酚醛泡沫复合材料综述

2022-11-15

第一篇：酚醛泡沫复合材料综述

国内外酚醛泡沫保温材料主要生产厂家介绍

字体大小：大 | 中 | 小2012-12-5 9:05 阅读(101) 评论(0)分类：酚醛泡沫保温材料介绍及行业分析

酚醛泡沫(PF)素有“保温材料之王”的美称，是新一代保温防火隔音材料。目前，在发达国家酚醛发泡材料发展迅速，已广泛应用于建筑、国防、外贸、贮存、能源等领域。美国建筑行业所用的隔音保温泡沫塑料中，酚醛材料已占40%，日本也已成立酚醛泡沫普及协会以推广这种新材料。本文简要介绍了国内外酚醛泡沫保温材料的主要生产厂家，供读者参考。

一、国外PF的主要生产厂家

1、英国普玛洛克制品公司

普玛洛克制品公司是一家生产酚醛外保温板的知名厂家，板的尺寸为(900~1200)mm×600mm，最厚不超过100mm，导热系数为0.018W/m·K，防火性能达到BS476-7的要求。该公司经多年来的开发研究，按照英国标准制定并实施了一套完整成熟的施工应用技术体系，在上世纪90年代就成功地在砖石或混凝土墙面上应用，而且无论新的或既有的、高层的或低层的建筑都可应用。经过检测试验和评审，有关建设部门在1997年2月授予了该公司“普玛洛克酚醛外保温系统”应用许可证。该公司宣称，普玛洛克酚醛外保温系统除提供酚醛外保温板外，也供应酚醛外保温系统专用配套辅助材料，如砂浆、网格布和锚固件等，外保温系统在公用建筑或民用住宅施工后至少30年不会出现损坏事故。

2、英国可耐福干墙公司

可耐福干墙公司隶属于德国可耐福集团，该集团是最大、最早生产石膏板的家族企业。它的产品名为可耐福酚醛叠合板，是一种9.5mm石膏板贴面PF墙体保温板，主要销售对象是用来做外墙内保温和隔墙。产品最大的特点是具有优良的防火隔热、隔音性能，特别是隔音性能对住房和办公大楼降低噪音尤为重要。

3、英国金斯潘保温材料公司

金斯潘保温材料公司(Kingspan Insulation Ltd)是欧洲酚醛泡沫协会主要成员，也是世界上最大的PF保温材料生产厂家之一。它的PF商标名为Kooltherm，根据用途不同分成10个牌号。常用牌号如下：K3是用于地板保温;K7是用于屋面保温;K8是一般传统墙体保温;K10是天花板保温：K12是用于钢框架或木框架结构外墙保温;K17是带石膏板贴面用于外墙内保温。其中，K12板是金斯潘公司的主要产品，适用于钢框架或木框架结构外墙保温，其导热系数很低。

4、美国西碧化学公司

西碧化学公司(C.P. Chemical Company，Inc.)建立于1966年，多年来主要从事酚醛树脂、表面活性剂、催化剂及相关发泡设备的生产销售和研究开发。近40年来，该公司致力于开发一种名为Tripolymer的PF，1975年得到了美国能源部的支持和认可，经过3年来的深入研究和试验，成功地将它推向市场。如今，该公司在美国国内已有8个生产厂，在英国、德国和澳大利亚也建立了工厂。近年来，该公司又开发了一种直接将发泡浆料通过喷枪现场喷注到空心砖或中空水泥砌块中的专利技术，发泡浆料是改性酚醛树脂共聚物与固化剂的双组分Tripolymer预聚体。由于Tripolymer具有很好的防火性和隔音性，所以它已广泛用于学校、医院和民宅。通过美国《燃烧级别测试准则》标准证明，没有其他能现场喷注的有机泡沫可达到Tripolymer优良的防火性能。

5、美国泡沫技术公司美国泡沫技术公司(American Foam Technologies，Inc.)的Thermo-Cor是采用喷注或挤出成型的PF保温材料。该产品的结构强度比相同密度的普通PF泡沫更高，完全符合联邦航空安全条例的各项技术指标，在222℃高温下不分解。它的FST特性极好，因此以该产品为芯材制成的复合材料可用在飞机、高速列车、船舶发动机罩等部位。Thermo-Cor也适用于医院、楼房等防火要求严格的墙体保温系统，该产品pH值为6~6.5(接近中性)，对金属几乎不存在腐蚀问题，尤其将它用在金属屋面和防火门更为合适。该公司还开发了一种常温喷注专利技术，A、B双组分分别装在大铁桶内，A是树脂助剂等组分，B是PSA等固化剂组分。通过专用计量喷枪将双组分高速混合插进中空墙体砌块中进行现场发泡，也可喷注在金属屋面和防火门内发泡。

6、日本旭化成建材公司

旭化成建材公司(Asahi Kasei Construction Materials)近年来推出了商标名为新曙光的PF产品。在生产过程中，发泡剂采用碳氢化合物代替会破坏臭氧层的CFC、HCFC。新曙光PF保温板已通过了日本、中国和英国的防火等各项试验，由于达到了日本燃烧性标准的技术指标，得到了日本不燃材料认定证书，并且获得了日本经济产业厅和环境厅的节能和环保大奖。该公司正在大力推广新曙光PF保温板在外墙、屋面、天花板、地板和隔墙等处的保温应用，并已制定了名为NoiM系统安装工程施工技术规范。

二、国内PF的主要生产厂家

1、北京莱恩斯高新技术有限公司

莱恩斯高新技术有限公司生产的OPF傲德酚醛防火保温板于2008年研发成功，是对酚醛树脂改性而成的泡沫保温材料，集导热系数低、防火等级高、透气、尺寸稳定等优点于一身，通过改性后酚醛树脂连续生产出来的保温材料，防火性能为B1级，复合后可达到A级。此外，该公司还研发出同等系列产品，如OPF傲德防火隔离带、OPF傲德保温装饰一体化板、傲德酚醛彩钢夹芯板等系列产品，在不同领域得到了广泛应用。

2、厦门高特高新材料有限公司

高特高新材料有限公司推出了高特酚醛复合型建筑节能保温板(简称GW型复合保温板)。GW型复合保温板是一种根据用途选用不同材质的面层材料与保温芯材酚醛泡沫板进行双面或单面复合的板材，采用高特公司最新专利技术复合生产线连续化一次生产成型，种类繁多，可适用于多种类型建筑物的保温隔热要求。GW-I型复合保温板以酚醛泡沫板为芯材，双面或单面复合聚合物砂浆(含玻纤网格布);GW-Ⅱ型复合保温板以酚醛泡沫为芯材，双面或单面复合玻纤毡、牛皮纸、铝箔等。

