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酚醛泡沫研究开发进展

酚醛泡沫研究开发进展

字体大小:大| 中| 小2010-09-03 16:58 - 阅读:56 - 评论:0

1、前言

距今100年前,也即1907年比利时裔美国人贝克兰(Baekeland)提出了关于酚醛树脂加热加压固化为塑料制品的发明专利,实现了酚醛树脂工业化生产技术。由于酚醛塑料制品具有电气绝缘性和尺寸稳定性好、耐热难燃、价廉物美等特点而得到广泛应用。第一家酚醛树脂工厂在1910年建于德国柏林附近,厂名贝克莱特(Bakelite),它是世界上第一家合成高分子树脂工厂。因为人类在这一年首次开始合成高分子化合物的工业化生产,有人提议将这一年称为合成高分子元年。而今年正值贝克兰发表第一篇专利的100周年,也是我们酚醛树脂制品行业值得纪念的一年。

贝克兰在创建柏林工厂数月后,又在美国新泽西州建立一座酚醛树脂制品公司,名为通用贝克莱特(General Bakelite)公司,1922年改组成立了通用电气(General Electric)公司。1914年日本三共公司也引进了酚醛树脂技术,并在东京开始生产。以后又演变成现在的住友贝克莱特(Sumitomo Bakelite)公司。1938年上海大星化工厂聘请了从日本归来的华人技师也开发了生产了酚醛树脂及塑料制品,成为我国第一家合成高分子树脂工厂。

2、酚醛泡沫的由来

酚醛泡沫(PF)是酚醛树脂塑料工业发展过程中的一个组成部分。早在第二次世界大战初期,首次报道了德国研制成功酚醛泡沫,它替代轻木应用于航空工业机构材料用。

1944年美国九大航天航空公司发起成立了尖端材料技术协会(Sociaty for the Advancement of Material and Engineering 简称SAMPE,总部设在美国加州),任务是解决航天航空制造业所需要的材料和技术。八十年代国外科学家通过酚醛树脂及其制品的研究,发现PF泡沫具有突出的难燃、低烟、低毒性能(Fireproof,low Smoke,low Toxicity,简称FST特性),且PF泡沫制品比重特轻(0.03-0.08),还具有优异的节能保温和隔音作用。

九十年代以来包括PF泡沫在内的酚醛复合材料得到很大发展。首先它们受到英美等国军方的重视,将其应用于航天航空,国防军工领域,如航天飞机隔热瓦、火箭烧蚀材料、民用飞机舱壁、潜艇隔热隔音材料等.后来又被应用于船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向民用建筑等领域。九十年代初期,我国香港地区已从英国引进PF泡沫用于一百多幢大厦中央空调系统风管的保温.。

3、酚醛泡沫的现状

3.1、国外

1990年笔者参加了国际最大的科技组织之一的SAMPE(尖端材料技术协会)。1994年当选为该协会国际理事后,利用每年赴美参加SAMPE理事会的

机会,对一些PF泡沫及其复合材料厂商进行考察并参与共同合作实验。现将这些公司开发及应用情况介绍如下。

3.1.1 阿派奇(APACHE)公司开发出一种性能优异的难燃、耐热、保温的复合材料,他的结构的是中间为PF泡沫(密度48㎏/M3),表面为彩色钢板(厚

度为0.5~0.6mm)或其它难燃薄板。这称为“酚醛泡沫夹芯板”(PFSP)的产品是通过全自动连续发泡复贴设备一次成型制得。这种先进设备的特点:可承受

5psi的发泡压力;可生产48英寸宽的夹芯板材,不需粘合剂,可生产中间为PF泡沫,二边为塑料、金属、牛皮纸、胶合板等复贴夹芯板;可生产带企业槽的软质或硬质贴面夹芯板。

3.1.2 奇乐公司(GILL)公司是一家族企业,创建于1945年。早年以生产玻

璃钢起家,后转产飞机用蜂窝板材等高级复合材料。八十年代由于航空工业需要开始研制PF泡沫,商品名Gillfoam2019,密度从4PCF到20PCF(磅/立方

英尺)。产品符合联邦航空安全条例(FAR)严格要求,也即是:它能达到很低的燃烧、烟雾、毒气(FST)性能和热释放量,设备采用热压机,以不连续方式密闭发泡固化,产品泡孔细密均匀,强度优于其它工艺。由于采用模压生产各种复杂形状的制件,其中尤以PF泡沫填充于Nomex蜂窝结构的夹芯板更具特色。热稳定性最高可达232℃,是飞机内舱壁最理想用材。

