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1、,材 料 概 论,5.1玻璃的生产5.2陶瓷的生产*5.3水泥的生产 5.4黑色金属的生产*5.5有色金属的生产5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产*5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产*5.9聚丙烯腈纤维的生产5.10环氧树脂及其玻璃钢的生,第五章 十种产品生产过程概述,5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产概述合成丁苯橡胶的生产橡胶轮胎的生产,第五章 十种产品生产过程概述,5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产概述橡胶是具有高度伸缩性与极好弹性的高分子化合物。用以制造轮胎、管、带、胶鞋等各种橡胶制品。还广泛用于电线电缆、粘合剂及塑料改性等方面。橡胶可为天然橡胶与合成橡胶二大

2、类。1492年以前,中美洲和南美洲的当地居民即已开始利用天然橡胶。1839年Goodyear发现橡胶硫化,奠定了橡胶硫化理论基础。1888年(英国人J.B.Dunlop)发明了充气轮胎。我国在1904年开始引种巴西橡胶树。合成橡胶源于对天然橡胶化学组成和结构的研究结果。丁钠橡胶是第一个合成橡胶。丁苯橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、氯醚橡胶、聚硫橡胶等。,第五章 十种产品生产过程概述,合成丁苯橡胶的生产合成橡胶品种繁多,其生产过程很多,但一般的生产流程大致如图5-19:在聚合方法上,现在普遍采用溶液聚合和乳液聚合。,第五章 十种产品

3、生产过程概述,丁苯橡胶分类丁苯橡胶(styrene butadiene rubber)是丁二烯与苯乙烯的共聚物,最早实现工业生产。1933年德国I.G.Farben公司首先发明乳液聚合丁苯橡胶,并于1937年开始工业化生产。乳液聚合丁苯橡胶(高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶)、溶液聚合丁苯橡胶。还有充油丁苯橡胶、丁苯橡胶碳黑母炼胶、高苯乙烯丁苯橡胶、羧基丁苯橡胶和液体丁苯橡胶等,如图520所示。结构式:,第五章 十种产品生产过程概述,乳液聚合丁苯橡胶最初的乳液聚合丁苯橡胶以过硫酸钾为引发剂,反应温度为50C。目前产量最大的是低温乳液聚合丁苯橡胶,采用氧化还原引发体系,在58C下进行聚合反应。凝聚前,

4、填充油或炭黑或同时填充油和炭黑所制得的橡胶,分别称充油丁苯橡胶、丁苯橡胶炭黑母炼胶和充油丁苯橡胶炭黑母炼胶。,第五章 十种产品生产过程概述,乳聚丁苯橡胶的制法主要单体原料:苯乙烯和丁二烯。制造方法:包括单体和助剂配制、聚合、单体回收、凝聚与后处理。其生产过程如图5-21所示。乳液聚合丁苯橡胶的结构与性能,第五章 十种产品生产过程概述,丁苯橡胶的配合与加工丁苯橡胶的配合:配合的原则是制品应满足产品的性能要求、使用要求,具有良好的工艺性能。加工工艺:橡胶塑炼、混炼、压出、压延、成型、硫化等,完成从橡胶原材料到制品的加工过程。,第五章 十种产品生产过程概述,轮胎的结构与种类结构:外胎、内胎、垫带和轮

5、辋。外胎由胎体、胎面、胎圈三个主要部分组成。胎体包括帘布层和缓冲层二部分,胎面包括胎面胶和胎侧胶二部分。如图522、图523所示。种类:按用途分有汽车轮胎、农业和林业机械用轮胎、工程机械轮胎、越野轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎等;按结构分主要有斜交轮胎、子午线轮胎;按压力分有低压、中压及高压轮胎,第五章 十种产品生产过程概述,轮胎设计基本程序轮胎设计基本程序:包括轮胎结构设计程序和轮胎配方设计程序。轮胎结构设计程序:技术设计及施工设计,如图524所示。轮胎配方设计程序:轮胎各部件胶料配方设计及配方试验方法设计,如图525所示。,第五章 十种产品生产过程概述,轮胎生产用主要原材料橡胶:天然橡胶、丁苯

