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烟囱防腐新技术-酚醛环氧树脂涂料-玻璃钢
日期:2010-05-17 14:33:06 编辑:信息中心 点击次数:

 烟囱防腐新技术-酚醛环氧树脂涂料-玻璃钢-酚醛环氧树脂涂料
一、酚醛环氧树脂涂料产品概述
邻甲酚醛环氧树脂系国外七十年代初期为适应电子工业的高速发展而开发的一种新型的多环氧基团的耐热环氧树脂。邻甲酚醛环氧树脂的分子结构中含有多个环氧基团,平均每1.2~1.4个苯环即含有一个环氧基团,因而固化物交联密度大,分子中刚性的苯环所占比重很大,使其玻璃态转变温度高,耐热性好。邻甲酚醛环氧树脂作为电子元器件塑封材料的主体粘接材料,可满足用户的使用要求:加工性能好,机械强度大,粘接力强,耐盐雾,所封装的电子元器件气密性、热稳定性、抗开裂性、可靠性较好等。在电子工业中广泛用作集成电路、电子元器件等塑封的主粘接材料。还应用于层压制品、防腐涂层,特殊的耐热绝缘材料、光固化油墨及民用弱电制品等方面。近年来随着我国信息产业、电子工业的飞速发展,对于邻甲酚醛环氧树脂的需求量愈来愈大,2000年达到2000t/a以上。国外邻甲酚醛环氧树脂生产工艺经过三十年的发展已相当成熟,产品质量稳定,现正朝超高纯度方向发展。国内仅有无锡树脂厂、岳阳石化总厂环氧树脂等厂家从八十年代中后期开展了邻甲酚醛环氧树脂的研制开发和生产工作,限于各种原因,无论从产品的产量还是质量(主要是环氧值偏低和氯含量偏高)均无法满足国内需求,还须大量进口。因此邻甲酚醛环氧树脂具有广阔的市场前景。
晨光化工研究院从九七年开始,开展了邻甲酚醛环氧树脂的研制和开发工作,经过近三年中试生产证明:该产品生产工艺稳定,处于国内领先水平,产品质量优良,部份指标达到或优于国外同类产品水平,用户反映良好,可较好地满足电子塑封料的要求。尤其是采用独特的后处理工艺,使产品氯离子含量达到了极低水平,树脂无机氯含量已降到了3PPm以下,部份已达1PPm以下,很好地满足了用户要求。
二、生产工艺部分
(一)、邻甲酚醛环氧树脂合成路线主要有:(1)、先缩合后醚化,再环氧化工艺;(2)、先醚化后缩合,再环氧化工艺;(3)、不采用环氧氯丙烷,直接采用过氧乙酸氧化双键工艺。其中,国内、外主要公司均采用(1)法生产。
前述(1)法生产控制简便、工艺较成熟、产品质量稳定,易于实现工业化大生产。国内外主要生产公司均采用本法进行生产。
根据晨光化工研究院的实际情况和多年的生产实践经验,我们认为采用先缩合再醚化、环氧化的工艺路线即(1)法较为合适,并从九七年开始着手邻甲酚醛环氧树脂的研究开发工作,通过小试、扩试,进一步改进和优化了生产工艺,关键工艺取得了技术性突破,如具有创新性的醚化反应催化剂选择、生产过程的控制及独特的后处理工艺,产品质量优于国内同行。
我院于九九年一月份进行中试批量生产,年生产能力达到200t,至今已生产了二百多吨产品,很好地满足了国内塑封料要求,达到了预期的目标,部份质量指标达到或超过了日本同类产品质量水平。
(二)、1000t/a邻甲酚醛环氧树脂采用生产工艺简述及示意图
1、化学反应方程式
(1) 基础树脂生成反应
 
(2) 醚化及环氧化反应
 
2、工艺过程简述
先由邻甲酚与甲醛在酸性催化剂作用下加热缩聚成线性结构的热塑性邻甲酚醛树脂(下称基础树脂),然后再在相转移催化剂如季铵盐存在下与环氧氯丙烷醚化,生成氯醇醚,碱性条件下闭环环氧化,经过一系列的后处理,纯化得到高纯度的邻甲酚醛环氧树脂(下称成品树脂)或者真空条件下直接加碱闭环经纯化得到树脂。
3、工艺流程示意图
(1)基础树脂生产流程示意图
 