3.1.3 美国泡沫技术公司(AFT)的新型PF泡沫“Thermo-Cor 2”中采用化学

发泡剂代替能破坏大气臭氧层的含氟化合物。生产工艺可采用喷枪或挤出成型。密度分为4、8、12、17、20 PCF五种等级。据介绍该产品的强度与具有同等密度的普通PF泡沫要高。据称它完全符合FAR25.853的各项技术指标,在400°F高温中不分解。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、船舶发动机罩以及医院等防火要求严格的部位。

3.1.4 爱素卡公司(ISORCA)开发的“ALBA-CORE”PF泡沫可用玻纤、玻璃

棉织垫、蜂窝材料等在模具内一次完整地制成平整或弯曲的复合材料。密度

9PCF,厚度0.125英寸至6英寸。以这种泡沫为芯材通过各种成型工艺直接发泡并与表皮复合而无需粘合剂制得复合材料。据称该公司已接受美国海军任务,将它用作潜水艇压舱水箱材料。它能大大降低艇内水泵及机械转动而引起的噪音,就不易被敌人的声纳侦探出来。

3.1.5 美国复合材料技术公司(ACT)研制开发的“TUFFCLAD”复合材料是以PF

连接体系的铝合金夹钩边缘能快速连接组件.

4.4 石油和天然气工业的防火-Alderley Systems Ltd (UK)

■Alderley公司向石油和天然气工业需要高温或低温设备提供隔热的特殊材料,如塔类,罐类和加工设备的防暴防火保温材料。

■他们近年来开发了一种在海底使用的隔热保温材料,他们深信这类改性酚醛泡沫是唯一能胜任海水中185℃,含氧量8%的操作环境。

■他们正在促进推动他们的材料进入广大的市场和新项目中,包括应用于海上油井,航天,国防,船舶和公共交通工具。

4.5 夹心板全连续自动化生产线-Cannon Group (IT)

Cannon制造和销售用于生产聚氨酯和酚醛泡沫保温夹心板的全连续自动化生产线,产品用于民用和工业用建筑业.夹心板厚度最大为250mm,表皮复合柔软薄片或硬的金属板。配料中酚醛树脂粘可达到5万厘泊.一种全新浇注系统能保证泡沫最优的均匀分布。2005年1月,Cannon宣称第一条酚醛泡沫保温夹心板连续自动化生产线已经出口到中国。

4.6 固温K3地板-Kingspan Insulation (UK)

■用于结实的混凝土地板和悬空楼板酚醛保温材料;

■高档性能坚硬的酚醛保温材料---导热系数低到0.021w/mk;

■0级---低风险火焰传播等级;

■阻止水汽通过;

■无有害物质。

4.7 PF复合材料大门-Acell Group (UK)

■ Acell泡沫发明于八十年代,首先用于伦敦希思机场建筑的复合风管工程。Acell建成的复合材料大门产品已有10万扇安装在英国门户的大门口。目前已有大门系列产品包括用热塑性和热固性树脂玻璃钢贴面的复合材料大门。Acell 深信它的热固性树脂复合材料大门在生产,质量,后道装配工序等方面已达到一个新的水平,在五年内将在英国,欧洲和美国市场处于领先地位。

4.8 过氟化已烷用于PF泡沫-SAGEX (S.Africa)

过氟化已烷产品是提供给南非当地公司SAGEX用于生产酚醛泡沫。这种酚醛泡沫名称Megaphen,具有优良的隔热保温和防火性能。Megaphen可用于采矿业冷冻水管的隔热以防止热量损失。Megaphen可用于任何需要防火保温的环境,如宾馆和医院。SAGEX是南非唯一的生产酚醛泡沫公司。SAGEX也是产生膨胀聚苯乙烯和聚氨酯泡沫塑料.

