酚醛树脂固化3个阶段及酚醛复合风管制作安装工艺

酚醛树脂固化反应的三个阶段（1）固化反应过程的三个阶段20世纪初，酚醛树脂创始人，美国科学家巴克兰，把碱性催化剂制得的热固性酚醛树脂，根据其缩聚程度不同的反应过程，划分为巴克兰A、B、C三个阶段。以这三个阶段的树脂特点，分别称作“可熔性酚醛树脂”、“半熔性酚醛树脂”、“不溶性酚醛树脂”。这一科学论断及称谓，一直沿用至今。现在，通常把酚基由亚甲基连接，不带羟甲基这样的反应官能基的热塑性树脂称为线型酚醛树脂。把含有羟甲基或二亚甲基醚键结构且具有自固化性的树脂，称作为甲阶酚醛树脂。

由于缩聚反应推进程度的不同，所以各阶树脂的性能也不同，按照巴克兰的理论，将热固性酚醛树脂分为不溶不熔状态演变的三个阶段。这种整个固化过程的三个阶段为：甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂。

①甲阶树脂酚和醛经缩聚、干燥脱水后得到的树脂，可呈液体、半固体或固状体。受热时可以熔化，但随着加热的进行由于树脂分子中含有轻羟基和活泼的氢原子，可以较快地转变为不熔状。甲阶树脂能溶解于酒精，丙酮及碱的水溶液中，它具有热塑性。又称为可熔性树脂。

②乙阶树脂甲阶树脂继续加热，分子上的一CH2OH在分子间不断相互反应而交联。它的分子结构比可熔酚醛树脂要复杂得多，分子链产生支链，酚已经在开始充分发挥其潜在的三官能作用。它不溶解在碱溶液中，可以部分地或全部地溶解在酒精、丙酮中，加热后能转变为不溶不熔的产物。热塑性较可熔性树脂差。又称为半熔性树脂。

③丙阶树脂乙阶树脂进一步受热，交联反应继续深入，分子量增加得很大，具有复杂的网状结构，并完全硬化，去其热塑性及可熔性，为不溶不熔的固体物质。又称为不熔性树脂。

丙阶树脂的网状（体型）结构可以如图6-2-1所示。由甲阶树脂结构向乙阶、丙阶树脂结构的固化过程变化，如图6-2-2所示。

（2）对生产实际的指导热固性酚醛树脂的固化反应过程及其机理是一个十分复杂的问题。至今一些理论问题，在高分子树脂合成的学术界仍是争论不休，无法取得统一的认识。作为覆铜板制造业的工作者，也没必要更深地追究其更复杂的反应机理。但我们应该很好地拿握、认识领会它的固化过程中在性能、分子结构的上述三阶段变化，用此去指导覆铜板生产实际，提高对产品加工中质量控制的能力和水平。

纸基覆铜板生产实际中热固性酚醛树脂（包括桐油改性酚醛树脂）的制备，是需将树脂反应控制在甲阶树脂阶段。树脂制备的后期，当它反应到甲阶树脂的要求状态，就迅速冷却，并加入溶剂，对它加以溶解、稀释，使其反应停止或减少到反应非常缓慢的状况。用这种树脂溶液，有的可以直接浸渍纤维纸，完成半固化的上胶纸的加工。有的可以从釜中放出，暂短贮存，以备用于配制最后的浸渍用树脂。

此树脂制备中，控制它的甲阶树脂的缩聚程度是十分重要的。程度控制的深，反映出的是树脂胶化时间小，粘度大。它有利于上胶纸的生产效率的提高。但不利于树脂对增强纤维纸的浸透性提高，也不利于上胶加工的工艺性提高。

甲阶酚醛树脂反应程度，在大生产实际中常用树脂胶化时间、粘度指标来作为直接判断、控制的手段。也常用树脂的固体量、挥发物含量等指标作为间接的判断、控制的手段。另外，通过测定树脂的折光指数、游离酚含量、游离醛含量、对某种溶剂的溶解程度、树脂分子量等，也可以达到研究、控制树脂反应程度的目的。

覆铜板上胶纸的加工，是在上胶机中用甲阶树脂浸渍增强材料（浸渍纤维纸），然后进入干燥箱加热干燥，烘走溶剂，并使浸渍树脂，从线状结构通过加工逐步过渡到部分的支链状结构，甚至很少部分达到网状结构。即部分过渡到乙阶树脂、很小部分过渡到丙阶树脂阶段。上胶加工中除了得到工艺要求的上胶纸的均匀一致含胶量外，还有一个重要任务，就是烘干溶剂时或之后，将树脂的缩聚程度加深。这种加深程度的控制，是以压制加工工艺性和达到覆铜板一些性能为基准的。在常见的上胶纸检测指标中，流动度指标是个综合性质量项目指标，它受着含胶量、树脂胶化时间、可溶性树脂含量三个因素影响。若前两个因素在恒定条件下，流动度的大小就直接反映了上胶纸中树脂在上胶加热加工后向乙、丙阶段过渡的程度。

