Реферат: Технология Производства Фенопластов
Образование нерастворимых и неплавких продуктов поликонденсации достигается с помощью реакций отверждения (Отверждение – это доведение процесса поликонденсации до стадии, на которой достигаются необходимые свойства продукта), в результате которой происходит смешивание молекул. Эта реакция может проводится в несколько стадий – до состояния резита, т.е. продукта полного отверждения, или до получения частично отверждённого продукта.
Процесс поликонденсации зависит от следующих факторов, которые существенно влияют на строение и свойства конечного продукта:
· Функциональность и реакционная способность исходных фенолов;
· Тип катализатора;
· Мольное соотношение фенол:альдегид;
· Продолжительность и температура реакции;
· pH реакционная среда.
При поликонденсации фенолов с альдегидами в зависимости от природы сырья и условий реакции могут быть получены либо термопластичные, либо термореактивные смолы.
Поликонденсацию в любой момент можно приостановить и при необходимости продолжить. Стадии поликонденсации классифицируют по общим свойствам фенопластов:
· стадия А – резолы или новолаки, плавкие и нерастворимые;
· стадия В – резолиты, ещё формующиеся при нагревании и способные к набуханию;
· стадия С – резиты – конечные продукты поликонденсации, неплавкие, нерастворимые.
Обычно для производства фенолоальдегидных смол применяют герметичные вакуумные реакторы, соединённые с трубчатым холодильником и оборудованные устройством для обогрева, анкерной мешалкой, термометром, манометром, смотровым стеклом. Для сбора отгоняемого в ходе поликонденсации дистиллята имеются два сборника, из которых дистиллят отводится в общую ёмкость.
Реакторы изготавливают из материалов, обладающих хорошей теплопроводностью – медь, легированные стали, никель, сплавы, легированные молибденом, и эмалированное железо.
Поликонденсацию можно проводить в одну или несколько стадий, при этом можно изменять количество вводимых формальдегида и катализатора, а также регулировать рН в ходе реакции.
В конце поликонденсации после образования эмульсии смолы в воде проводят обезвоживание и удаление низкомолекулярных или летучих компонентов. Это следует проводить особенно тщательно. При этом происходит укрупнение молекул, что приводит к повышению вязкости и сокращению стадии В. Обезвоживание проводят при пониженном давлении или в обычных условия. Готовые смолы (фенопласты) затем выгружают из реактора в холодильные агрегаты для затвердевания. Твёрдую смолу, имеющую температуру плавления 50 – 100ºС, выгружают из охлаждающих устройств и загружают в деревянные барабаны или мешки.
Для получения растворов смол или фенопластов в реактор в конце обезвоживания вводят растворитель (этанол, метанол), а затем раствором наполняют бочки или железнодорожные цистерны.
Об окончании поликонденсации часто судят по вязкости, являющейся важным показателем для её дальнейшей переработки.
Блок-схема технологического процесса производства фенопластов:
| Катализатор |
|
| ||
 |
 |
 |
|
 |
 |
|
1. – перемешивание в герметическом вакуумном реакторе с одновременным нагревом.
2. – поликонденсация в трубчатом холодильнике, сбор дистиллята и отвод в общую емкость (стадия А).
3. – обезвоживание и удаление низкомолекулярных (летучих) компонентов (стадия В).
4. – затвердевание в холодильном агрегате (стадия С).
5. –получение растворов.
2.Динамика трудозатрат при развитии технологического процесса производства фенопласта.
Тж (x) = 2500/(17x2 +4250)
Tп (x) = 0.002x2 +0.5
1. Определим вариант развития технологического процесса.
Для этого по имеющимся зависимостям Т ж ( t) и Т п ( t) построим график изменения затрат живого, прошлого и совокупного труда.
Исходя из поведения кривых, вариант развития технологического процесса будет являться ограниченным.