4.9 黑绿吸附泡沫-Transdiffusia Cal-X (SW)

黑绿(BlackGreen)是一种新一代吸附泡沫,在污染物液体中可吸附其本身重量的75倍。黑绿是经过五年多研究开发和测试的结果,它不仅是一种高效

超级吸附剂,而且比其他先进的吸附剂价格更低。黑绿是属于憎水性和无毒的,是清除水中碳氢化合物理想的吸附剂。它同样也可有效地清除地面和工业污染物,以及许多类型的液体污染物。全世界为环境有关清除剂生产和服务费每年有好许多亿美元的市场。

4.10 酚醛轻木泡沫-- American Foam Technologies (US)

■酚醛轻木泡沫与所有其他种类的泡沫都不同,它已发展成特定的三维设计模型

制造用料。用一套普通和与普通略有不同的手工具就能很容易地制作你所需要的形状。酚醛轻木泡沫已被众多的工程设计师和模具制作者所采用,因为用它能很容易地制作你所需要的精密形状。

■泡沫也是为学校艺术创作课程的理想材料。酚醛轻木泡沫BFI能增强学生的

安全保证,因为BFI密度小,刻划阻力小,大大减少使用尖锐刻刀的危险性。4.11芬诺菲尔不腐蚀的酚醛泡沫-Fenespace Group (FR)

芬诺菲尔(FENOFILL)是一种新概念,它能在现场用C02进行发泡,生成憎水性和不腐蚀的酚醛泡沫。这种技术用来生成各种不同密度(从40到

200kg/m3)并能在五分钟到一小时固化的泡沫。据称已设计成功能耐高达220℃温度使用环境的泡沫,正好适合加热区域蒸汽管道保温需要。

4.12 新曙光泡沫保温板-----Asahi Kasei (JP)

新曙光泡沫保温板四大基本性能:

● 高效节能

达到极高水平的隔热性能,传热系数λ=0.019W/mK。

● 安全性

遇火不燃烧,表面仅碳化,有毒气体释放量基本为0。

● 性能长期稳定

有极高的尺寸稳定性,隔热性能随时间变化极小。

● 与地球环境共生

非氟类气体发泡,HC发泡技术,不破坏臭氧层,无回收烦恼。

泡沫为芯材同时表面覆盖几层浸过酚醛树脂的玻纤织物一起通过拉挤成型(PULTRUSION)得到的全酚醛夹芯板。其原料酚醛树脂是由美国塑料工程公司提供的牌号为PLENCO。据称这种夹芯板质轻难燃、隔热隔音,已用作飞机