3、苏州美克思科技发展有限公司

maxinsulation®PF板是美克思科技发展有限公司生产的一种优质的防火型酚醛泡沫板，具有阻燃、导热系数低、质轻、强度高、无毒低烟、抗火焰穿透、绝热、耐热、保温、使用温度范围广、耐腐抗老化、防水防湿等特性，有较强的环保节能功效，主要应用于对节能要求较高及阻燃的公共建筑外墙外保温和外墙内保温，也可用于屋顶保温和地暖。maxinsulationPF外墙外保温系统是苏州美克思科技发展有限公司针对目前建筑节能市场的需求所开发的一款外墙外保温系统。系统以美克思科技发展有限公司生产的maxinsulation®PF板为保温层材料，以性能优异的聚合物改性粘结砂浆粘结，20米以上辅以机械锚固材料进行固定，外抹聚合物抹面砂浆并内置耐碱玻纤网格布作为增强防护层，外饰面采用涂料或彩色砂浆，具有防火性能好、质量轻、绝热性好、耐热性能好、尺寸稳定性好等特点。该系统可应用于对建筑物防火性能有特殊要求的外墙外保温系统。

4、山东圣泉化工股份有限公司

圣泉改性酚醛泡沫外墙外保温板，是山东圣泉化工股份有限公司根据外墙用保温板应具有不燃、低烟、抗高温歧变，而研制开发的新型改性酚醛泡沫外墙保温防火板材。该产品是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料，双面由增强层复合而成。该产品的特点是不燃、低烟、抗高温歧变，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点，可应用于薄抹灰外墙外保温系统、外墙保温装饰一体化系统以及干挂幕墙的保温系统。

5、上海浩海实业有限公司

上海浩海实业有限公司酚醛保温板是由浩海研发团队根据外墙外保温特点优异的防火性，高效的保温性，良好的耐候性，便捷的施工性研制而成。浩海实业在酚醛领域申请了二十多项专利以及制造了浩海酚醛品牌系统。浩海酚醛系统主要有以下特点：(1)遇火不熔溶、滴落，表面碳化阻止火焰传播，烟气密度极度;(2)导热系数低，保温性能佳;(3)抗老化性能好，使用寿命长;(4)拆除后可循环再利用，有利于环境保护。浩海四大系统：披萨板材薄抹灰系统，汉堡

®包保温装饰系统，三明治防火保温系统，热狗管道外保温系统。是专门为公用建筑、房产开发而设计的产品，使用于公共建筑、多层高层住宅小区及别墅等民用建筑的外墙保温节能装饰和旧建筑的墙面翻新改造。高层、超高层的甲级写字楼、宾馆、政府机构办公楼、银行、税务、医院等建筑的外墙保温节能装饰和旧建筑的墙面翻新改造。

第二篇：酚醛泡沫保温板的优点和缺点

优点：

1、优异的防火性能：

大川酚醛泡沫保温板有酚醛保温板遇火不燃，燃烧性能最高达A级，最高使用温度为180℃(允许瞬时250℃)，100 mm厚的酚醛泡沫抗火焰能力可达1 小时以上而不被穿透。在火焰的直接作用下具有结碳、无滴落物、无卷曲、无熔化现象，火焰燃烧后表面形成一层“石墨泡沫”层，有效保护层内的泡沫结构; 而

聚氨酯和聚苯等有机保温材料，燃烧后，会产生浓烟和剧毒，容易造成人员死亡，同时也增加灭火难度。

2、优良的绝热性能：

大川酚醛泡沫保温板导热系数低(<0.025W/m·K，为聚苯乙烯的2倍多，与聚氨酯相近)，为保温、隔热的优良材料;

3、抗腐蚀抗老化：

大川酚醛泡沫保温板几乎能够耐所有无机酸、有机酸、有机溶剂的侵蚀。长期暴露于阳光下，无明显老化现象，因而具有较好的耐老化性;

4、密度小、重量轻：

大川酚醛泡沫保温板密度为100㎏/m3以下，可达到50㎏/m3左右。可减轻建筑物的自重，降低建筑物的载荷，减少结构造价，且施工简便、快捷，可提高工效;

5、吸声性能：大川酚醛泡沫保温板具有优良的吸声性能，开孔型的泡沫结构更有利于吸声;

6、环保：

岩棉、玻璃棉对环境和人有伤害，聚氨酯、聚苯乙烯燃烧受热时会分解出氰化氢、一氧化碳等剧毒气体。而大川酚醛保温板采用无氟发泡技术，无纤维，符合国家、国际的环保要求。

缺点：

1.耐火等级为B级，最高可达A2级，但是增加了成本造价。为增加其抗压、抗拉强度，一般会在双面贴一层无机板或网格布。

2.使用温度为-60℃～150℃，高温下不能使用，理论上成他会抗高温歧变，这里所说的高温绝对不会超过200℃，200℃也不算高温，超过了肯定有剧毒的烟气。

3.有机物不可能耐老化，紫外线等射线长期作用，酚醛保温板会丧失其功能和缩短寿命。

第三篇：聚苯颗粒泡沫混凝土材料

刘丰良

摘要：凡在配制好的含有胶凝物质的料浆中加入泡沫而形成多孔的坯体，并经养护形成的多孔混凝土，称之为泡沫混凝土。聚苯颗粒泡沫混凝土是指在普通泡沫混凝土中加入聚苯乙烯颗粒，使聚苯颗粒分散在泡沫混凝土浆体中，通过水泥固化后，形成了泡沫混凝土包裹着聚苯乙烯颗粒，使产品变成有机和无机“双泡”复合材料的新型保温隔热产品——聚苯颗粒泡沫混凝土。聚苯颗粒泡沫混凝土具有保温隔热、隔音减震、轻质高强、防火耐久的特点。关键词：保温隔热、隔音减震、轻质高强、防火耐久

选题意义：聚苯颗粒泡沫混凝土最突出的特点是具有很好的保温功能，而一般的保温材料性能评估将从以下几个方面考虑：

1.导热系数、修正系数。一般保温隔热材料导热系数越小，保温隔热效果就越好。选择保温隔热材料在考虑导热系数的同时，还要考虑到修正系数，导热系数是针对保温隔热材料的材质，而事实上在墙体上的保温隔热效果应该是导热系数乘于修正系数得出的结果才是这种材料做成的保温隔热系统的真正保温隔热效果。

2.保温隔热材料的容重，在一定范围内容重越小越好，但是与此同时保温隔热材料的抗压强度也会随之降低，所以在考虑容重的同时应该注意合理取舍。 3.抗压强度(机械强度)，抗压强度越好就代表保温隔热材料在自身重量以及外力作用下不会变形和毁伤。

4.吸水率，当保温隔热材料吸水后不仅降低了材料的保温性能，而且还会加速金属腐蚀，同时引起自身重量的增加，最终会使保温隔热材料过重而脱落。

5.耐热性和抗冻性，要根据使用场所的不同而选择具有不同性能的保温隔热材料。

而聚苯颗粒泡沫混凝土能从个方面较好的满足上述要求，因此聚苯颗粒泡沫混凝土会有很大的市场空间，对它的研究有很大的现实意义。

发展现状：聚苯颗粒泡沫混凝土作为泡沫混泥土中很重要的一种，他的发展历经了很长一段时间，现在已经得到了长足发展。 1.总体状况

目前，我国泡沫混凝土企业总数约800多个，其中，现浇企业约400个左右，制品企业约150个左右，设备加工企业约100个左右，发泡剂生产企业约80个左右。我国泡沫混凝土年产量，2008年已达500万m3，2009年粗略估计应该突破600万m3。其中，泡沫混凝土地暖保温层约300万m