6、橡胶、顺丁橡胶、丁基橡胶等,与各类助剂配合用于制造轮胎各部件。助剂:补强填充体系(补强剂、填充剂)、硫化体系(硫化剂、促进剂、活性剂及防焦剂)、防护体系(防老剂、抗氧剂等)、增塑剂(各类油类)、加工助剂(增粘剂、隔离剂等)及其他助剂。骨架材料:各种合成纤维(尼龙、聚酯等)、人造纤维、金属不锈钢丝等,作为骨架材料承受大部分作用力,起支撑作用。,第五章 十种产品生产过程概述,轮胎的生产工艺流程轮胎生产包括外胎、内胎、垫带及生产辅助件(水胎、胶囊等)的生产,必须经历原材料准备、配制、炼胶(塑炼、混炼)、半成品的生产(压出、压延等)、成型、硫化、检验、包装、入库。具体可分如下几部分(如图526),第五

7、章 十种产品生产过程概述,轮胎的发展趋势对橡胶轮胎要求主要集中在下述几个方面:更安全、更舒适、更快速及低耗能。为了实现这方面的性能,轮胎设计人员结合现代计算机技术,提出了子午化、扁平化及无内胎化的轮胎发展方向。,第五章 十种产品生产过程概述,5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产聚乙烯树脂生产聚乙烯薄膜生产,第五章 十种产品生产过程概述,5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产在20世纪崛起并得到飞速发展的塑料、橡胶和纤维三大合成材料中,塑料占有最为重要的地位。早在19世纪以前,人类已利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂作为材料。1868年制成第一个半人工合成的塑料品种赛璐珞。1909年诞生第一个合成高分子材料酚醛

8、树脂。20世纪50年代以后合成树脂及塑料工业快速发展。,第五章 十种产品生产过程概述,5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产聚乙烯(PE)原料丰富,制造工艺流程较短,在五大通用塑料中产量最大,且是用途广泛、价格最低廉的产品之一。聚乙烯具有卓越的电绝缘性能、耐冲击、耐摩擦性能、耐寒性、较高的耐热性、化学稳定性、很低的吸水性和水蒸汽渗透性,还具有一定的拉伸与弯曲强度、质轻、无毒和良好的加工性等一系列优越的性能。制造各种小型制品、零件以及薄膜、电线电缆绝缘层、单丝、牵引带、管、板、片、中空制品、大型容器、合成纸张、合成木材、泡沫材料、塑料复合钢板等,并可用作防腐涂层。广泛应用于国民经济各个部门。,第五章 十种

9、产品生产过程概述,聚乙烯树脂生产种类聚乙烯一般分为:低密度聚乙烯(LDPE),密度为0.910.935g/cm3;高密度聚乙烯(HDPE),密度为0.940.97g/cm3;线性低密度聚乙烯(LLDPE),密度为0.9100.940g/cm3;超高相对分子质量聚乙烯及改性和共聚乙烯等(如氯化聚乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物)。聚乙烯按照传统的生产方法来分有三种,即低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法聚乙烯以乙烯为原料,在引发剂的作用下,经不同聚合方法、工艺,得到不同聚乙烯树脂。其基本反应式可简单表示如下:,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(低密度聚

10、乙烯)低密度聚乙烯一般采用高压法生产。可分为釜式法和管式法。1933年由英国ICI公司首先发现低密度聚乙烯,1939年开始工业化生产。我国于1959年采用釜式高压气相聚合法,研制低密度聚乙烯。目前国外生产厂商有Du Pont Co.(美国)、住友化学株式会社(日本)、BASF AG(德国)、Montedison S.P.A.(意大利)、ICI Ltd.(英国)等四十几家公司生产。国内有北京燕山石油化学总公司、上海石油化工股份有限公司塑料厂、兰州化学工业公司石油化工厂、大庆石油化工总厂塑料厂等公司生产。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(高密度聚乙烯)高密度聚乙烯可采用低压或中压法生产,可