在覆铜板上胶、压制两个生产加工阶段，经历了树脂向增强材料渗透的四个过程：其一是浸胶时的树脂渗透；其二是浸胶后进人到干燥箱之前的树脂渗透；其三是刚进人干燥箱受热到溶剂基本蒸发干净这一加工时间段的树脂渗透；其四是半成品上胶纸经叠合配板后，放人压机中，初期加压加热时间段的树脂渗透。这四个树脂渗透过程都与树脂大部分处于甲阶树脂阶段或乙阶树脂阶段的程度控制有密切的关联。它是保证上胶纸质量，压制成型纸基覆铜板质量的关键技术。酚醛复合风管的制作与安装工艺上海某商业广场工程，位于杨浦区五角场，是上海市列出的未来10大商业中心中，仅有的2个新兴商业中心之一，建筑面积达33万平方米。室内的通风空调的设计和应用的材料就基本包含了市场上目前的所有类别风管，包括酚醛复合风管、镀锌钢板风管、无机玻璃刚风管、XPS复合风管。其中酚醛复合风管用于空调系统，面积达10万多平方米；镀锌钢板风管用于排风和排烟系统；无机玻璃刚风管用于地下二层车库排风及排烟系统，约18000平方米；XPS复合风管用于华纳影城（3楼）影厅空调系统。上述风管中，镀锌钢板风管、无机玻璃刚风管等都应用时间很长，工艺也较成熟，而酚醛复合风管是一种新型的材料，密度小，重量轻，由酚醛泡沫板表面铝箔而成，是传统风管的替代品。它还具有的如下的主要性能：①优异的防火性能：遇火不燃，为A级防火材料；②优异的绝热性能：导热系数低，表面无须在保温；③吸水率低：酚醛泡沫利用闭孔发泡，密闭气孔率达95%以上，耐水防潮。本工程的酚醛风管主要用在地下一层、沃尔玛、国际百货、食品大厦、华纳影城等单体中。下面主要介绍其制作和安装工艺。一、复合风管的制作工艺1.制作风管的工具复合风管可以通过机械设备加工和简单的手工工具加工两种形式，机械设备加工适用于大面积、成批量的风管加工，要求加工场地较大；手工工具制作复合风管较为灵活，适用于各种场所的施工，本工艺主要是对简单的手工工具制作风管工艺进行说明。制作复合风管的工具主要是刀具，分为左45°角，右45°角，90°直角和双刨刀四种（如图）要求刀架的精度高，刀片锋利，耐磨，各种刀具所使用的刀片均可以互换。2、复合风管加工步骤：放样：按设计文件确定的内径尺寸进行放样，它不同于钢制风管，不可以忽略板材的厚度(标准厚度为20㎜)。切割：按划出的线条使用专用刀具切割。粘接：把准备好的板材粘接成型。安装固定件、封边、密封。安装法兰：把法兰安装在风管上。3、直风管的加工工艺（1）根据风管的规格和系统设计的工作压力选用板材，然后放样、划线，放样时要考虑复合板材的厚度。（2）切割：风管制作可分三种形式：a.由一块板材组成b.由二块板材组成c.由四块板材组成以上三种形式要根据风管规格及板材规格合理使用，减少浪费。（3）粘接a.按规格切割成的板材首先要清除切割面上的碎削，保持切割面的光滑、干燥、清洁。b.把专用胶水均匀的涂抹在切割面上，根据现场的温度，确定胶水干燥后（以不粘手为准）进行粘接。注意：粘接时要先把板材一端对齐，使两片板的外层铝箔对准，让涂胶的粘贴面向另一端延伸。待整条线合拢后用力挤压两块板的粘接处，排出残留的空气，使之粘贴牢固。（4）板材拼接当板材规格小于风管单边规格时，要对板材进行拼接。a.取两块需要拼接的复合板材，用斜45度刀具把两块需粘贴的面切割成型，清理切割面。b.涂抹胶水，待胶水干燥后将两块板放置于一个平台上，按（3）的方法进行拼接。如下图：（5）安装固定件、封边a.风管成型后，清理粘贴部位不规则的铝箔贴面，用宽度为50㎜的专用铝箔胶带对风管的粘贴缝进行密封。如图b.风管的内表面粘贴缝也要进行密封，根据风管输送介质特性，可使用密封胶或硅酸胶进行密封。如图注意，板材粘贴表面要干燥、清洁，使胶带同板面粘贴牢固，排净残留的空气。c.为加强风管的抗压强度，每段风管两个端面的四个角均要进行加固，使用钢制90°角加固件，与风管端面四角粘贴即可达到要求。如图（6）复合风管法兰采用自主研发、生产的专用配套法兰。（如图）a.按风管的内径截取相应的四段法兰，截取法兰型材要准确，法兰过长或过短会影响风管的漏风量和后续制作工艺。b.把截取的法兰型材无凹槽的一面与风管的端面涂胶，待胶水干燥后把法兰粘贴到风管的端面上，长边置于管内。