3、屋面保温层约150万m

3、地面垫层约50万m

3、各类回填约20万m

3、特种功能应用30万m

3、制品类约50万m3。现浇约占总产量的80%以上，其它约20%。

从应用领域来看，我国泡沫混凝土的主要应用仍是建筑保温，其用量约占泡沫混凝土总产量的90%，土木及岩土工程约占3%，油田应用约占1%，其它特种应用约占7%。从长远看，建筑保温也仍将是泡沫混凝土的主要应用领域。 2.技术状况

从技术水平来看，我国泡沫混凝土已快速拉近了和发达国家的距离，在某些方面已超过了发达国家，居世界领先水平。总体来讲，我国泡沫混凝土的技术现状是：在一般常规应用领域特别是建筑保温领域，我国的工艺技术具世界前列，具有先进水平，但在装备技术及尖端应用领域，我国和发达国尚有很大的差距。 3. 装备状况

我国泡沫混凝土生产装备加工已有一定规模，生产厂家已发展到数百家，形成了年产700 套的生产能力。泡沫混凝土生产装备以现浇成套机组为主，是在引进韩国机型的基础上加以国产化改造而成的，机型以中小型为主，适应了中国泡沫混凝土企业以小企业居多的现状，因而获得了快速发展，基本取代了进口机型。除现浇设备外，我国的泡沫混凝土制品生产装备也在近几年获得技术突破，特别是泡沫混凝土夹芯板、复合板、集成化房屋、陶粒砌块等生产线，已初步定型，有一定的创新性，已进入推广应用阶段，还有少量出口。预计在3～5 年内制品生产线的加工将达到一定规模，并将大量出口。我国的泡沫混凝土装备具有中国特色，小型化、实用化、操作简易化的特点明显，且价格只有欧美设备的几十分之一。这种设备不但适应了我国的国情，也适应了其他发展中国家的国情，受到了发展中国家的欢迎，已出口亚州、非洲、南美州等几十个国家，在金融危机冲击下仍不减态势，成为发展中国家最大的泡沫混凝土设备供应国，特别是周边的俄罗斯、蒙古国、哈萨克斯坦、越南、泰国等国家及我国的台湾省，需求旺盛。

优缺点：

聚苯颗粒泡沫混凝土的主要优点：

1、保温隔热：

聚苯泡沫混凝土的大量密闭气泡和聚苯颗粒极低的导热系数，使得聚苯颗粒泡沫混凝土具有优良的保温隔热性能，能够满足各地区，各种用途的保温隔热要求，是种优良的新型保温隔热材料。

2、隔音减震：

隔音能力是普通混凝土的5-8倍，具有一定的韧性、弹性，能够大幅提升屋面、楼地面的隔音减震功能。

3、防火耐久：

聚苯颗粒泡沫混凝土的主体材料为水泥基材料，聚苯颗粒被包裹在水泥中，整体结构不燃烧，不老化、不变形，与建筑物同寿命，能有效避免火灾发生。

4、轻质高强：

聚苯泡沫混凝土干密度仅为普通混凝土的1/8-1/10，抗压强度为0.5Mpa-1.5Mpa，承载力强。

5、结合度好：

聚苯颗粒泡沫混凝土一般采取现场浇注施工，与基层无缝隙紧密结合，其较低的收缩率、较高的抗压强度及粘接强度，能保持各类填充结构与建筑主体实现良好的整体性。从根本上解决了传统保温隔热材料与基层分离、密实性差、粘接性不牢等因素造成的表面空鼓、塌陷、开裂等质量问题。

聚苯颗粒泡沫混凝土的主要缺点： 1. 泡沫混凝土强度提高问题

聚苯颗粒泡沫混凝土的主要缺点就是强度低，如何提高其强度，是一个长期的技术课题。特别是100～300 kg/m3的低密度产品，其强度最差，但需求量又最大。如果我们能解决它的强度问题，它的用量将会数倍的增长。

2. 水泥用量大，成本高问题

目前，大多数企业生产聚苯颗粒泡沫混凝土，全部采用水泥，成本较高，在与聚苯泡沫的竞争中没有成本优势。如何降低水泥用量，降低成本，也将是全行业的重要课题。

建材标准： 1 性能

1.1 泡沫混凝土干密度不应大于表1中规定的指标，其容许误差应为+5%;导热系数不应大于表1中规定的指标。

1.2 泡沫混凝土强度等级应由每组试件的立方体抗压强度来评定，每组试件的平均值和每块最小值不应小于表2的规定：

1.3 泡沫混凝土吸水率不应大于表3 的规定：

.1.4 泡沫混凝土防火性能应符合GB 50222中A级不燃性材料的规定

发展方向：

4.1 研发超低密度产品超低密度是指密度小于100kg/m3 的泡沫混凝土，其导热系数约为0.04W/(m·K)～0.05W/(m·K)，与聚苯板基本相当。目前，100kg/m3 左右的产品已在试验室可以制得，但如何实现工业化生产，并进一步降低密度至50kg/m3～80kg/m3，成为全行业共同努力的目标。这对泡沫混凝土在建筑保温中的应用至关重要。

2 提高产品强度泡沫混凝土的主要缺点是强度低，特别是 100kg/m3～300kg/m3 的低密度产品强度较差，但需求量又最大。如何提高其强度，是一个技术课题。 3 减少水泥用量

目前，大多数企业生产泡沫混凝土全部采用水泥，成本较高。如何降低水泥用量，降低成本，是一个重要课题。

结束语: 废聚苯乙烯泡涞混凝± 是一种具有保温、隔热隔音、密度小、导热系数小、成本低的新型保温防潮村料.适用于各类工业与民用建筑之外围护结构的保温、隔热之用.还适用于旧房改造等。聚苯乙烯泡沫混凝土造价低.生产设备投资少.技术容易掌握.具有显著的技术、经济环境和社会效益，随着轻工业的发展，聚苯乙烯产量的增加。工业废料会越来越多.该制品的开发与应用前景将十分广阔。

第四篇：酚醛树脂合成工艺

合成酚醛树脂工艺

一、酚醛树脂

酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸、碱触媒作用下合成的。由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂和粉状酚醛树脂两种。

1、制造酚醛树脂的原材料

(1)苯酚

苯酚又称石炭酸，纯白无色针状晶体，在空气中可氧化成浅粉色。

分子式 C6H5OH分子量 94.11比重 1.0545g/cm3熔点40.8℃沸点 182℃

苯酚能溶于热水，溶于酒精，碱等。有弱酸性，易渗入皮肤，引起过敏现象。将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒，医用名称“来苏儿”。

表1 制造酚醛树脂用的苯酚的技术条件

名称苯酚(又名石炭酸)

分子式C6H5OH

外观有特殊气味的无色结晶，在空气中显粉红色

酸碱性呈弱酸性

含量要求苯酚含量96%

(2)甲醛

甲醛为无色气体，用于制造酚醛树脂的是甲醛的水溶液。

甲醛分子式HCHO分子量30.03气体比重1.067 即比空气略重液体比重(-20℃)0.815熔点-92℃沸点-21℃

甲醛溶于水和酒精，40%的水溶液医学上称 “福尔马林”，做防腐剂使用。长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物，加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有强烈的刺激性气味，能刺激眼睛和呼吸道粘膜，并引起皮肤过敏现象。甲醛的技术条件见表2 表2 甲醛的技术条件