11、分为三大类,即溶液聚合、淤浆聚合和气相聚合。1923年德国化学家Ziegler进行了基础研究,终于在1953年发现用Et3AL-TiCl4配合起来的引发剂,可以使乙烯在常压下聚合。1954年意大利Montedison公司(即原来Montecatini公司)利用Ziegler的研究成果Et3AL-TiCl4引发剂,首先实现低压制备聚乙烯的工业化。目前,世界上生产高密度聚乙烯的厂商很多,主要有Du Pont Co.(美国)、Monsanto Co.(美国)、三井石油化学工业株式会社(日本)、BASF AG(德国)、Montedison S.P.A.(意大利)、Shell Chemicals UK

12、Limited(英国)等四十几家公司生产。1958年我国广州塑料厂采用Et3AL-TiCl4引发剂法建成60吨/年装置并投入生产,目前国内生产厂商主要有辽宁辽阳石油化学纤维厂、上海高桥化工厂、北京助剂二厂、南京扬子石油化工公司烯烃厂、山东齐鲁石化公司烯烃厂等。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(线性低密度聚乙烯)LLDPE工业化技术主要有四种工艺方法:气相聚合、溶液聚合、淤浆聚合、高压聚合。1959年Du Pont Canada公司采用溶液法低压生产LDPE获得成功,60年代,Phillips Petroleum公司(美国)和三井石油化学工业株式会社(日本)用同样的方法开始少量生产。线性

13、LLDPE生产的真正突破是在1977年Union Carbide Corp.(美国,UCC)发表气相低压聚合生产LDPE获得成功之后。目前国外有十几家主要厂商生产。我国70年代末,由上海市合成树脂研究所、上海化工研究院采用美国UCC聚合工艺研制成功,大庆石油化工总厂塑料厂引进UCC生产装置,生产LLDPE。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(其他聚乙烯)为适应不同使用条件、不同使用性能与不同加工性能的需要,各大生产厂商还开发了超高相对分子质量聚乙烯、氯化聚乙烯、交联聚乙烯及乙烯基共聚物等品种生产技术,新型加工技术的开发成功也为开发新品种聚乙烯提供了必要的加工技术保证。,第五章 十种产品生

14、产过程概述,结构与性能材料的性能主要由其化学结构决定,不同密度聚乙烯的重复结构单元基本相同,但微观结构存在差异,所得到产品性能也有很大差别。短支链度、长支链度、不饱和度和相对分子质量、相对分子质量分布,不但影响聚乙烯的加工性能,还影响到制品的机械性能和使用寿命。分子线性结构不同,结晶度不同,密度也不同。因此,聚乙烯树脂密度是结晶度和分子线型结构的一种表现。LDPE分子链上长支链数较多,树枝状结构。HDPE分子链支链较少,呈线型结构,规整度高。LLDPE其支链较规整,呈线型结构,和高密度聚乙烯相近。,第五章 十种产品生产过程概述,聚乙烯薄膜生产聚乙烯树脂用途广泛,其制品覆盖面大,其中薄膜是最大的

15、品种。塑料薄膜的生产方法很多,有挤出吹塑、压延、流延拉幅以及使用狭缝机头直接挤出等方法,其中以挤出吹塑法建设成本低、工艺成熟、操作简便、品种覆盖面广、产量大而广泛使用。采用挤出吹塑法生产的薄膜其厚度为0.010.30mm,折径为101000mm之间。可进行单层成型,也可多层复合成型。吹塑的主要设备是挤出机。可分为:平挤上吹、平挤平吹及平挤下吹,其中以平挤上吹法应用最为广泛。其工艺流程示意图如图538所示。,第五章 十种产品生产过程概述,聚乙烯薄膜生产物料塑化挤出:质量保证的关键之一是物料的塑化均匀。管坯的吹胀与管膜的牵引:通常吹胀比(D2/D1)在26之间,牵引作用,通常V2V1。薄膜的冷却薄

16、膜的卷取,第五章 十种产品生产过程概述,5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产聚氯乙烯树脂生产聚氯乙烯电缆料生产,第五章 十种产品生产过程概述,5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产以聚氯乙烯树脂(PVC)为基础原料,与稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂及其他改性剂配合的聚氯乙烯塑料是目前品种和数量最多的五大通用塑料之一,其产量仅次于聚乙烯。聚氯乙烯塑料具有强度高、耐腐蚀性好、加工简便、价格低廉、容易改性等优点,广泛应用于农业、化工、电子、建筑、机械及轻工等部门。尤其是硬质聚氯乙烯制品具有优越的阻燃性、电绝缘性好、硬度大、耐磨好、耐老化性好、强度大、耐腐蚀性好等优点,近几年来发展很快,大量用来制造