（如图）4、直角弯头的加工工艺（1）矩形弯头由两块侧壁扳，内弧板、外弧板四部分组成，侧板按设计参数进行放样下料（如图）（2）内弧板边和外弧板边切割成斜45°。（3）矩形弯头的曲率半径为1.5D，根据这一参数选择板材，放样，制作内外弧板。（4）在内、外弧板需弯曲的部位开槽，槽与槽的间距见下表：间距（㎜）圆弧曲率（㎜）25150-32035320-63050630-80080800以上（5）把切割完成的内、外弧板开槽处涂胶，然后按侧板的弯曲线加工成型（如图）（6）侧板与弧板的连接面涂胶，待胶干燥后把四块板材组合成形。（如图）注意：弧板的开槽处要用胶带密封，使表面光滑。（7）矩形弯头法兰的安装方法与直管法兰安装方法相同。5、来回弯管制作工艺（1）依据设计参数选取板材放样、切割。（2）把需要粘贴的部分切割出斜45度角。（3）涂胶成型，如图6、三通的制作工艺（1）按设计规格选取板材，先制作三通的上下两面（上底面、下底面）（2）三通的两个侧面相当于矩形弯头的侧面，按设计参数放样、切割、开槽，然后成型。（3）三通顶面展开为一块矩形板面，放样后根据三通的规格开槽成型（如图）（4）把上、下两底面，两侧面和顶面需粘贴的部位切割出斜45度角，清除切割面的杂物然后涂胶，组合。（如图）（5）三通的法兰安装方法与直管的法兰安装形式相同7、变径管的制作工艺：(1)按设计先制作无弯的三个面；(2)有弯的面制成矩形后按弯头弧板工艺制作(如图)。8、风管加固矩形风管边长大于800㎜，管段长度大于1250㎜或低压风管单边平面面积大于1.25㎡时要采取加固措施。(参见下表)矩形风管边长、压力、加固杆数量表风压PaPaPaPaPaPaPaPaPaPaPa管边长0-150160-300310-450460-600610-750760-950960-10001010-12501260-15001510-17501760-20000-400410-50011112510-600111112610-7001111112710-800111111222810-900112222222910-1000111122222221010-1100111222222221110-1200111222222221210-1300111222222221310-1400111222222221410-1500222222222221510-1600222222222221610-1700222222222221710-1800222222222221810-1900222222222221910-200022222222222注：1、加固杆的间距：风压：1-150Pa时L=1000；风压：160-950Pa时L=800；风压1000-2000Pa时：L=600。2、可根据实际情况适当调整加固杆间距。（1）加固筋为￠8的通丝和公司提供的圆盘，加固方式（如图）（2）在需要加固的风管上下面（以大边为准）上钻M8的圆孔。（3）按风管的内径高度调整支撑螺栓的位置。（4）上下底面装上圆盘后用螺栓压紧。9、风管连接把预制合格的风管使用提供的专用法兰插条把风管连接在一起；(1)风管法兰之间用工字型插销连接，插销插入时应松紧适度，以用手按入或用木锤轻敲入为宜。(2)法兰连接处的四角应用密封胶封堵，不得漏风和漏光；四角应加封口胶角。(3)风管连接要平直、牢靠。(如图)10、风口、阀件安装工艺（1）阀件与风管的连接，使用提供的专用F型法兰，按设计某个位置需要安装阀门时，直管段与阀门连接处的法兰由普通型法兰改为F型法兰。法兰与风管连接前法兰和阀门要钻出符合规格的螺栓孔。（2）风口与风管的连接方式有两种，一种是以柔性短管形式把风口与风管连接起来，柔性短管与风管连接使用Y型法兰（如图）另一种是风口直接安装在风管上，使用提供的特制F型与Y型法兰配套安装（如图）二、复合风管的安装工艺1．按设计图纸确定风管安装的标高、走向，安装吊筋，横旦采用50主龙骨或角钢，吊筋采用￠8通丝，吊筋采用膨胀(内)螺栓固定。2．吊筋的间距根据风管的截面确定：当风管水平安装时；风管长边≤630㎜时，支架间距应≤3.5m；风管长边为630～1000㎜时，支架间距不应超过2.5m；风管长边为1000～1500㎜时，支架间距应不大于1.2m