内饰夹芯壁和冷藏集装箱箱体。

3.1.6 英国石油化学公司(BP)早在八十年代就已经开始发展PF泡沫,商品名

“Cellobond”。它幽分成四大类。

(一)大块泡沫

可用电脑程序控制仿形线切割机切成泡沫保温板材或管壳。

(二)贴面泡沫薄板

可直接用于建筑内装饰板材。

(三)现场浇注泡沫

可在室内外15℃以下浇注大型储蓄、反应器和管道等保温层。

(四)喷涂泡沫

用喷涂枪喷涂矿井、隧道、地下建筑表面隔热保温层。

3.1.7 澳大利亚酚醛泡沫工业公司(PFI)在80年代初就已开发并生产出名为

“Insulboard”的PF泡沫板。其标准尺寸为2400×1200×50mm,价格为

10.10美元/块,这种白色铝皮制成的轻质夹芯板,价格为50.74美元/块。如

果复合13mm厚的石膏板,中间泡沫芯材为24mm的防火墙,价格为20.48

美元/块,这种防火墙可保证在一小时内着火不会烧穿墙体。此外,该公司也出

售以PF泡沫为基材的保温管壳、吊顶板、可拆卸办公室隔墙等。

3.1.8 法国哈蒙工业公司(HAMON)用PF泡沫芯材复合酚醛FRP面板制成的

防火门。经测试,90分钟燃烧,没有产生毒气。另外一项试验是将防火门一侧

加热升温到1030℃,另一侧门不会超过65℃。据报道法国丹比而(Dampierre)核电站原来的钢制玻棉芯材防火门现在已经全部用哈蒙公司PF泡沫防火门代替。

除质轻和不锈的原因外,更重要的是,铁制防火门中的玻棉因吸湿而下沉,数年

后就再也不能起到隔热作用。

3.1.9 日本旭有机材工业公司以其自身开发的Resol型液体酚醛树脂用非离子

型表面活性剂作整泡剂,加上氟利昂发泡剂和有机酸固化剂,在东邦机械公司的

PA-210发泡机上进行高速混合,然后注入低压模具发泡固化。产品尺寸为

1800×900×25mm,复合牛皮纸或其它表皮可用作轻质墙体材料。

以上可见,国外用PF泡沫或PF泡沫制成的复合材料已大量用与飞机、船舶、车辆、隧道、油井等防火要求严格的舱体板材、保温管壳等。专家预测将以

20%年增长速率发展,现正在转向民用建材市场。

3.2 国内

早在八十年代我国很多大专院校和科研单位对PF泡沫已经作了大量研究工作,发表了很多文章,但是未有工业化生产。直到1989年常熟塑料厂引进美国康尼来克(Korylak)公司的发泡机组,进行开孔型PF泡沫的工业化生产,用来提供花卉市场的插花用泡沫(Flora foam,也名花泥)。该厂原来也生产过保温材料用闭孔型PF泡沫,但质量不太好,加上当时建材市场对PF泡沫这种新型保温材料不太了解,销售很困难。随着人民生活水平日益提高,而花泥在花卉市场也销路大增。后来1997年常熟塑料厂与美国知名的绿洲(Oasis)花泥公司合资,组成常熟绿洲花卉泡沫有限公司,花泥销售量在我国市场占有率已超半。

1996年上海尖端工程材料公司研究开发成功难燃级酚醛泡沫,建成了年产5000吨的酚醛泡沫生产线,同年上海平板玻璃厂从德国引进的酚醛泡沫技术和设备也相继试车投产,从此新一代高分子保温材料—酚醛泡沫不再以来进口。

4.酚醛泡沫的进展

4.1 科尔酚PF泡沫管道工程项目—Belform Insulation (CA)

科尔酚(Koolphen)在全世界已成功地应用于管道工程项目达十年以上,诸如英国的造酒业,阿曼的多家医院,香港的多家宾馆,以及美国许多重大项目。事实上已有成千上万管道工程项目用于科尔酚保温管道。全部科尔酚保温管道都带有凹凸边缘和凹槽接口以利提高隔热效果。

4.2 三聚物105改性PF泡沫—CP Cemical Company (US)

三聚物(Tripolymer)105是由亚甲基联接的改性共聚合物,是一种非常稳定的产物,用三聚物,用三聚物泡沫填满的水泥砌块样品在水,细菌或机械压力下,经过25年后实际上毫无损伤迹象。三聚物泡沫是经过特殊设计配制的保温材料,可用于高效隔热隔音填缝保温材料。36年来已有超过3.9亿平方英尺安装于新建和既有的民用和商用建筑上。

三聚物体系产品用于砖石砌块内芯填充以提高这种砖石类型建筑的隔热性能。其总热阻超过一般保温材料的一倍以上。三聚物系列产品不论在新建或现有砖石建筑上都能方便而高效地施工。可以在建造时浇注,也可在建造完再加压浇注的方法进行施工。

三聚物已经在大量商用和民用建筑工程项目中得到施工应用。包括以下知名建筑:世界贸易中心(已在1911事件中炸毁)

美国宇航局(NASA)技术项目大厦

波音(Boeing)飞机制造公司

万豪(Marriott)大酒店及会议中心

沃尔马(Walmart)大超市

更多,更多……

4.3 科尔达风管连接体系-Knauf Insulaion (US)

科尔达(Koolduct)风管体系是解决无纤维化问题的完美方法,空气气流只

能从密封风管铝箔面中间流动.

受专利保护的连接体系密封风管事实上已达到完全气密和无泄漏目的.

由于酚醛泡沫板出众的保温性能和连接体系最低的空气泄漏性,应用科尔达

风管体系能明显提高节约能源效果.

科尔达风管体系平板安装在天花板上平整无缝,可节约宝贵的空间.

酚醛泡沫模发工艺与连续生产工艺介绍、新建厂工作程序

字体大小:大| 中| 小2011-02-14 13:35 - 阅读:1405 - 评论:0

保温材料的选取原则有哪些?

按生产用原料、应用目的、应用部位、施工方法、性能指标等不同因素,可制成各种类型,形状各异的多种保温材料,以满足各类保温工程的需要。在先挂保温材料时可参考下列内容:

1、按温度范围先挂保温材料

在建筑上应用时,应根据当地历年的最高气温、最低气温条件决定,选择最小经济厚度的保温材料,保证在规定的使用寿命之内满足节能要求。

2、优先选用具有低导质变系数的保温材料

在满足保温效果的条件下,应优先选用具有最小导热系数的保温材料,这样不仅满足设计要求,施工方便、减少运输等费用,而且占用空间小。

3、选择的保温材料应有良好的化学稳定性

4、选择的保温材料就有足够的机械强度

保温材料应能承受一定荷载并能抵抗外力撞击。

5、应选择具有合理性价比的保温材料

用保温材料单位热阻价格比较来选用相对低价的保温材料。

6、应优选阻燃保温材料

在建筑结构中,防火要求高的区域应优选阴燃型保温材料

7、应优选吸水率低或不吸水的保温材料

保温材料吸水后导热系数会增加,因此应该选用吸水率低或不吸水的保温材料,避免保温材料吸水而增加其导热系数。

8、应优选低密度的保温材料

低密度的保温材料可以减轻荷载,施工方便。

9、选择的保温材料应具有良好的施工性,并且容易维修

保温材料应具有施工方便、操作简便、易保证质量等特点,并且维修方便。

10、应选择有较长使用寿命的保温材料

建筑上外用保温材料,常年经受自然界冻融循环的影响,随着时间的延长,保温材料的物理性能难免出理下降,节能效果也会降低,因此,应选择物理性能指标稳定、耐老化性好的保温材料,以保证节能效果,延长使用寿命。

11、选择的保温材料应具有环保性。

新建厂工作程序

一、市场调研。

二、产品定位:用户根据市场的需要,明确自己的产品定位。

三、确定设备工艺类型:上连续式生产板材生产线,还是采用模发工艺生产大泡沫块。

四、选择生产设备,了解生产工艺技术。

五、订购生产设备,选择生产工艺。

六、建设厂房及配套基础设施。

七、配合设备安装、调试,了解生产设备。

八、采购原料。

九、生产酚醛树脂。

十、生产酚醛泡沫

新建工厂要做的事情

想上一个项目,首先要搞好市场的调查,熟悉市场需求、了解国家政策、熟悉产品性能。

酚醛泡沫应该算一种新型保温材料。最大的特点是防火性能好。但同时它也有缺点(也是它的特点)就是泡沫脆性大。这就要找出适合这种材料的施工方法。

再就是选择设备和工艺问题,这两项是同等重要。因为有了好的设备没有好的生产工艺也不能生产出好的产品,反之亦然。

工艺包括两个方面:一是原料(酚醛树脂)生产工艺,二是

酚醛泡沫生产工艺。原料(酚醛树脂)的性质决定它是不稳定的中间产品,保质期短,性质随着时间的而变化。因此,一般生产酚醛泡沫的企业都要自己建立生产原料(酚醛树脂)车间来满足自己生产需要。这样有利于控制产品质量和降低成本。

何为好的设备?就是设备结构要设计合理、便于使用和操作,加工精度要高,重要部件材质要好,这是保证设备使用寿命的关键,自动化程度要高,运行可靠,售后服务好。

例如:南北的气候不同、各地的能源价格不同、劳务工资不同、环保要求不同等,诸多不同因素决定了生产工艺方案的不同和设备的差异。

最后一点也很重要,就是要有“好人”。即:要有好的管理人员

和相对稳定的操作工人,特别是主要操作工人一定要稳定并要有很强的责任心。

这样才能最大发挥出生产线设备能力,减少浪费、提高生产效率、降低成本,为企业创造最大经济效益。

酚醛泡沫体基本配方:

可发性酚醛树脂为l00份、表面活性剂为2份、发泡剂为6~16份、固化剂(对甲基苯磺酸和磷酸的混合物)为12~24份。

酚醛泡沫模发工艺与连续生产工艺

介绍

目前生产酚醛泡沫的工艺方法有两种,模发工艺和连续生产工艺。

模发工艺:先发成大泡沫块,然后可切割成不同厚度的板材或切割成各种规格的管壳,也可以切割成其它形状的产品。产品种类多,灵活大。但该工艺生产效率低、损耗大,很难自动化生产。

连续式生产工艺:计量、混合、浇注、出板、切割全是自己化。只是板材下线、包装用人工。产量高、质量稳定。但本工艺只适合单一复合板材生产,即板材两面要复合表面材料(如铝箔、玻纤布、无纺布、纸等)。

下面简述两种工艺生产方法:

一、模发工艺:

先要合成酚醛树脂(合成酚醛树脂的主要原料为甲醛和苯酚),酚醛树脂存放一两天后,要用混合设备(有罐混和连续机混式),按工艺配方要求将发泡剂、表面活性剂、改性材料、固化剂等快速混合,然后倒入(或注入)模具中,将模具推入加热恒温室中,在恒温室发泡、固化一定时间后,推出恒温室,冷却,开模得到泡沫块。之后,根据用途在平切机或数控切割机上切成板材或管壳。