17、管材、板材、异型材,尤其是当前我国政府部门大力推广的、用以替代金属门窗的聚氯乙烯塑料门窗。,第五章 十种产品生产过程概述,5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产聚氯乙烯发展至今已经历了一百多年的历史。首次文献记录,1872年德国的E.Bauman。1912年德国F.Klatt发现乙炔和氯化氢经催化加成可制得氯乙烯,真正开始现代化工业生产氯乙烯。20世纪30年代初,随着PVC热稳定化技术和增塑技术的发展,为PVC的加工和应用提供了广阔的前景。二次世界大战中,PVC作为电线绝缘材料,是潜艇电线绝缘来说是唯一可选用的材料。二次大战之后,聚氯乙烯转向民用,打开了更为广阔的应用天地,聚氯乙烯的生产进入更为迅

18、速的发展阶段。,第五章 十种产品生产过程概述,聚氯乙烯树脂生产种类聚氯乙烯树脂的生产工艺方法众多,不同的生产工艺方法制备的聚氯乙烯的结构、性能存在较大差异性,而不同的结构、性能适合于不同加工工艺、制品使用性能,各种类型的聚氯乙烯树脂制备大致如图539所示,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法聚氯乙烯是以氯乙烯为单体,在引发剂的作用下,聚合而成的热塑性树脂。其基本反应式表示如下:,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法原料:聚氯乙烯的单体为氯乙烯(又称一氯乙烯)。氯乙烯常用的工业上生产方法有:乙炔法、乙烯乙炔联合法、乙烯氧氯化法。聚合:乳液聚合法、悬浮聚合、本体聚合、溶液聚合、其他聚合方法,第

19、五章 十种产品生产过程概述,制造方法(聚合:乳液聚合法)乳液聚合法生产的是聚氯乙烯糊状树脂,是最先工业化的生产方法,乳液聚合在以水为分散介质(连续相)的乳液中进行,所用的表面活性剂(乳化剂)要求乳化力强而稳定性好,常用的有十二烷基苯磺酸钠、十二醇硫酸钠、硬脂酸铵等。聚合时采用水溶性的引发剂如过硫酸铵、过硫酸钾等。聚合反应在乳胶粒内部进行。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(聚合:悬浮聚合)自悬浮聚合法聚氯乙烯工业化以来,由于其工艺稳定,操作简便,后处理简单,生产成本低,经济效益好,产品杂质含量少,树脂质量好,用途广,已成为聚氯乙烯生产的主要方法。氯乙烯悬浮聚合是将压缩成液体的氯乙烯,在搅

20、拌作用下分散到含有分散剂的去离子水介质中,形成悬浮液,使用油溶性引发剂,每一个液滴相当于一个小本体聚合体系,溶于单体中的引发剂在聚合温度下分解,引发氯乙烯聚合反应。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(聚合:本体聚合)氯乙烯的本体聚合(MPVC)既不用水作介质也不用分散剂,只用单体和可溶于单体的引发剂。和一般聚合物生产工艺相比,具有工艺简便、设备简单等特点,聚合物中几乎不含杂质,树脂质量高,树脂的热稳定性较高,透明性好。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(聚合:溶液聚合)1933年美国Bakelite公司采用氯乙烯溶液聚合法实现工业化生产,氯乙烯的溶液聚合是将氯乙烯溶于溶剂中,溶剂以

21、环己烷、苯、甲苯、烷烃、丙酮、四氢呋喃为主,在过氧化物引发剂存在下进行聚合,聚合反应温度保持在40C,反应密闭操作。溶液聚合散热容易,聚合反应容易控制,得到的聚合物相对分子质量分布较窄、化学组成均匀。但由于溶剂具有链转移剂作用,溶液聚合物的相对分子质量和聚合速率均不高,不宜用作一般成型,且生产成本高,通常只作罐头涂料等特殊用途。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法(聚合:其他聚合方法)随氯乙烯聚合生产技术的不断深入研究,除上述四种聚合工艺外,还出现了气相聚合、低温等规立构聚合和定向聚合等方法,新技术新工艺的出现必将对氯乙烯聚合理论的发展和氯乙烯聚合工业的发展起到积极的推动作用。,第五章 十

