改性脲醛树脂工厂设计Word格式.docx

1、2.地势：厂区地势平整3.常年主导风向：东北风， 平均风力二级4.气温：最高气温 40 最低气温 75.冻土深度：10cm6.地下水位：25m7.运输条件：公路，铁路1.2 工厂设计可行性分析1.2.1 设计任务和依据本次设计根据2008年3月陕西科技大学化学与化工学院化学工程与工艺教研室下达的毕业设计任务书，联系自己在大学四年中所学的各种知识及实习过程中收集的资料，并且在参观了西安化工厂的生产车间及初步了解化工生产的过程以后决定选择这个课题作为我的毕业设计任务。根据调查世界氨基树脂生产能力为775.9万吨/年，需求量的增加速度大约为每年3.6%；我国氨基树脂产量为5.63万吨/年，而我国还有

2、很大的市场需求空间，根据设计地点进行考察西安地区需求量，尤其是西安建材市场，所需的水浸渍法制木屑板的含80%的氨基树脂水溶液，老的生产工艺不能完全满足现代化生产的需求，所以要对氨基树脂生产进行全新的设计。本设计的主要任务就是完成900吨氨基树脂工厂的初步设计。1.2.2 氨基树脂的应用及发展概况（1）涂料用氨基树脂的发展概况随着石油化工的发展，50年代中期许多国家将石油化工提供的异丁醇作为醚化剂生产氨基树脂。由于异丁醇来源丰富，使氨基树脂的品种很快扩大。20世纪30年代甲醇醚化的氨基树脂已开始用于织物整理行业，而它在涂料领域一直未获发展。直至60年代，为了减少涂料施工中有机溶剂对环境的污染和节

3、省资源，开发了各种水性涂料和高固体涂料后，甲醚化氨基树脂作为这类涂料的交联剂才扩大了应用面和生产规模，并出现了系列化产品，但就总产量来说，丁醚化氨基树脂仍占首位。我国是从50年代起开始研制丁醚化脲醛树脂和三聚氰胺树脂的，至今已发展了混容性、固化性不同的若干品种，70年代初自制苯代三聚氰胺，合成了丁醚化苯代三聚氰胺甲醛树脂。不久，又开发了异丁醇醚化的产品，目前这些树脂的生产已达到一定的规模，为我国发展各种氨基树脂漆提供了多品种交联剂。从60年代开始的对甲醇醚化氨基树脂的研究，着重点是放在合成六甲氧基甲基三聚氰胺方面。（2）胶粘剂用氨基树脂脲醛树脂的发展概况脲醛树脂是应用最为广泛的氨基树脂，首次由

4、B.tollens于1884 年合成，1929年德国I.G染料公司获得第一个脲醛树脂胶粘剂的专利，其后在人造板工业中得到了迅速的发展。我国1957 年开始工业化生产，由于UF 树脂胶的原料是尿素和甲醛，原料来源丰富，且生产工艺简单、成本低、胶接性耐水性好、固化速度快、胶层无色以及使用方便等优点，很快成为我国人造板生产的主要粘合剂，目前约占木材工业用量的80%以上。但随着应用领域和用量的增加，UF树脂胶制品中散发出来的游离甲醛污染环境，特别是用该板材制成家具和进行家庭装潢后会释放出残留甲醛和挥发性有机物（VOC），对人体皮肤、呼吸道和眼睛粘膜有刺激作用，因而造成对人体的危害。随着人们对室内环境要

5、求的提高,脲醛树脂甲醛释放量越来越受到关注,低毒脲醛树脂和无醛系列（如异氰酸酯）胶粘剂的研究成为热点。寻求环境友好生产技术和“绿色人造板”产品是具有战略意义的重要课题，各国对此都十分重视。20世纪80 年代以来，国内外科技工作者对如何降低脲醛树脂粘合剂中游离甲醛含量的研究作了许多工作。据报道，国内已将脲醛树脂粘合剂中游离甲醛含量降至0.10%左右。1.2.3 具体生产产品的确定综合比较考虑涂料用氨基树脂和胶粘剂用氨基树脂的应用以及发展方向，以及考察西安地区需求量，尤其是西安建材市场，所需的水浸渍法制木屑板的含80%的氨基树脂水溶液，因此决定选择脲醛树脂胶为本氨基树脂工厂的主要产品。考虑人造板胶

6、粘剂中甲醛释放量的高低直接关系到人民的生活水平和健康状况的好坏，为了降低甲醛释量，改变脲醛树脂特性采用的工艺是用三聚氰胺改性以及新的技术生产的脲醛氨基脂。1.2.4 本课题预解决的主要问题脲甲醛树脂。英文缩写UF。耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐水性和电性能较差，耐热性也不高，所以要解决的是降低甲醛释放量，改变脲醛树脂特性。本设计将通过合适的工艺，使生产出来产品的甲醛释放量能够达到国家甚至国际胶粘剂的质量标准，并使脲醛树脂缺点得以改善，以提高人民的生活水平健康状况！第二章 产品与原料的性质与规格2.1 改性三聚氰胺脲醛树脂的质量标准和规格pH值 7.58

7、.0游离甲醛% 2，确保二羟基脲的生成；第二批尿素加入后U/F=1.8-1.9，使加入的甲醛尽量反应充分，降低游离甲醛的含量；第三批尿素的加入，使产品的游离甲醛进一步降低。通过上述方法使产品中游离甲醛的含量低于1%。同时应控制合适的介质LB 值、反应温度和反应时间以使反应达到最佳效果。（2） 加入复合改性剂通常UF 树脂的F/U 物质的量比降低时，会同时带来以下一些问题：树脂胶粘性能下降、树脂的储存期缩短、树脂的水溶性降低、树脂的初粘性下降等。为了解决这些问题，在树脂合成时要添加各种改性剂。据报道，复合改性剂有PQ 复合添加剂、聚乙烯醇（PVC）和木质素磺酸盐类等。改性剂加入后与在缩聚阶段产生的羟甲基碳正离子进行缩醛化反应，其作用是控制树脂的胶联度，不断与反应过程中游离出的甲醛进行反应。（3） 对体系微观过程和体系的动力学研究应用脲醛树脂胶体理论，从主要影响因素入手，通过大量实验，研制低游离甲醛含量的脲醛树脂。实践证明，为改善树脂的微观结构，适当降低缩聚阶段的PH 值，有利于加快缩聚反应速度和减少反应体系的羟甲基的相对含量，从而减少了在微观