名称甲醛(水溶液)

分子式HCHO

分子量30.03

溶解性能溶于水，最大浓度可达50%

使用要求甲醛含量 >34%，沉淀物<1%

(3)催化剂

① 碱性催化剂氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。

磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常是用氢氧化铵作催化剂，因氢氧化铵属于弱碱性。对不耐碱地酚醛树脂影响不大。残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了，所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度，耐水性较好。氢氧化钡也是较好的催化剂;而氢氧化钠是一种强碱，残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用，因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。

苯酚与甲醛生成树脂的反应速度随催化剂的用量增多而加快，但是反应太快则不易控制，通常氢氧化铵的水溶液用量为苯酚的3-6%。

作为催化剂的氢氧化铵含量不小于17%，比重为0.88-0.92 g/cm3。

②酸性催化剂生产粉状的酚醛树脂通常使用盐酸作催化剂。盐酸是氯化氢的水溶液。工业盐酸的氯化氢含量为25-40%，比重为1.12-1.20。用量以苯酚为100%计，盐酸加入量，以纯HCl计为0.1-0.3%。残留在树脂中的盐酸在硬化加热过程中几乎全部挥发掉，对树脂

性能没有明显影响。

2、液体酚醛树脂的生产工艺

(1)生产液体酚醛树脂时甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些，甲醛量多一些树脂的生产速度快，产量高，游离酚减少。通常取苯酚与甲醛的克分子比为：6 ：7;催化剂氨水加入量为苯酚加入量的4%，(氨水中氢氧化铵含量按25%计时)。当混合物料加热到85℃左右时，可停止加热，物料以缩聚反应放出的热量自行升温到98℃左右，并开始沸腾，当反应过于激烈时应通水冷却。

(2)液体酚醛树脂的生产工艺流程，见图1

氨水

苯酚

甲醛

加热熔化

反应釜

加热缩聚

脱水

液体树脂

图1 液体酚醛树脂生产工艺流程

树脂合成后采用真空脱水，水分和挥发分脱除的比较干净，过多的水分和挥发分残留在树脂中在磨具硬化时易发泡。酚醛树脂生产设备示意图见图2。

图2 酚醛树脂生产装置示意图

1-反应釜; 2-反应釜夹套;3-进料口;4-电机、减速器;5-温度计;6-锚式搅拌器;7-出料口;8-冷凝器;9-放空阀;10-脱水缸;11-真空泵

(3)液体酚醛树脂的性质液体酚醛树脂常温下是棕红色粘稠液体，有刺激性气味。比重1.15-1.2。能溶于乙醇、丙酮、糠醛等溶剂中。树脂中游离酚含量为10-18%。

液体酚醛树脂在100℃的温度下保持2个小时仍有流动性，属甲阶，称A型，A型的特点是能溶于酒精中。

在120℃保持2小时则失去流动性，变为乙阶、称B型。B型树脂的特点是不溶于酒精，但略有膨胀，成弹性体。在130℃以上保持2个小时则成坚硬的固体，属丙阶，称C型。C型树脂的特点是不溶于酒精，不变形;加热不溶化;加热到230℃以上则炭化。

(4)液体酚醛树脂的性质对磨具性能的影响

① 树脂粘度液体树脂的粘度和温度和固体含量有关，固体含量高、温度低则粘度高，反之则粘度低。作为粉状酚醛树脂润湿剂使用时，低粘度的溶解能力较强，生产的磨具机械强度较高;树脂的粘度用落球法或杯流法测定。作为粉状润湿剂使用的液体酚醛树脂的粘度一般用杯流法测定，数值在40-400秒之间。

② 游离酚的影响液体酚醛树脂中有一部分没有参加反应的苯酚，称为游离酚。游离酚在做为润湿剂的树脂中应控制在28%以下。虽然游离酚的这个数值较高，但因为苯酚可以溶解粉状树脂，使型料有较好的可塑性，有利于树脂对磨粒的粘结，可以提高磨具的强度。

③ 固体含量将重量为W1(约5-10克)的树脂在150℃-180℃的温度下加热1小时的剩余量W2，按式(1)，(2)计算出x称固含量，y为聚合损耗。

(1)(2)

x ——固体含量y ——聚合损耗W1——加热前树脂量W2——加热后树脂量

对于用粉状树脂生产磨具，作为润湿剂的液体酚醛树脂只占树脂总量的1/3左右，而且也可以和粉状树脂的数量互换，因液体量大时对磨料润湿好，对粉状树脂的溶解增强，所以虽然液体树脂的固体含量较低，但液体酚醛树脂用量增加并不降低磨具的强度和硬度。作为

润湿剂的酚醛树脂其固体含量要求大于65%，聚合损耗小于35%。

3、粉状酚醛树脂的生产工艺

(1)粉状酚醛树脂生产中苯酚与甲醛的比例与液体树脂生产中甲醛过量相反而是苯酚过量，苯酚与甲醛的克分子比为7 ：6 ，催化剂使用盐酸，约0.2%左右，其工艺流程与生产液体酚醛树脂大致相同。产品冷却后成淡黄色半透明固体块状，经粉碎过筛后成粉状。

(2)粉状酚醛树脂是热塑性树脂，制造磨具时需要加入硬化剂使之转变成热固性的树脂。常用的硬化剂是乌洛托品，亦称六次甲基四胺。乌洛托品由甲醛和氨制成，为白色结晶粉末，比重为1.27(25℃)，溶于水和酒精。分子式(CH2)6N4。加入量为树脂的6-10%。可以在树脂粉碎时加入，也可以在使用前加入。乌洛托品加入量太少不足以使树脂硬化，加入量太大增加挥发物排出量，也会降低磨具的强度和硬度。以8%左右为宜。

(3)粉状树脂的软化点，软化点实际上反映了树脂的的聚合程度，聚合程度高则软化点高，反之亦然。软化点低的树脂粉碎时发粘，放置时易结块。混合的型料也易结块。软化点过高虽然型料比较松散。但是成型压合性差，也影响磨具强度。一般要求粉状树脂软化点在85-115℃之间，以90-105℃为宜。但是随冬夏季节气温的变化应将软化点略加调整，气温低时软化点也低些，气温高时软化点也高些。

(4)粉状酚醛树脂的游离酚含量通常在5.5%左右。

(5)粉状酚醛树脂的粒度粉状酚醛树脂要与硬化剂混合，过粗的程度不利于相互接触，所以粉状树脂的粒度组成要求240#以细的粒度大于80%，100#筛余小于3%。

新酚树脂(XYLOK)

新酚树脂是由对苯二甲醇或对苯二甲醚与苯酚在催化剂作用下缩聚而成。为红褐色固体，比重1.6-1.7，软化点65℃-105℃，能溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。

(1)新酚树脂的特点新酚树脂粘结力强，化学稳定性好，耐热性能高，硬化时收缩小，制品尺寸稳定。粘结强度比酚醛树脂提高20%以上，耐热性提高10℃-20℃。新酚树脂制品可在250℃以下长期使用，制品耐湿耐碱。