模具的大小决定泡沫块的大小,模具尺寸一般为:2立方米。

这种工艺的特点是:可以方便的切割成不同规格的板材和管壳。

很方便调整泡沫密度。

缺点是:间断式生产,效率低,手工做业多。要想提高产量就要增加模具数量和恒室的长度还有切割机的数量。

设备投资:

生产能力为:一天一班(8小时)可生产泡沫(40公斤/立方)30-40立方米的设备投资约:40-60万。

模发工艺。所配设备为间歇式生产设备。所发泡沫为1~3立方的大泡沫块。根据需要切割成任意宽度的板材或瓦壳。适合产品品种多,规模小的厂家生产。

主要设备:搅拌机、模具、烤箱、切割机。

二、连续生产工艺

本工艺也是要先合成酚醛树脂(即生产线专用树脂),然后通过预混合加入表面活剂、发泡剂等原料,把预混合后的料加入到生产线前面的贮料罐中,通过自动计量系统、混合、扫描系统把混合后的

料连续浇注到成型机下铝箔(或软性面层材料)上,连续进入层压机中,原料在层压机中加热、发泡、固化成形,板材从层压出来后,进行修边、切割、摆放、包装、入库。

本工艺特点:生产自动化程度高,产量高,产品质量稳定,适合大批量、相同厚度和长度的板材生产,如中央空调通风管道保温板材,外墙保温板材等。

缺点:不适合频繁变厚度。不适合生产50mm以上的板材。板材两面要复合表面材料(如铝箔、玻纤布、无纺布、纸等)。1、该生产线板材是连续生产的,宽度1.2米,厚度20-50mm(如果想生产超过50mm的板材要在定货时提出。)长度为无限长,可根据要求自动切割成2-6m(太长不利于搬运和运输)。

2、该生产线设计能力100万平方米泡沫板材。

生产线全套设备投资约:200-220万

说明:以上酚醛泡沫板材生产线成套设备,不包括生产泡沫块及制管壳生产设备,如要生产管壳,在增加模发工艺的后部分设备,大约要增加投资20~30万。

产酚醛泡沫的设备以生产工艺不同可以分为两种形式。

连续式生产工艺。所配设备为连续式生产线设备。板材厚度20~100mm,宽1.2米。长度是连续的,可自己定长切断。板材质量稳定,生产效率高,适合大批量生产。

设备主要由:预混机、计量控制系统、浇注系统、成型机、修边机、截断机等组成。

酚醛泡沫绝缘板的连续式生产酚醛树脂并不是一种新材料了。因为难于获得与金属表面的附着性,以及在储存、运输和基础原料处理上的困难,酚醛树脂的发展受到了限制。

然而,随着化学研究和配方上的进步,酚醛树脂受到约束的一些因素已经被克服。具有无与伦比的耐火性、与金属表面附着力更高的电木板(酚醛树脂板)又获得了重生。

酚醛泡沫塑料在建筑业中兴起

在中国,去年吉林、内蒙古和湖南的火灾造成过百人的死亡,原因是房屋建造中使用的材料耐火性差,以及防火安全实施不力,这促使当局对建筑业所使用材料推行严格的管制。酚醛泡沫塑料因为不易燃烧,发烟强度低,已经被认为是满足材料控制新标准的最佳候选材料。

随着近期MDI和其它PU原料的价格飙升,酚醛树脂与PIR和PUR相比,变得更有竞争力了。以其更佳的耐火性能,电木板能带来比传统PIR和PUR板更高的利润空间。

在中国,已经有几家工厂在以非连续式生产方法来小规模地生产电木板。板的质量还不令人满意,主要归因于所用设备之上。

随着建筑业的快速发展,用于绝缘和节能的硬质泡沫的需求一直在飞快增长。

Cannon公司推广板条生产技术

过去几年里,意大利Cannon公司一直在非连续法电木板市场

极为活跃。去年,Cannon决定在人力资源上投资,以开发连续式层压机。此项计划非常成功,后来Cannon开始获得连续式层压机订单,供应给俄罗斯、法国和意大利。

以非连续和连续技术生产含酚醛树脂的软面夹芯绝缘板现在于亚洲很普遍,特别是在中国和日本,远远胜于欧洲。

关于金属表面的板,基本上它们是以非连续工艺被生产出来的,利用普通压塑机将酚醛树脂与板的金属表面注射,金属面与预先进行特别涂层处理的酚醛树脂接触。或者利用被切成所需板尺寸、并与金属板粘接在一起的酚醛树脂块。

