设备少，但反应釜针对缩聚与脱水两阶段的适应性不强，致使设备不能实现最高利用效率。用双釜或多釜法生产酚醛树脂是先在一

3、个或两 个釜内进行缩聚反应，然后将反应物料放人一分离罐中进行冷却 分层，上层水溶液吸出，下层树脂液转移至另一釜内进行蒸发脱 水。这样，每一阶段操作都能在最佳结构设计的专用设备中进行， 因而设备有效利用率高。但由于多釜法操作繁杂，设备多，影响 了其推广。所以目前国内外仍以单爷法生产为主。酚醛树脂间歇单釜法生产的典型流程如图 3-2所示：图3-2与德国Bakelite 公司生产流程大体相同，与我国中、 小酚醛树脂厂生产流程的主要区别在于其流程设计安排为立体 化，这一点与我国济南圣泉海沃斯化工有限公司是一致的。如图3-2所示，苯酚、甲醛由高位槽1、2进入计量装置3计量后进人反 应釜5,另从加料口向反

4、应釜内加入规定量的催化剂。缩聚反应 阶段，挥发性物质（水、甲醛等）蒸汽经釜上管道进入冷凝器4, 冷凝液回流至反应釜内。 脱水阶段，挥发性物质（主要是水）蒸汽 冷凝后不再回流而是排出至冷凝水接收罐6。脱水阶段改为真空下操作，真空系统包括真空泵和真空缓冲罐7。反应釜内完成脱水后的熔融态酚醛树脂有三种后处理方式，其一是排入树脂贮槽 8,随后经冷却运输或冷却造粒；其二是排人树脂接受装置，冷 却后进人粉碎机10粉碎成树脂粉；第三种方式是排人冷却运输车 （架）推离。图3-2 间歇单釜法生产酚醛树脂典型流程1-苯酚高位槽；2-甲醛高位槽；3-计量装置；4-冷凝器；5- 反应釜；6-冷凝水接收罐；7-真空缓冲

5、罐；8-树脂贮槽；9-树脂 接受装置；10-粉碎机；11-冷却运输车（架）；12-冷却运输或冷 却运输造粒当生产液体酚醛树脂时，图32所示流程稍加变动即可， 主 要是可取消造粒和粉碎设备及操作。（ 二）生产操作.原料准备苯酚的准备应选购工业一级苯酚，其为熔点30.9 C的无色或微红色结晶，技术标准和化验方法参照国家标准GB/T339-2001。桶装的苯酚可采用蒸汽浴、 热水浴等加热方式将其熔 化。熔化的苯酚用齿轮泵打人高位贮槽备用， 高位贮槽应加设保 温措施。甲醛的准备 选购的甲醛一般是甲醛的水溶液(福尔马 林)，通常含量为37痴右。因甲醛易自聚形成多聚甲醛而形成沉 淀，所以大型甲醛贮罐内应有

6、蒸汽加热管和搅拌(或用泵促进循环流动)以避免产生多聚甲醛。多聚甲醛的存在将会影响配料的 准确性以及缩聚反应的活性。 甲醛的技术标准及化验方法应参照 国家标准GB/T 90091998。加料前应将符合要求的福尔马林用 泵送入高位贮槽备用。2,向反应釜内加料按树脂生产配方要求，依次分别对苯酚、福尔马林进行计量后加入反应釜；搅拌均匀后，测pH值。根据配方要求及原料混合液的 pH值，加入适当量的酸性催化剂，最终pH值一般在1.92.3范围内。.缩聚反应加热。搅拌下，向反应釜夹套内通蒸汽加热，缓慢：逐 步升温至60C,由于缩聚反应的放热效应， 物料温度将自动升至 90c以上弁达到物料沸腾状态(约98C)

7、。放热量一般为 586.1kJ/kg(苯酚与甲醛)，放热反应速率，随酸的种类有所不同，草酸较缓，盐酸较激烈。反应温度用夹套内通蒸汽（表压）及冷却 水（流量）的办法来调节。缩聚。在维持物料沸腾状态下进行缩聚反应。在缩聚反 应进行同时，上升蒸汽通过冷凝器冷凝后回流。 根据冷凝液量及 清澈度（由清变浑）可一般性判断缩聚反应的进程。 必要时，在缩 聚后期可补加一定量催化剂，以促进缩聚反应后期的反应速率。随着反应进行，树脂分子量逐步升高，弁不溶于水中。反应 物开始分为两个液相，静置下可分为明显两层， 上层为以水为主 的水溶液，下层为树脂液。缩聚反应自回流液出现混浊开始约 30min后即可取样测黏度或相对

8、密度，一般当以 4号涂料杯中测 试结果为2040s/60 C ,即可作为缩聚操作终点。.脱水反应物系中的水来自福尔马林中所含的水和酚、醛缩聚反应释出的水，为了获得合格的固体酚醛树脂，必须脱除这些水分。 另外，脱水过程也同时带出了反应物系中的残余酚、醛、甲醇、 催化剂等，有利于酚醛树脂质量的提升。脱水过程，酚醛树脂的 分子量还会有稍稍增大，这是应该注意的问题。为了顺利脱水， 其操作是在真空减压下进行的，且随水分的逐渐脱除，反应物系黏度不断上升，真空度和物料温度均将不断提高。脱水终点，视 釜内树脂透明和黏度情况多次取样，直至合格。. 放料当达到缩聚脱水终点后，立刻打开反应釜通大气阀门， 釜内 降至常压后，停真空泵，从釜底将熔融态树脂放至料盘或料车。先进操作应排放至不锈钢冷却运输带以及连续冷却造粒机中O.树脂粉碎、包装Novolak 树脂完全冷却硬化后为浅黄至棕色半透明脆性固 体。若放料后成大、小片料，则须经粗碎、细碎成树脂粉，以便 于其下游材料和制品生产企业的应用。.树脂性能的检测作为产品，酚醛树脂有许多重要的性能指标，主要包括熔点 （或软化点、滴点）、聚合速度、游离酚含量、水分含量、溶液黏 度、粒子细度等，某些应用领域还有游离醛含量、灰分含量等性 能指标要求。各类酚醛树脂应用领域均对上述各项性能指标有其 特定的要求，读者可分别参