(2)新酚树脂的硬化乌洛托品可作新酚树脂的硬化剂，加入6-10%的乌洛托品在160℃-180℃的温度下可固化成不溶不熔的固体。用乌洛托品固化的制品耐热性较好。

(3)新酚树脂的应用新酚树脂与酚醛树脂按1 ：3混合使用不仅提高了酚醛树脂的强度，还提高了耐热性和磨削比。在生产工艺上使用热压较冷压制品强度高出约5%-30%，磨削效果也有提高。目前新酚树脂主要用于重负荷荒磨砂轮和金刚石砂轮。

第五篇：2万吨/年酚醛树脂项目建议书

1项目背景

1.1项目名称酚醛树脂项目 1.2项目建设规模

项目规模：2万吨/年 1.3项目建设地址

黑龙江省七台河新兴煤化工循环经济产业园区 1.4项目提出背景

2011年七台河市焦炭产能达到1000万吨，可以产生总量为25亿立方米的剩余煤气、45万吨煤焦油、12万吨粗苯。如果从黑龙江省范围考虑，按黑龙江省焦炭产量1500万吨计算，可以产生37.5亿立方米剩余煤气、67.5万吨煤焦油、18万吨粗苯。已经具备了向产品品种结构上深度开发的条件。目前生产的多数是化工的基础原料，是化工产品产业链的基础产品，是精细化工产品的“粮食”。要改变现有“只卖原粮”的局面，向精细化工领域迈进。

七台河市煤化工产业下步发展要继续以建立完善循环经济体系为重点，按照“稳煤、控焦、兴化”的总体发展思路，依托煤焦油、焦炉剩余煤气、粗苯这三条线，整合资源、集中优势，继续寻求延伸产业链条，搞好资源综合利用和延伸转化，实现资源循环利用、综合开发、高效增值，不断扩大煤化工产业的整体规模，形成全市工业经济加快发展新的增长极。

新兴煤化工产业园区位于七台河市新兴区辖区内，园区现有面积约4.7平方公里，一期增加2.9平方公里，达到7.6平方公里;二期将长兴乡马鞍村整村搬迁至长兴村，增加5.5平方公里，总体达到13.1平方公里;三期增加8.7平方公里，最终园区面积将达到21.8多平方公里，新兴煤化工产业园区是一个以煤焦化及下游产品为主体的产业园区。园区功能齐备，水、电、路等基础设施建设基本到位。

基于上述政策和资源条件，提出一系列煤焦油项目，2万吨/年酚醛树脂项目是其中之一。

2产品性质与用途概述 2.1产品性质

酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称phenolic resin，简称PF，比重1.25～1.30，是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称，原为无色或黄褐色透明物，因含有游离分子而呈微红色，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。

酚醛树脂中以苯酚-甲醛树脂最重要。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂)，为浅色至暗褐色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期具有可溶可熔性，仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下，才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉，也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂)，可根据需要制成固体、液体和乳液，都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。为指导树脂合成和成型加工，常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解，受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂，热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大，最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此，其存放期一般不超过3～6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。

酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。酚醛树脂的耐热性是非常好的，如表1所示：

项目

耐热/℃(Martens)，DIN 53458 耐热/℃(Iso/R 75)， DIN 53461 玻璃化转变温度/℃，DIN 53445

酚醛树脂 180 210 ﹥300

不饱和聚酯树脂

115 145 170

环氧树脂 170 180 200

表1 酚醛树脂的耐热性

酚醛树脂在300℃以上开始分解，逐渐炭化，而成为残留物，酚醛树脂的残留率比较高，60%以上，因此酚醛树脂广泛用作烧灼材料，用于火箭、导弹、飞机、宇宙飞船等。

今年来发现火灾事故中烟和毒性气体的放出是人员损伤和死亡的主要原因。这驱使人们研究聚合物的燃烧产物和开发阻燃聚合物产品。阻燃和燃烧速度成为建筑材料的关键性能指标。酚醛树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒气体放出，性能如可燃性、热释放、发烟、毒性和阻燃性等远优于环氧树脂和聚酯树脂、乙烯基酯树脂，表2列出几种树脂的发烟情况：

发烟密度

塑料

闷烧火

酚醛树脂环氧树脂乙烯基酯树脂聚氟乙烯

2 132～206 39 144

火 16 482～515 530 364

表2 树脂的发烟情况

由表可见酚醛树脂明显低。酚醛树脂主要有碳、氧和氢组成，它们的燃烧产物与燃烧条件有关，主要是水蒸气、二氧化碳、焦炭和一氧化碳，因此燃烧产物的毒性相对较低。毒性与酚醛树脂的分子结构有关，研究表明改性酚醛树脂的复合材料具有最低的毒性。酚醛燃烧时易形成高碳泡沫结构，成为优良的热绝缘体，从而制止内部的继续燃烧。交联密度高的树脂，有利于减少燃烧时毒性产物的放出，因为较低的相对分子质量，酚醛树脂分子易分解和挥发。酚醛树脂的发烟特性与氧指数有关，氧指数高，成炭率高，它们之间存在线性关系。成炭率也与酚醛树脂的酚取代有关，非取代酚的酚醛树脂的成炭率往往高于取代酚的酚醛树脂。 2.2 产品用途

由苯酚和甲醛在催化剂(盐酸、草酸或NH

3、NaOH等)作用下缩聚而成酚醛树脂(PF)主要用于胶黏剂、涂料、模塑料、层压塑料、泡沫塑料、防腐蚀用胶泥以及离子交换树脂等。酚醛模压塑料已广泛用作制造机械零件和齿轮等的结构材料，酚醛覆铜箔板已应用在无线电、电视机、计算机等电子工业上。酚醛树脂除用作为砂轮、刹车片、金属铸造模型的胶黏剂外，也用作烧灼材料等。可以预见酚醛树脂将随着应用领域的不断开拓而获得更多更快的发展。酚醛树脂的初始应用主要在电气工业，用作绝缘材料，替代当时应用的传统材料如虫胶、古塔胶，由于其轻质、容易加工而获得广泛应用，可替代木头、金属，成为20世纪前半世纪的重要合成聚合物材料，用于电吹风、电话机、壶把柄等日用品，也用在建筑、汽车等工业领域。某些场合还没有理想的材料可以替代酚醛树脂，如烧灼材料。目前世界酚醛树脂主要用于木材加工工业、热绝缘材料和模压料，约占总量的75%。在美国60%用于木材工业、15%纤维绝缘、9%模压料。酚醛树脂用量与聚氨酯和聚酯相当。最近几十年，注射酚醛模塑粉进展很快，它比压缩模塑料更经济、生产期更短、机械化程度更高。