Cannon公司认识到了中国板条市场的重要性,接着决定2003年在中国举办两个研讨会。几百名来自全中国的板条生产领域的工厂代表参加了这些研讨会。

Cannon推介了非连续和连续式板条生产领域的技术。两个研讨会取得了巨大的成功。

连续式酚醛泡沫塑料生产线

研讨会之后,在与来自其它设备供应商的激烈竞争之中,Cannon 签下了中国企业的首个订单,提供一整套连续式酚醛泡沫塑料的生产装置,以生产建筑用板条。这套装置设计有最新技术的控制系统,和申请了专利的层压机双驱动系统。

连续式生产线将为空调系统制造夹芯绝缘板。层压机被设计有层压板加工时的最精密公差,目的是实现厚度各异的板条(10-50 mm),并确保最佳的平行度和厚度公差。基本上,所允许的最大生产速度是

10米/分钟,但它与所用厚度有着非常大的关联,事实上酚醛树脂的常见特色是极长的固化时间。而板条宽度将是1200毫米。

Cannon集团提供的众多技术方法具有高度融合每种单一工艺的特征:发泡装置、放卷机组、对板条完成品的自动操控、质量控制、测试和生产的连续评估。

而且,与酚醛树脂材料有关的所有设备被设计得能适应化学品的腐蚀性。

该条生产线设计有两对铝片的开卷机,装有半自动系统,以新的卷条换下用完的卷条,而不用中断生产。

湿面由低压计量器所组成,计量器与专门制备酚醛树脂、精选矿物填料和添加剂之混料的自动预混系统进行联结。为了在与火源接触时进行保护,以提高和确保阻燃性能,酚醛树脂系统可以选择性利用无机填料和增强剂进行增强。

酚醛原料已是一种粘性极高的材料(25,000cps),添加固体填料后,这些数值明显提高,指出这一点是重要的。论及特殊的技术要求,这种加料装置能处理粘度达50,000 cps的树脂。必须开发出一种新的灌料系统,确保泡沫塑料在真正严格的发泡条件下也能有优良的均一分配。

酚醛树脂的一个重要特点是能承受高温和机械载荷,而变形或蠕变最小。换句话说,固化树脂提供了甚至在严格条件下也能保持结构完整性和尺寸稳定性所必需的产品硬度。因此,酚醛树脂特别适用于要求严格的用途当中,如难熔、有摩擦的和铸造产品,以应对这些高

温环境的挑战。

如果有火,当这种绝缘树脂经受其分解点以上的温度时,一般产生氢气、烃类、水蒸汽和二氧化碳。在有火的情况下,如果与其它类似PU或PIR的绝缘材料相比,酚醛树脂产生的烟较少,毒性也较低。

与其它夹芯绝缘板相比,并鉴于其阻燃性,由酚醛树脂构成的板条极受市场青睐,因此也是有利可图的。它的销售价格通常要比PUR-PIR高得多,即便生产成本起码是一样的。

酚醛泡沫塑料需要较高的密度,以达到和PUR/PIR水平相当的绝缘率(约60g/l,PU/PIR是40 g/l),但液体原材料的成本要少得多。

相反地,酚醛树脂也表现出一些“局限性”。首先是物流方面的:原料为液体,它们的运输和处理极为复杂,因为它们需要被放置和储存在约10-15℃的较低温下。而且,“釜中寿命”极短,从制造到最终加工不超过3周。这对原料供应商来说,就意味着要能够确保快捷的输送和较短的交货期,而对顾客来说,就意味着把生产安排在尽可能靠近酚醛树脂生产的地方,并规划严格的采购政策。

从技术的观点出发,为了在继续进行酚醛树脂发泡阶段之前实现适当的粘附,特别是在处理金属板面或者象铝膜一样的柔性基材时,有必要用专门的底漆处理表面。

一旦完成了发泡,铝膜面和酚醛夹芯就进入到所谓“双带传送机”(21米长)中,实现有关的聚合阶段。如前所述,Cannon公司

已经为双带传送机开发和装备了专用的驱动专利系统。事实上,驱动系统是以所谓“无端螺杆驱动系统”为基础,而不是传统的齿轮,这确保传送带的运转稳定很多,特别是在低速下。