 
(2)成品树脂流程示意图
 
 
4、产品质量指标
(1)外观 浅黄至棕色透明固体,无机械杂质
(2)环氧当量(g/eq) 200~215
(3)易皂化氯含量(PPm) ≤500
(4)无机氯含量(PPm) ≤5
(5)软化点(℃) 68~75
(6)挥发份(110℃±2℃,3h)(%) ≤0.08
5、邻甲酚醛环氧树脂产品质量数据一览表
批 号 外 观 环氧当量g/eq 易皂化氯PPm 无机氯PPm 软化点℃ 挥发份%
001-14 棕黄色透明固体无机械杂质 211 100 1 70 0.08
001-23 棕黄色透明固体无机械杂质 210 100 1 71 0.09
006-4 棕黄色透明固体无机械杂质  209 40 0.8 71 0.06
001-24 棕黄色透明固体无机械杂质 219 100 1 70 0.05
006-7 棕黄色透明固体无机械杂质 212 200 2 71 0.03
003-23 棕黄色透明固体无机械杂质 208 200 3 74 0.04
001-36 棕黄色透明固体无机械杂质 213 400 2 70 0.05
001-46 棕黄色透明固体无机械杂质 210 100 2 70 0.02
001-54 棕黄色透明固体无机械杂质  207 200 3 70 0.08
001-104 棕黄色透明固体无机械杂质 204 300 3 72 0.08
003-1 棕黄色透明固体无机械杂质 206 300 3 70 0.04
2001-002-5 棕黄色透明固体无机械杂质 204 300 1 71 0.08
2001-001-6 棕黄色透明固体无机械杂质 208 20 3 73 0.04
2001-001-8 棕黄色透明固体无机械杂质  206 200 3 72 0.06
 
 
6、产品质量及原材料消耗比较
(1)产品质量比较项目 晨光院 无锡树脂厂(实测) 岳化环氧树脂厂(实测) 日本住友(实测)
环氧当量,g/eq 210 220 215 200
易皂化氯含量,ppm≤ 500 800 500 300
无机氯,ppm ≤ 5 30 10 1
软化点,℃ 68~75 71 75 68
挥发份,% ≤ 0.08 0.3 0.2 微量
 
 
(2) 原材料消耗定额比较项 目 晨光院 无锡树脂厂 岳化环氧树脂厂 日本住友
邻甲酚 (kg/t) 740 770 780 700
甲醛 (kg/t) 700 720 700 650
环氧氯丙烷(kg/t) 750 810 790 690
碱 (kg/t) 170 170 175 165
 
 
注:以上数据中其他厂家的数据来源于公开资料报道。
三、1000t/a邻甲酚醛环氧树脂投资及评价
1、设备工器具购置费用明细
序号 名 称 数 量 规格 价 格
1 仪表电器及控制系统 100万元
2 分析仪器 60万元
3 反应釜 4台 4000L、不锈钢 80万元
4 水洗釜 1台 6000L、不锈钢 20万元
5 回流釜 1台 6000L、不锈钢 20万元
6 成品釜 1台 5000L、不锈钢 40万元
7 过滤设备 2台 精密过滤装置 50万元
8 溶剂贮槽 2台 碳钢 40万元
9 真空设备 50万元
10 回收ECH处理系统 50万元
11 薄膜蒸发器 2套 100万元
12 去离子水输送系统 20万元
13 造粒设备 60万元
14 不锈钢管道 150万元
15 输送设备 50万元
16 污水处理设备 100万元
合 计 1000万元
2、经济效益
项目实施后,我院的邻甲酚醛环氧树脂装置生产能力达到1000t/a,年销售收入可达3610万元,年总成本2616万元,年利润总额980万元,必能取得良好的经济效益。
3、社会效益
邻甲酚醛环氧树脂的研究和生产在我国起步较晚,目前国内包括晨光院在内仅有三家单位能生产,远远不能满足国内电子工业及相关产业高速发展的要求,晨光化工研究院成功地开发研制了邻甲酚醛环氧树脂CJF-43,填补了西南地区空白,部份替代了进口,我们将不遗余力地继续研究和发展国产邻甲酚醛环氧树脂在竞争中求发展,为发展民族环氧树脂工业作出贡献。
四、邻甲酚醛环氧树脂劳动卫生及"三废"治理
1、劳动卫生
邻甲酚醛环氧树脂在生产过程中通过加强生产现场的通风,确保生产系统的密闭,调整生产工艺参数,优化生产工艺等措施,有效地减少酚类、醛类、苯类、氯化氢等有害物质的挥发逸散,生产现场应达到国家劳动卫生的要求。
2、"三废"治理
邻甲酚醛环氧树脂在生产过程中主要产生废水及循环使用溶剂产生的高沸物,其废水有两部分:一部分为成品树脂生产过程上放出的下脚废水,另一部分为基础树脂和成品树脂生产过程中的水洗废水,现分别说明之:
(1)下脚废水:该废水主要成分为水、盐、碱、及微量甲苯树脂,每生产1吨成品树脂约产生150kg废液。
(2)水洗废水:该水一是由基础树脂水洗时产生的含酸、醛及微量酚的废水,二是由成品树脂水洗时产生的含碱、盐及微量甲苯树脂的废水,每生产1吨成品树脂约产生1.5~2吨废水。
处理方案:
(1)将上述二种废水排放入车间中和池,经沉降分离后定期将上层有机相(主要是溶剂及树脂)回收利用。根据污水PH值进行调节,加入混凝处理药剂沉降除去固相物质。
(2)对上层污水采用微生物降解能力强的好氧生化细菌进行生化处理,达标排放。

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