酚醛树脂的一些具体应用如下：

高温性能：酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。

木材粘结：一般非水性一步型酚醛树脂胶粘剂由苯酚与甲醛以摩尔比1:(1～3)，在碱性催化剂存在下进行加成反应，生成含羟甲基苯酚低聚物，常配成固含量50%～60%乙醇溶液供使用。储藏中，胶粘剂pH会下降，由12～13降至11～9.5，会造成储藏不稳定性，可加入二氧化锰来提高储藏稳定性。固化有酸固化和加热固化两种方法。加热固化型将胶液涂布于被粘材料，待溶剂挥发后粘合，在130～150℃加热固化0.5～1h即成;用于金属、砂布等粘接。酸固化型在胶液l00份中加入对甲苯磺酸(或石油磺酸、苯磺酰氯)5～10份，混合均匀后，室温可固化。用于木材粘接。

高残碳率：在温度大约为1000℃的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。

压塑粉：生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀，再经粉碎过筛即可制得压塑粉。常用木粉作填料，为制造某些高电绝缘性和耐热性制件，也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件，日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。增强酚醛塑料以酚醛树脂溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物，经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。它不仅机械强度高、综合性能好，而且可进行机械加工。以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。

酚醛树脂涂料分为四类：① 水溶性酚醛树脂涂料：由改性酚醛树脂、干性油、顺丁烯二酸酐、氨水等制成的水溶性树脂，以及颜料、助剂等组成，采用电沉积涂装，成膜性、耐腐蚀性、附着力较好，用作底漆。② 醇溶性酚醛树脂涂料：分热塑性和热固性两种。前者由热塑性酚醛树脂、酒精组成，是虫胶漆的代用品，耐油、耐酸和绝缘性较好，涂膜脆，应用较少。后者由热固性酚醛树脂、酒精组成，耐油、耐水、耐热、绝缘性较好，不耐强碱。③ 油溶性酚酯树脂涂料：由油溶性酚(对叔丁酚或对苯基苯酚)醛(甲醛)树脂和干性油组成，涂膜坚硬，干燥快，附着力好，耐水和耐腐蚀性优于醇酸树脂涂料，耐候性差，用作罐头、船舶、绝缘材料工业。④ 改性酚醛树脂涂料：有松香改性和丁醇改性两种。前者由松香改性酚醛树脂和干性油、颜料、溶剂、助剂等组成，干燥迅速，耐腐蚀及机械性能较好，用于家具、建筑、船舶和绝缘材料等工业。后者由丁醇改性酚醛树脂和环氧树脂组成，涂膜较韧，耐腐蚀，用于罐头和化学工业。其中以松香改性酚醛树脂涂料的品种最多，产量最大，成为酚醛树脂涂料的主体，而醇溶性酚醛树脂涂料已很少生产。松香改性酚醛树脂涂料的耗油率高，其机械、防腐蚀和装饰等综合性能远不如其他新型合成树脂涂料，在世界涂料生产中产量已不大。同时，因酚醛树脂的制造需用大量干性油，所以常将它统计在油基涂料之中。在中国其产量一直居于涂料工业的首位(约占25%)，1984年开始略低于醇酸树脂涂料，占22.24%。

电工电子材料：电子级酚醛树脂的主要应用领域为电子信息材料、电工绝缘材料。近年来酚醛树脂这种传统的人工合成树脂年产量还在逐年增加，但仍不能满足当今社会的需求。特别是电子级酚醛树脂在电子材料应用近年无论是市场上，还是在生产技术、产品性能上都有着巨大地变化。据调查统计，在我国在电工电子材料领域对酚醛树脂的需求量正在以15% ～20% 的速度增长。随着电子信息产业不断发展，电子级酚醛树脂应用市场规模将会有更大幅度的提高。在我国，电子级酚醛树脂大量用于电子材料制造的行业，主要是环氧塑封料制造业及覆铜板制造业。根据调查统计，目前我国环氧塑封料制造业年需要作为固化剂的酚醛树脂约为4000吨。覆铜板制造业对酚醛树脂的年需求量约为10000吨(不包括由生产厂家自己生产的纸基CCL的主树脂)。电子级酚醛树脂在发展新型高性能覆铜板、环氧树脂塑封料中起到重要的作用。

隔热保温材料：主要是酚醛树脂的发泡材料，酚醛泡沫产品特点是保温、隔热、防火、质轻，作为绝热、节能、防火的新材料可广泛应用于中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热降能保温、化工管道的保温材料(尤其是深低温的保温)、车船等场所的保温领域。酚醛泡沫因其导热系数低，保温性能好，被誉为保温之王。酚醛泡沫不仅导热系数低、保温性能好，还具有难燃、热稳定性好、质轻、低烟、低毒、耐热、力学强度高、隔音、抗化学腐蚀能力强、耐侯性好等多项优点，酚醛泡沫塑料原料来源丰富，价格低廉，而且生产加工简单，产品用途广泛。

3国内外生产状况、市场简要分析 3.1国内外生产状况

20世纪50年代是酚醛树脂高速发展的阶段，新的应用领域有涂料、油漆、铸造和航空航天等，国际酚醛树脂的产量达到20万t。上世纪80年代，酚醛树脂、新型酚醛复合材料系统应用于建筑、运输等领域。全世界的酚醛树脂产量也由20世纪50年代的约20万t发展到2006年的45万t。预计今后几年全球酚醛树脂行业将以7%的速度增长。

我国的酚醛树脂生产已有50多年的历史，1946年上海塑料厂开始有生产。建国后逐渐有几十家工厂陆续投入生产，但是规模小，产品档次低，大部分只能生产普通型工业品。近20年随着我国经济的迅速发展，市场对各种类型酚醛树脂持续增长的需求，使得酚醛树脂在生产规模、应用领域和研究成果等方面都稳定增长。酚醛树脂的产品结构调整正在进行，技术进步的力度加大，产品的技术含量逐步增加。据不完全统计，到2004年我国年产酚醛树脂20多万t，目前已有生产企业100多家，最大的酚醛树脂生产企业年产量已接近3万t，5000t级的企业有十多家。值得注意的是国外一些大公司开始在中国建厂生产酚醛树脂，如日本松下电工公司在上海建厂，年产量3600t;日本住友Bakelite公司在苏州新建的生产线，产能是年产量6000t，投产后主要生产面向当地的电子、汽车行业的高端产品。

3.2市场简要分析

20世纪80年代以后，随着经济繁荣、交通发达，建筑业兴旺，对酚醛树脂的社会需求明显增加，促使它在生产规模、品种数量和质量性能等方面都逐年提高，近年来仍旧保持很好的发展态势。特别是欧洲、美国和日本在军事工业领域正在越来越多地研究应用高性能酚醛树脂复合材料。

预计国内酚醛树脂的消费量将以15%的速度增长，2010年酚醛树脂的市场消费量达到78.7万t。我国的酚醛树脂在汽车、冶金等相关行业的带动下还将保持较快的增长。在未来的几年中，电工电子材料、复合材料、酚醛泡沫、轮胎橡胶、油田助剂等领域的酚醛树脂将得到较快发展。

(1)酚醛模塑料是目前国内消耗酚醛树脂最大的领域，我国酚醛模塑料产品主要应用于家居、中低压电器绝缘类产品，并且每年都有大量出口。而应用于工程机械、汽车等高强度高耐热类产品很少，市场消费主要依靠进口。据酚醛树脂及塑料行业协会统计，2006年国内酚醛模塑料的产量为32.8万t，消耗酚醛树脂的量为10.3万t，近几年国内模塑料企业不断加强技术开发，高强度、长寿命、易加工的品种将受到青睐，高档次的酚醛模塑料产品的产量和品种都有增加，在未来几年里模塑料行业将以7%的速度增长。

