Рецептуры пресс материалов и химизм процесса. Варка, сушка резольной и новолачной смолы. Способы производства фенопластов и переработки их в изделие. Основное сырье для фаолита и приготовление фенолформальдегидной смолы. Трубы и изделия из текстофаолита.
Аннотация к работе
Реакция образования полимера, протекающая без выделения других химических соединений, называется реакцией полимеризации. Высокомолекулярные органические соединения, на основе которых изготавливают большинство пластмасс, также называют смолами. Пресс материалы называют композиции на основе высокополимерных продуктов (искусственных смол, эфиров целлюлозы, битумов) из которых различными методами формирования (прямое прессование, литье) изготавливают разнообразные изделия. Пресс материалы, содержащие смолы, которые утверждаются в процессе прессования изделий, называют термореактивными. В результате отверждения связующего вещества изделие приобретает механическую прочность уже в пресс-форме при температуре прессования и теряет способность размягчаться при повторном нагревании: смола в утвержденном изделии неспособна плавится и растворятся.Теоретические представления о механизме взаимодействия фенола с формальдегидом в присутствии катализаторов, о строении фенолоформальдегидных смол в процессах их отверждения недостаточно разработаны. Основными компонентами общими для различных пресс материалов являются: смола, волокнистый наполнитель, отвердитель или ускоритель отверждения смолы, смазка, краситель и различные специальные добавки. Смола является, основой пресс материла, т.е. связующим веществом, которое при соответствующей температуре и давлении пропитывает и соединяет частицы остальных компонентов с образованием однородной массы. Например, на основе фенолоформальдегидной смолы полученной в присутствии катализатора едкого натра, невозможно получить пресс материал, который после прессования обладал бы высокой водостойкостью или высокими электроизоляционными свойствами. Поэтому для предания пресс материалу определенных специфических свойств, прежде, всего, нужно правильно выбрать смолу (исходные вещества, катализатор, режим смолообразования).В производстве главным образом применяются фенолоформальдегидные смолы обоих типов: новолачные и резольные. При изготовлении фенолоформальдегидных 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). Технологический процесс получения твердой новолачной смолы, состоит из стадий конденсации и сушки проводимых, как правило, в одном аппарате. Через 20 минут после начала кипения в аппарат вводят дополнительную порцию катализатора (0,056 вес). Част. кислоты на 100 вес. частей фенола.В отличие от новолачных смол разные марки резольных смол обладают несходными свойствами и имеют различное назначение. Для получения резольных смол применяется такое же сырье, как и для новолачных (фенолы, смеси фенола с анилином, формальдегид). В производстве резольные смолы применяются в твердом и жидком состоянии. Резольная смола в жидком состоянии представляет собой смесь смолы с водой. Процесс сушки контролируют, определяя скорость отверждения смолы на плитке.Наполнителем для пресс порошков, типа фенопластов чаще всего служит древесная мука, значительно реже мелковолокнистый асбест. При "сухих" методах смола применяется в сухом виде, а при "мокрых" в виде спиртового лака (лаковый способ) или водной эмульсии (эмульсионный способ).Фаолитом называется кислотостойкая, пластическая масса, получаемая на основе фенолоформальдегидной резольной смолы и кислотостойкого наполнителя асбеста, графита и кварцевого песка. Термореактивная фенола-формальдегидная смола способна под влиянием нагревания переходить в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. В соответствие с этим и фаолитовая масса, в которой частички наполнителя связаны между собой вязкой растворимой смолой, при термообработке отверждается, становится неплавкой и нерастворимой.Для производства фаолита применяют резольную смолу, которая представляет продукт конденсации фенола с формальдегидом в присутствии катализатора - аммиачной воды.Варка и сушка резольной смолы производится в варочно-сушильном аппарате. В крышку аппарата вмонтированы смотровые стекла, штуцеры для измерения температуры, давления. Во время варки смолы протекает реакция конденсации - взаимодействие фенола с формальдегидом в присутствии катализатора аммиака. Сырье в котел загружается в таких количествах: фенол (100%-ный) - 100 вес.