Глава 1. Области применения и основные марки фенолоформальдегидных смол 1.1. Области применения фенолоформальдегидных смол Фенолоформальдегидные смолы являются продуктом поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии катализатора. В зависимости от компонентов применяемого катализатора выделяют два типа смол – резольные и новолачные. ФФС используются для изготовления фенопластов (пресспорошков) с широким диапазоном прочностных показателей, в отдельных случаях приближающимся к показателям металлов, в качестве связующего при производстве древесных плит и фанеры, а также волоконных теплоизоляционных материалов и огнеупоров. Фенолоформальдегидные смолы широко используются в лакокрасочной промышленности для изготовления лаков, красок, эмалей и политур.
1.2. Базовые марки фенолоформальдегидных смол Процесс производства новолачных смол отличается от процесса производства смол резольного типа. При изготовлении феноло-формальдегидных смол применяют синтетический фенол, а также фенолы, получаемые из каменноугольной смолы (фенольная и феноло-крезольная фракции, трикрезол, ксиленолы). Помимо перечисленных фенолов применяют их смеси, а также смеси фенола с анилином (феноло-анилино-формальдегидная смола). Для получения новолачных смол конденсацию, как правило, проводят в присутствии кислотных катализаторов при избытке фенола. Технологический процесс получения твердой новолачной смолы, состоит из стадий конденсации и сушки проводимых, как правило, в одном аппарате. В смесь фенола с формальдегидом вводят такое количество кислого катализатора, чтобы величина рН реакционной смеси составляла 1,6-2,3.Смесь при постоянном перемешивании нагревают до кипения в течении 40-60 минут при атмосферном давлении (реже в вакууме) с включенным обратным холодильником. Через 20 минут после начала кипения в аппарат вводят дополнительную порцию катализатора (0,056 весовых частей кислоты на 100 весовых частей фенола). Кипячение смеси при 95-980С продолжают еще 1-1,5 часа. По достижению удельного веса смеси, близкого к 1,2 г/см3,конденсацию смолы считают в основном законченной, включают прямой холодильник и начинают сушку, при остаточном давлении не выше 300 мм.рт.ст. обогревая аппарат паром 5-8 атм. Сушку продолжают до достижения температуры каплепадения смолы 95-1050С. После этого смолу сливают из аппарата и охлаждают. На рисунке ниже представлена обобщенная схема производства новолачной смолы. В отличие от новолачных смол разные марки резольных смол обладают несходными свойствами и имеют различное назначение. Часто одну марку резольной смолы не удается полноценно заменить другой. Для получения резольных смол применяется такое же сырье как и для новолачных (фенолы, смеси фенола с анилином, формальдегид). Катализатором служит щелочи и основания, едкий натр, гидроокись бария, аммиак, окись магния. В производстве резольные смолы применяются в твердом и жидком состоянии. Резольная смола в жидком состоянии представляет собой смесь смолы с водой. Такие смеси, содержащие до 35% воды, называются эмульсионными смолами. Частично обезвоженные эмульсионные смолы (с влажностью не больше 20% ) называют жидкими смолами. Вязкость эмульсионных смол при 200С колеблется в пределах 500-1800 сантипуаз, жидких смол - в пределах 500-1200 сантипуаз. Твердые резольные смолы по внешнему виду мало отличаются от твердых новолачных смол. Технологический процесс получения твердых резольных смол во многом аналогичен получению новолачных смол. Конденсацию и сушку проводят в одном аппарате. Конденсация, как правило, происходит при температуре кипения реакционной смеси, в течении определенного времени, установленного для каждой марки смолы, сушку проводят при остаточном давлении не выше 200 мм.рт.ст. Процесс сушки контролируют, определяя скорость отверждения смолы на плитке при 150С. Готовую смолу сливают из аппарата как можно быстрее и охлаждают в тонком слое во избежании ее отверждения. Важнейшим показателем качества эмульсионных и жидких резольных смол является вязкость при 200С, которая резко уменьшается с ростом температуры.
|