(2)耐火材料：2006年全国耐材产量就达到了3243.15万t。2006年含碳制品及散料产品产量在200～250万t。这些含碳耐火材料每年以15%的速度增长。按加入量3%～5%计算，2006年含碳耐火材料需求酚醛树脂在6.0～7.5万t。而且以酚醛树脂粘结剂生产的干式料、镁钙砖及高档异型耐火材料将有很大发展。 (3)铸造覆膜砂：酚醛树脂覆膜砂主要用于生产尺寸精度高或表面光洁度好及内部构造复杂的铸件，用于汽车、精密机床、压缩机、集装箱、造船等行业。由于其成型快、强度高、烧焦后易溃散等特点，为铸造行业所推荐，特别是在汽车、集装箱等行业有很好的发展前景。目前每年以10%左右的速度增长，2006年全国铸造覆膜砂用量在120～150万t，按1.8%～2.5%树脂加入量计算，需用酚醛树脂2.10～3.75万t。今后酚醛覆膜砂在油田压裂砂、大型铸件砂及新合金领域的发展潜力极大。

(4)摩擦材料：摩擦材料广泛应用于汽车、飞机、火车等现代交通工具以及现代机械、国防等领域，中高档摩擦材料年产已达100万t以上。2006年，全行业产值67.34亿元，出口交货值达20.5亿元，连年以30%以上的速度增长，比1999年增长了20多倍。我国摩擦材料行业不断创新，正在把“中国制造”变为“中国创造”。中国即将成为世界摩擦材料的生产基地。2006年行业需求酚醛树脂3.5万t左右。

(5)磨具磨料：磨具磨料广泛应用于汽车、造船、家具、装备制造、五金工具等加工制造工艺中。中国磨具磨料行业自2002年后发展迅猛，每年以20%以上的速度发展，出口增长也很快，特别中高档树脂砂轮、金刚石砂轮、树脂砂纸、树脂纱布、砂带等产量增长很快，并且大量出口。2006年磨具磨料行业需求酚醛树脂6.5万t。另外，水性树脂、高耐磨、耐高湿性、抗裂型酚醛树脂的发展将推动该产业国际化。 (6)轮胎橡胶：酚醛树脂在轮胎橡胶配方和生产中起着增粘、增硬、补强和硫化的作用，随着国际上轮胎巨头纷纷在中国建厂和国内企业不断扩充产能，酚醛树脂在轮胎橡胶行业的消费量也与日俱增，据2006年进口统计数据，中国应用于轮胎橡胶行业的酚醛树脂达1.15万t，2006年国内轮胎橡胶行业消费酚醛树脂的量在2万t左右，并且每年以15%的速度增长。 (7)电工电子材料：近年来电子产品的消费增长迅速，酚醛树脂在该领域发挥着重要作用。酚醛树脂可直接作为印制电路板的基板材料覆铜板的浸渍主体树脂，也可作为替代传统环氧树脂固化剂的首选树脂类固化剂，这种高纯度的线形酚醛树脂在“无铅焊接”时代会有更大的发展空间;高纯度的线形酚醛树脂还在环氧塑封材料和光致抗蚀材料领域有很大的市场发展空问。中国的电工电子材料市场正以15%～20%的速度增长，2006年电工电子材料行业酚醛树脂需求量在4.5～5.0万t，其中仅高纯度线形酚醛树脂2006年的进口量就达到1.70万t。 (8)酚醛泡沫：酚醛泡沫塑料具有阻燃、耐热性高、导热系数低等特性，已应用于航空、航天、车船工业、采矿、电子通讯等领域。最近国家又对建筑业的节能材料做了明确的规定，既要环保节能又要安全系数高，酚醛树脂泡沫塑料在建筑领域发展空间巨大。目前在中国有400亿m2的建筑保温板市场，且以20亿m2/年的速度增长。

(9)木材粘结剂：在木材粘结领域，酚醛树脂胶粘剂一直在三醛胶中占据重要地位。2004年我国酚醛树脂胶粘剂的用量为7万t(折100%)，每年仍以7%的速度增长，2010年达到10.5万t。低酚、低醛、快固化的环保型酚醛树脂将有很大的发展空间。

(10)酚醛树脂基复合材料：酚醛树脂基复合材料，因具有优异的阻燃、防火、低发烟、低毒雾性能、耐腐蚀性能和高温下较好的机械强度保留率，在飞机和空间领域、军事装备、运输、采矿、建筑及微电子工业中发挥着重要作用，是国内新兴产业。 4工艺技术方案简介 4.1技术方案简介

酚类和醛类的缩聚反应可在加压下、常压及减压(真空)下进行。应用最多的方法是常压下的缩聚，这一方法设备简单、工艺过程也容易控制。在加压下进行缩聚反应时，可以加速缩聚反应，减少催化剂用量而获得较高质量的产品，但此方法由于设备特殊，操作控制较困难，因而未被广泛应用。减压法延长了反应时间，实际上未能使树脂性能有所改进，本项目推荐采用常压法生产酚醛树脂。 4.2建议工艺方案流程

本项目中制备酚醛树脂所需要的苯酚和甲醛均由七台河新兴煤化工循环经济产业园区利用煤焦油为原料生产。

酚醛树脂的制备受很多因素影响，其中原料摩尔比、催化剂种类和用量、反应温度和投料方式等，对酚醛树脂的反应速度、产物结构和质量都有很大影响。 4.2.1 苯酚与甲醛摩尔比的影响

苯酚与甲醛的摩尔比影响反应历程和分子结构，在酸性催化反应中，当甲醛的摩尔比小于苯酚时，不能形成足够的羟甲基，使缩合反应进行到一定程度便停止。在碱性催化反应中，当甲醛摩尔数小于苯酚时，又有部分苯酚以游离状态存在于树脂中，反应不完全。从酚醛树脂较理想的结构考虑，作为热固性树脂苯酚的摩尔数应略小于甲醛的摩尔数。

苯酚和甲醛等摩尔比反应，主要是生成邻甲基酚和对羟甲基酚，其中对羟甲基酚含量居多。苯酚与甲醛的摩尔比为1:2以上时以生成二羟基酚和三羟基酚为主。

苯酚和甲醛的摩尔比不同，树脂平均相对分子质量也不相同，摩尔比越大树脂平均相对分子质量越大。

项目苯酚与甲醛摩尔比树脂平均分子量

1:1.1 1:1.2 228

256

数据

1:1.3 1:1.4 291

334

1:1.5 371

1:1.6 437

1:1.7 638 表3 苯酚与甲醛摩尔比同树脂平均相对分子质量的关系表

不同用途的酚醛树脂，应控制苯酚与甲醛的不同摩尔比，胶合板用的树脂最好是1:(1.4～1.5)，收率高游离酚少;浸渍用的酚醛树脂，摩尔比应为1:(1.1～1.3)，树脂平均相对分子质量小，渗透性好作为耐水增强的酚醛树脂要求平均相对分子质量大，尽量减少摩尔比，一般为1:2.0左右。