ч., формалин (37%-ный)-103,5 вес.ч., аммиачная вода (в пересчете на 100% - ный аммиак) - 0,5 вес.частей.Выпускаемый в настоящее время фаолит в ряде случаев не может быть использован ввиду не достаточной механической прочности. Армирование или текстолизация фаолита тканью дает возможность получить материал со значительно улучшенными механическими свойствами. Неотвержденное фаолитовое изделие плотно обматывают полосками ткани, смазанные бакелитовым лаком.Конденсацию проводят в реакторах, снабженных мешалками, холодильниками и приборами (термометры, манометры, вакуумметры), позволяющими контролировать процесс. В рубашку 9 реак
План
Содержание
Введение
1. Рецептуры пресс материалов и химизм процесса
2. Новолачные смолы
3. Резольные смолы
4. Способы производства фенопластов и переработки их в изделие
5. Свойства фаолита
6. Основное сырье для фаолита и приготовление резольной смолы
7. Варка и сушка резольной смолы
8. Трубы и изделия из текстофаолита
9. Производство фенолформальдегидных смол
10. Вред для здоровья человека
Введение
Синтез высокомолекулярных соединений представляет собой процесс соединения многих молекул индивидуальных химических веществ (мономеров) нормальными химическими связями в единую макромолекулу полимера.
Реакция образования полимера, протекающая без выделения других химических соединений, называется реакцией полимеризации. Превращение мономеров в полимеры, сопровождающейся выделением побочных продуктов носит название поликонденсации.
Высокомолекулярные органические соединения, на основе которых изготавливают большинство пластмасс, также называют смолами.
К группе поликонденсационных смол относят полиэфирные, получаемые путем конденсации многоосновных кислот с многоатомными спиртами, фенолформальдегидные и другие.
На основе фенолоформальдегидных смол изготовляют пластические массы, называемые фенопластами.
Все пластические массы по составу делят на простые и сложные. Простые пластмассы состоят в основном из связующего, иногда с добавлением небольшого количества вспомогательных веществ (краситель, смазка и др.) Такие пластмассы носят название сложных и композиционных.
Пресс материалы называют композиции на основе высокополимерных продуктов (искусственных смол, эфиров целлюлозы, битумов) из которых различными методами формирования (прямое прессование, литье) изготавливают разнообразные изделия.
Пресс материалы, содержащие смолы, которые утверждаются в процессе прессования изделий, называют термореактивными.
В результате отверждения связующего вещества изделие приобретает механическую прочность уже в пресс-форме при температуре прессования и теряет способность размягчаться при повторном нагревании: смола в утвержденном изделии неспособна плавится и растворятся. Такой процесс отверждения необратим.
К термореактивным относятся пресс материалы типа фенопластов, аминопластов содержащие главным образом поликонденсационные смолы.
Пресс материалы, называемые термопластичными или термопластами, содержат, связующие вещества не отверждающиеся в процессе прессования или литья изделий. В этом случае изделия приобретают механическую прочность только после некоторого охлаждения в пресс-форме.
Для изготовления фенопластов в качестве связующего применяют фенолоформальдегидные смолы, а также смолы, получаемые при частичной замене фенола другими веществами (анилин и др.) и частичной или полной замене формальдегида другими альдегидами (фурфурол и др.).
В зависимости от соотношения между фенолом и формальдегидом примененного катализатора (кислой, щелочной) и условий реакций смолообразования получаются смолы двух типов - новолачные и резольные.
Новолачные смолы сохраняют способность, плавится, и растворятся после многократного нагревания до температуры, принятой при прессовании изделий из фенопластов.
Быстрое отверждение новолачных смол происходит только в присутствии специальных отверждающих средств, главным образом уротропина (гексаметилентетрамин). Для отверждения резольных смол не требуется добавления отверждающих средств.
В процессе отверждения резольных смол различают три стадии. В стадии А (резол) смола сохраняет способность плавиться и растворяться. В стадии В (резитол) смола уже практически не плавится, но еще способна набухать в соответствующих растворителях. В стадии С резит (смола) не плавка и даже не набухает в растворителях.