22、种产品生产过程概述,聚氯乙烯电缆料生产以PVC树脂为基础原料,添加稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂及其他改性助剂,可生产两种截然不同性能与用途的PVC塑料即硬质制品和软质制品两大类,一般添加增塑剂大于30的为软质制品,小于10或不加的为硬质制品,介于两者之间的称半硬质制品或半软质制品。进入20世纪90年代以来,PVC在热塑性塑料市场中仍占有近20的份额,PVC主要用于制造各种管材、管件、板材、异型材、电线电缆、片材、薄膜与包装材料、装饰材料、仿革材料、医用材料和其他材料在整个PVC塑料应用中,消耗量最大的是电线电缆料。,第五章 十种产品生产过程概述,物料组成树脂、稳定剂、增塑剂、填充剂、

23、润滑剂、着色剂、其他助剂。加工方法电线电缆料的加工过程主要步骤如下:物料配制、混合、塑化、造粒。,第五章 十种产品生产过程概述,电线电缆包覆电线电缆中广泛采用塑料作为包覆绝缘材料。电线电缆包覆采用挤出法成型加工工艺,是用一层热塑性塑料材料包覆连续长度的电线芯、电缆芯,其加工工艺流程如图544所示。设备由放线架、预热器、挤出机、冷却槽、收线架和其他辅助设备组成。,第五章 十种产品生产过程概述,5.9聚丙烯腈纤维的生产合成纤维的概述聚丙烯腈纤维生产,第五章 十种产品生产过程概述,5.9聚丙烯腈纤维的生产合成纤维由于具有强度高、质轻、耐磨性好以及耐霉蛀、耐化学腐蚀性等突出的优点,被广泛应用到日常生活

24、、农业、工业和国防等领域中。纤维可分为天然纤维与合成纤维两大类,天然纤维包括动物纤维和植物纤维,动物纤维有羊毛、兔毛、鸵毛、蚕丝等;植物纤维主要有棉花、麻等。,第五章 十种产品生产过程概述,5.9聚丙烯腈纤维的生产合成纤维的研究开发在20世纪30年代初已成为科学家、厂商的重要课题之一。1935年美国W.Carothers等首先研究成功第一种聚酰胺纤维 尼龙66(Nylon-66),并于1938年建立了中试工厂,1939年开始工业化生产。50年代初聚酯纤维(涤纶)及聚丙烯腈纤维(腈纶)的问世,并实现工业化生产,丰富了合成纤维的品种。此后,改性纤维、特种纤维的开发、工业化生产、应用使合成纤维进入了

25、高速发展阶段。,第五章 十种产品生产过程概述,种类目前国内外大量发展的主要有聚酰胺纤维、聚酯纤维及聚丙烯腈纤维三大类,占90以上。合成纤维一般从化学结构上加以分类,如图545所示。杂链纤维:典型代表有聚酰胺纤维、聚酯纤维、聚氨酯纤维等。碳链纤维:典型代表有聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚丙烯纤维(丙纶)等。,第五章 十种产品生产过程概述,基本概念纤维、长丝、短丝、丝束。生产方法简述合成纤维工业包括树脂制备和纺丝两部分,目前合成纤维的成形有熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝及其他纺丝法(包括复合法纺丝、乳液纺丝、冻胶纺丝、相分离纺丝等)。,第五章 十种产品生产过程概述,聚丙烯腈纤维生产聚

26、丙烯腈纤维,我国的商品名称为腈纶。又可叫“人造羊毛”。制造腈纶的主要原料为丙烯腈。自1960年实现工业化生产以来,腈纶纤维已成为三大主要合成纤维之一。特殊性能的新品种:阻燃纤维、高吸水纤维、抗静电纤维、易染色纤维、耐热纤维、高收缩纤维等。我国于1966年实现腈纶的工业化生产,目前有上海石油化工股份有限公司腈纶厂、兰州化纤厂等多家厂商生产。,第五章 十种产品生产过程概述,聚丙烯腈的制备以丙烯腈为主要原料,通过溶液聚合,制得聚丙烯腈。其生产方法分两种:一步法(均相溶液聚合)和二步法(水相沉淀聚合)。,第五章 十种产品生产过程概述,纺丝原液制备腈纶纺丝通常采用湿法或干法纺丝(溶液纺丝)。进行湿法或干