酚与甲醛的摩尔比亦影响树脂的反应速度和固化时间，摩尔比越大即甲醛用量增大树脂反应速度越快固化时间缩短，而粘度下降，储存稳定性变差。

苯酚与甲

醛摩尔比

1:2.0 1:2.1 1:2.3 1:2.5 固体含量/%

45.6 47.2 45.7 47.6

粘度(涂-4)/S

30 23 25 17

游离苯酚/% 可被溴化物/%

0.174 0.114 0 0

13.4 13.8 12.9 13.0 表4 苯酚与甲醛摩托车尔比对树脂物化性质的影响如表

4.2.2催化剂的影响

催化剂的性质、种类、用量对树脂反应速度、固化速度和产物都有影响。酸性或碱性催化剂都可加快羟甲基化速度。PH值为4时反应速度最慢。随着H+浓度增加亚甲基化速度加快，固化速度亦快。碱性催化剂对亚甲基化速度影响不大。苯酚与甲醛无论摩尔比大小在碱性催化剂作用下都能生成热固性酚醛树脂。酸性催化下甲醛被活化，亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度，生成线型热塑性酚醛树脂。

钠是较强的碱性催化剂，用量一般为苯酚摩尔数的0.25～0.6%，如果树脂中的游离碱过多，则会降低耐水性、介电性能和粘接强度。

氢氧化铵是较弱的碱性催化剂，常用25%的水溶液，用量以氨计，为苯酚摩尔数的0.1%左右。

氢氧化钡碱性较弱，催化作用较缓和，反应易控制，形成的树脂固化速度较快。用量一般为苯酚质量的1.5%～2.5%。 4.2.3反应温度和反应时间的影响

反应温度和反应时间对酚醛树脂有很大的影响。苯酚与甲醛混合时，化学反应随即开始，但在低温下很慢，而在高温下反应速度加快。一般反应温度每升高10℃，反应速度增加1倍。酚醛树脂的合成要缓慢地阶梯性升温，反应初期升温慢些，当温度升至50～60℃时由于反应放热温度会自行上升，升温过快反应激烈，缩聚反应不完全，致使树脂相对分子质量大小相差悬殊，游离酚含量高，树脂质量下降。反应时间以长些为好，生成的树脂相对分子量分布均匀。 4.2.4投料方式的影响

氢氧化铵的催化下，苯酚与甲醛可一次投料进行缩聚反应形成酚醛树脂，该法工艺简单，但游离酚含量高。一般甲醛与苯酚摩尔比(F/P)较低时，如制备醇溶性酚醛树脂则可采用一次投料法。

在强碱(如氢氧化钠)催化下，甲醛应分两次加料，与苯酚进行缩聚反应形成酚醛树脂。两次投料可减缓反应放热，易于控制，有利降低游离酚含量，提高树脂质量。一般甲醛与苯酚摩尔比较高时采用2次投料方式。

1、制备前的准备工作和原料用量计算

苯酚在室温下为固体，应将其熔化后再用。比较常用有两种，一是热水溶法，即将桶装苯酚装入化酚池中，通以蒸汽使热水温度约为100℃，2～3h即可熔化。使用时以真空泵吸入反应釜内。另一方法是将桶装苯酚放入密闭保温室内，通暖气保持50℃左右，约4～5h便可熔化。

如果低温甲醛已变成三聚甲醛，使用时应进行解聚，即加热至50～80℃解聚后冷却到25℃左右备用。

根据原料的摩尔比和各原料相对分子质量及纯度计算出原料的用量，若以苯酚的摩尔数为基准，苯酚与甲醛或与其他原料摩尔比来计算投料量，则有如下计算公式： x = M*N*{(p*W)/(94*Q)} 式中：x为所计算的原料用量(kg);M 为所计算的原料相对分子质量;N 为所计算的原料摩尔数;Q 所计算的原料浓度;p 为苯酚的纯度(%); W苯酚的质量(kg)。 4.3工艺方法

(1)将熔化的苯酚加入反应釜中，开动搅拌，升温40～45℃加入氢氧化钡。 (2)在30min内升温至65～75℃，保温10～20min 至氢氧化钡完全溶解。

(3)加入甲醛溶液，在20～30min内升温至85℃，停止搅拌，由于放热而沸腾，温度达到97～100℃，沸腾回流10min后再搅拌。

(4)保持回流沸腾60min左右然后测浑浊液温度，当达到40～50℃时立即通冷水降温。

(5) 当内温降至70℃以下时，开始减压脱水，内温控制在50℃，真空度为86.66～94.89kPa。当脱水量接近理论脱水量时取样检测，粘度达到要求时停止脱水，冷却至40℃出料。

4.3.1醇溶性酚醛树脂的制备

一、原料配比

原料名称苯酚甲醛溶液氢氧化铵乙醇

二、工艺方法

摩尔比 1 0.2 0.1

纯度/% 98 37 25 95

用量/质量份

100 101 7 120 (1)将熔化的苯酚加入反应釜中，开动搅拌，打开冷却水使内温降至50℃以下。 (2)加入甲醛溶液保持内温40～50℃，搅拌10～15min，加入氢氧化铵。 (3)在20min内升温至65℃，保持20min ，在60min内缓慢升温至95℃。 (4)于92～96℃保持回流反应。当出现乳状浑浊时即为浑浊点。

(5)10min后取样，冷却至25～30℃分出上层水，若树脂不粘玻璃杯且拉丝时即为反应终点，立即冷却。

(6)当内温降至75℃以下时抽真空脱水，真空度达80kPa以上，内温控制在55～75℃。 (7)当脱水量达到要求且釜内树脂透明，开始取样测聚合度，达到指标规定时立即加入乙醇(采用真空加料方法)，等树脂完全溶解后倒料。冷却40℃。 4.3.2其他种类酚醛树脂的制备简介

1、室温固化醇溶酚醛树脂的制备

该树脂是由苯酚与甲醛在少量氢氧化钠催化剂作用下进行缩聚反应，经减压脱水，用乙醇稀释而得的红棕色粘稠液体。加入苯磺酸固化。

2、水溶性酚醛树脂的制备

水溶性酚醛树脂由苯酚与甲醛在氢氧化钠催化剂存在下缩聚而成。该树脂游离酚含量较低，对人体危害较小，节省大量有机溶剂。涂胶操作容易清洗方便。

3、聚乙烯醇改性酚醛树脂的制备

将苯酚与甲醛在氢氧化钠和氨水存在下进行缩聚反应，并用聚乙烯醇改性制得水溶性酚醛树脂，增加了树脂的韧性。

4、三聚氰胺改性酚醛树脂的制备

将苯酚、三聚氰胺与甲醛在碱催化剂作用下，进行共缩聚反应而制得的改性酚醛树脂，固化后光泽性耐磨性和耐热性均有提高。

5、尿素改性酚醛树脂的制备

将苯酚、尿素与甲醛溶液在氢氧化钠催化剂作用下进行共缩聚制得尿素改性酚醛树脂。 5项目实施的经济和社会效益简要分析 5.1项目实施的经济效益分析