随后,连续绝缘板进入到装备有用于板边处理的特殊剪削系统。碎料被马上研磨,并作为废料被“在线”收集。

切割机能切割尺寸达6米长的柔面板。而且,考虑到装卸系统及包装阶段与储存的组织,它们将直接由顾客与当地供应商合作,按照Cannon的规范进行制作。

泡芯夹层板融合了出众的绝缘性、低廉成本、诱人外观,轻质、高硬度和易安装的大型零部件。这些特点对建筑业应用的发展和大扩张做出了显著的贡献。新的板条设计、化学配方、加工技术和工业创新,正推动着绝缘板生产系统的持续发展和改进。

因为独立于原料供应商和加工制造商,Cannon能在进入市场时提供最好的新成果,也能提供最好的生产设备,以适于满足对定制解决方案的需求。

酚醛树脂

酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。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。1 q% m酚醛树脂为热固性树脂,与其它热固性树脂相比,

其优点有:(1)固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压,调整酚与醛的摩尔比与介质pH值,就可得到具有不同性能的产物。

(2)固化后密度小,机械强度、热强度高,变形倾向小,耐化学腐蚀及耐湿性高,是高绝缘材料。

" z%其缺点是脆性大,颜色深,加工成型压力高。它与其它配料制成的产品叫酚醛塑料,高绝缘,俗称电木,广泛应用于电气工业、化学工业,还可用做涂料、粘合剂、清漆。教材所列酚醛树脂缩合过程为线型酚醛树脂(参看苯酚的化学性质),体型酚醛树脂结构示意图为:

热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:酚醛树脂涂料;酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢;酚醛树脂胶泥、砂浆;酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。建议使用低毒高效的NL固化剂。填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉,不宜采用辉绿岩粉。

难燃建筑外墙保温材料—酚醛泡沫以及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2011-01-27 11:14 - 阅读:921 - 评论:0

上世纪80年代,国外科学家通过对酚醛树脂及其制品进行研究,发现它们具有突出的难燃、低烟、低毒(fireproof,low smoke,low toxicity或简称FST)特性和优异的耐热性。用酚醛树脂制成的酚醛泡沫(PF)密度特小(0.03~0.08),具有优异的节能保温和隔音

作用。PF由于导热系数低,相比传统的保温材料,如岩矿棉、玻璃棉及膨胀珍珠岩等,其节能保温性能高约1倍,人们公认其节能保温性能居于所有保温材料之首,也有人称其为“保温之王”或“第三代保温材料”。PF成本低廉,价格相当于PU的2/3,所以PF取代PS和PU用于墙体保温材料,应是利国利民的重大改进。

上世纪90年代以来,包括PF在内的酚醛复合材料得到很大发展,首先受到英、美等国家军方重视,将其用于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向医院、体育设施和大楼住房等公共与民用建筑领域。

一、酚醛泡沫的燃烧和耐热性能

1、燃烧性能

PF的难燃程度是目前广泛使用的PS和PU所远远不及的。厚度仅为30mm的PF平板,经受1700℃火焰喷射10分钟后,表面略有炭化却烧不穿,既不着火也不散发浓烟和毒气。取3种不同聚合物制成的泡沫,PF、挤塑型聚苯乙烯泡沫(XPS)和PU,分别切割成长100mm、宽100mm、厚25mm的试样放在火源上,经过30秒钟燃烧后,XPS近火即熔化滴落并燃烧;PU燃烧时浓烟滚滚散发毒气;PF点火30秒后表面仅有小面积炭化薄层,既无火焰又无烟气发出。

2、耐热性能

PF长期使用温度为150℃,相比之下PS仅有80℃,PU也只有110℃,都不耐热。取3种不同聚合物制成的泡沫,PF、XPS和膨胀型聚苯乙烯泡沫(EPS),分别切割成长150mm、宽100mm、厚25mm的试样放在实验室用烘箱内。随着时间和温度的增长,XPS先膨胀后缩小,EPS则逐步缩小,而PF始终保持不变。通过观察测试,3种泡沫开始从30℃升

温到90℃体积基本不变;130分钟后升温到105℃时,EPS从原来的体积收缩了8%,XPS相反却扩大了15%;220分钟后升温到140℃,EPS收缩了50%,XPS竟收缩了70%,因此在耐热性能方面,XPS是最不稳定的。当火灾引起高温时,PS类保温材料因受热膨胀

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