27、法纺丝时,首先必须制备纺丝原液。一步法生产工艺,无需特别配制。二步法生产聚丙烯腈树脂,得到的聚丙烯腈为固体颗粒,则需将固体颗粒溶解于溶剂中,经混合、脱泡、过滤等工序,制成符合要求的纺丝原液。,第五章 十种产品生产过程概述,腈纶的纺丝腈纶纺丝溶液纺丝时,纺丝原液经喷丝头细孔中压出而形成细流,再在一定介质中凝固成细丝的过程,称为纤维的成形。湿法纺丝:喷出的原液细流进入凝固浴,原为均相的聚丙烯腈溶液发生相分离,聚丙烯腈从溶液中沉淀析出,形成初生纤维。干法纺丝:经喷丝头喷出的细流不进入凝固浴,而是进入纺丝甬道,并与甬道中的热空气进行热交换,溶剂开始蒸发,原液细流便凝固成细丝,形成初生纤维。图547。,

28、第五章 十种产品生产过程概述,后加工初生纤维实际上还含有较多溶剂,必须经进一步处理,才能成为具有使用价值的纤维。腈纶的后处理包括拉伸、水洗、致密化、卷曲、热定型、上油、干燥、打包等工序。这样才能制得成品,供纺织工业用。,第五章 十种产品生产过程概述,用途腈纶具有良好的柔软性、保温性,非常优越的耐光性和耐辐射性,且有多种特殊改性的纤维。广泛用于混纺和纯纺工业中,制成各种民用衣着,如华达呢、大衣呢、运动衫、针织衫、毛毯及长绒织物等;在军用和工业材料方面也有较广应用,可制成室外织物,用于帆布、炮衣、帐幕、旗帜等。,第五章 十种产品生产过程概述,5.10环氧树脂及其玻璃钢的生产环氧树脂生产玻璃钢生产,

29、第五章 十种产品生产过程概述,5.10环氧树脂及其玻璃钢的生产合成树脂可分为热固性树脂和热塑性树脂两大类。目前常用的热固性树脂主要有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂及酚醛树脂等。环氧树脂开始工业化生产至今已有50多年历史,1946年瑞士Ciba-Geigy公司首先投产,之后美国、英国、德国等西方国家相继实现工业化生产,我国在1957年开始进行环氧树脂研究,1958年上海树脂厂实现了工业化生产,目前国内有40多家生产厂商。,第五章 十种产品生产过程概述,环氧树脂生产环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类有机高分子化合物,是热固性树脂中最重要的品种之一。由于活性环氧基的存在,它可与多种类型的

30、固化剂发生交联反应而形成不溶不熔、立体网状结构的高分子化合物。种类主要四类:双酚A型环氧树脂;酚醛环氧树脂;脂环族环氧树脂及其他类型环氧树脂。其中双酚A型环氧树脂是最常用的一种。,第五章 十种产品生产过程概述,制造方法双酚A型环氧树脂也称为通用型环氧树脂,是环氧树脂中最常用的一种。随着反应条件的不同,可以制得n=020不同相对分子质量的树脂。n值从零到近似1的低相对分子质量产物是液态的,随n增大,则树脂变成一种脆性的、热塑性固体。E44的生产过程如下:将双酚A投入溶解釜中,加入环氧氯丙烷,加热升温至70C左右溶解,待溶解结束后,将溶解料用泵打入反应釜,开始搅拌,并滴加氢氧化钠溶液,控制反应温度

31、在5055C,维持一定时间。待反应结束后,减压回收环氧氯丙烷。回收结束后,加苯溶解,在5570C下第二次加氢氧化钠溶液,进行闭环反应。反应结束后,冷却、静止分层,将上层苯树脂溶液在回流脱水釜中脱水,再进入脱苯釜中脱苯,即可得到成品环氧树脂。其生产工艺流程如图548所示。,第五章 十种产品生产过程概述,性能优良的粘结性能 固化收缩率低 良好的耐化学腐蚀性能 较好的耐热性能固化成型方便,第五章 十种产品生产过程概述,玻璃钢生产玻璃纤维增强塑料俗称玻璃钢。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡等)作增强材料来增强塑料基体的一种复合材料。玻璃钢分为热固性玻璃钢和热塑性玻璃钢两大类。玻璃钢自1932年在

32、美国出现后,至今已有70多年的历史。在这段时间里,玻璃钢从原材料、成型工艺、制品种类到性能检验都有较大发展。西欧一些国家和日本在20世纪50年代初开始研究玻璃钢,我国玻璃钢工业是在1958年发展起来的。,第五章 十种产品生产过程概述,物料组成玻璃钢主要由玻璃纤维与合成树脂两大类材料组成。制造玻璃钢的主要成型方法有:手糊工艺、层压工艺、模压工艺、缠绕工艺、连续成型工艺和挤出及注射成型工艺等。根据对制品形状、结构、大小、产量和性能的不同要求,必须合理地制订成型工艺方法。,第五章 十种产品生产过程概述,制造(缠绕工艺)将连续纤维经过浸胶后,按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化,制成一定形状制品的工艺方

33、法称纤维缠绕成型工艺。干法:在玻璃纤维往芯模上缠绕前由专门设备制成预浸渍带。使用时使预浸渍带软化,缠绕在芯模上。干法缠绕工艺制品质量较稳定,可以较严格控制纱带的含胶量和纱带尺寸。湿法:湿法缠绕是将玻璃纤维经集束,浸胶后在张力控制下缠绕在芯模上,然后固化成型的工艺方法。半干法:这种工艺与湿法相比,增加了烘干工序。与干法相比,半干法缩短了烘干时间,降低胶纱的烘干程度,使缠绕过程可以在室温下进行。这样既除去了溶剂,又提高了胶纱缠绕速度。减少了设备,提高了制品质量。,第五章 十种产品生产过程概述,制造(缠绕工艺半干法)胶液配制:胶液主要有树脂及交联剂、引发剂、促进剂、稀释剂、增韧剂、溶剂和填料等其他辅

34、助材料组成。预浸渍无纬带制备:玻璃纤维无纬胶带(简称无纬带),它是采用玻璃纤维无捻粗纱浸渍环氧或聚酯树脂经烘干处理制成的带子。缠绕:在专用的缠绕设备上,进行无纬带的缠绕。固化:缠绕制成的毛坯,必须进行固化,才具有使用性能。固化主要作用是使树脂发生化学交联反应,形成立体网状结构,赋予玻璃钢制品实际使用性能。完成固化制品经表面处理,如表面打磨(必要时可进行切削)、喷漆、涂装、印字后即为成品。,第五章 十种产品生产过程概述,应用化工:玻璃钢具有突出的耐酸、碱、油、有机溶剂等腐蚀性能,用于制作化工各种管道、泵、阀门、贮槽、塔器及在金属、混凝土等设备内壁作衬里,是石油化工设备防腐蚀常用的材料之一。交通:

35、由于玻璃钢具有质量轻,比强度高,抗微生物作用以及制造工艺简单等优点,所以在造船、汽车、铁路车辆,航空、宇航等工业部门得到了日益广泛的应用。电器:具有优良的电绝缘性能,因此,在电工器材制造方面得到了广泛应用。建筑:玻璃钢是一种轻质高强结构材料,具有隔音、隔热、防水等特点,所以已成为现代建筑中的一种新型结构材料。机械:玻璃钢在机械设备方面已得到了日益广泛的应用。国防:玻璃钢应用于常规武器和装备,既减轻了质量,又节省了大量优质木材和特种钢材,缩短了制造周期,降低了成本,而且提高了武器装备的机动性,是一个较好的发展方向。,第五章 十种产品生产过程概述,1、轮胎的结构与种类2、简述丁苯橡胶的配合与加工工艺?3、PVC物料组成及电线电缆料加工方法,第五章 十种产品生产过程概述,

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