年产一万吨松香树脂的设计毕业设计Word下载.docx

1、 甲醛和酚类的缩合产物与松香加成后，并与多元醇脂化改性而成的合成树脂，可称为松香改性酚醛树脂，由于其独特的蜂窝状结构特征，能与颜料良好润湿，被广泛应用于酚醛漆、酚醛黏合剂、平版胶印油墨等。 用多元醇酯化松香和顺酐的加成物，所得到的改性树脂，称为松香顺酐多元醇酯。主要应用于油漆、油墨等行业，能改善涂膜干燥性、耐水性好，硬度高，尤其在热熔型马路标志漆中应用较广。1.1.2 松树树脂的组成与性质松树树脂主要由单萜、倍单萜、树脂酸等二萜化合物组成，分别为松节油、重质松节油、松香的主要成分。某些树种的松脂含量有少量烷烃、芳烃、其他萜类化合物以及脂肪酸等。松脂刚从树脂道泌出时，低沸点萜类含量可达36%，流

2、动性好。此后低沸点部分逐渐挥发，析出树脂酸晶体，松脂变稠，形同蜂蜜。静置时树脂酸下沉，上层呈现黄色液体。长期暴露空气中，由于大量低沸点物挥发以及严重的氧化作用，松脂干涸成块、颜色变黄，通称此种松脂为“毛松香”。一般待加工的马尾松香树脂含松香73%77%，松节油13%23%，重质松节油2%5%，水分不大于4%，机械杂质应低于0.6%1.2松香富马酸松香季戊四醇酯是一种优良的松香改性不饱和聚酯树脂。产品性能优良,色泽浅,耐碱、耐水、稳定性好;制成高级白油漆等,其漆膜坚硬,干燥快,持久性好,色泽光亮;同时它也是印刷油墨的原料。前苏联优洛高德斯林化厂、日本荒川化学株式会社等已于八十年代进入工业试制试产

3、。我国广东广宁、南丰化工厂、中国林科院林化所等相继于九十年代前后对其系列产品KA100L、KF399S、146和KF454等树脂进行试制、试产取得较大进展。采取土洋结合的小设备生产出产品质量好,色泽较浅,软化点高,酸值稳定的富马酸松香季戊四醇酯。总之,对这方面改性产品的研究和应用具有重要的现实意义。1.2.1 松香的主要类型:松香是松树分泌的粘稠液体经蒸馏而得到的一种天然树脂，其颜色由微黄色至棕红色，是一种透明、脆性的固体物质。松树具有极强的生命力，是分布最广的树种之一，据估计松树约占地球上森林面积的1/3，在我国从南到北都有分布。松香是我国林产化学工业中最重要的产品之一，是一种重要的天然产物

4、，也是一种可再生资源。松香按其来源（即采集方法）的不同可分为三种类型：即脂松香、木松香、和浮游（妥尔油）松香。（1）脂松香 使用采割的形式收集松脂再加工提炼而成的松香叫脂松香。其特点是对松树能连续采割，有利于资源的充分利用。中国松脂资源丰富，是脂松香产量最大的国家，脂松香产量在相当长时间内仍会保持35万吨以上。所以，估计今后20-30年内，世界脂松香年产量仍可保持在65-70万吨。（2）木松香 木松香是将松根或树干切碎，用溶剂浸提出树脂，经加工提炼出来的松香。主要产于美国，原料依赖于该国东南部的原始松林，现在由于森林资源减少，导致木松香原料短缺，产量由1950年31.6万吨，降至目前2万吨。前

5、苏联也生产木松香，由于资源减少，产量也急剧下降。估计世界现木松香产量只占松香总量5%以下。（3）浮油松香 来自木材制浆造纸工业，从硫酸盐制浆中回的黑液经加工而得，原来在性能上不如脂松香，后来由于质量不断提高，如今性能己与脂松香相近。由于造纸所用松木比例减少，降低了浮油分馏所得松香产率（从27%降至21%）。所以近年来虽然粗浮油分馏能力增加，但是浮油松香产量仍只保持相对稳定，约占松香总量30%-35%。上述三类松香，以脂松香的质量最好。我国目前以脂松香为主，而且也是世界上最大的脂松香生产国和出口国。因此发展松香生产必须首先发展松脂生产。松脂主要集中于松树树木的树脂道中，为了取得松脂，在松树上有规

6、律地切开伤口，使松脂外流，收集起来作为生产松香的原料，这种作业称为采脂。采脂的主要树种有松属树木中的马尾松、云南松、湿地松，其他如南亚松、黑松、油松和红松等也可采脂。松脂应分级存储，以保证松香质量。松脂的质量取决于颜色、含油量、杂质和水分等。树脂的分级可评定为特级、一级、二级、三级。1.2.2 国内松香情况：目前，松香的世界年产量约为1101012010t。我国松树资源丰富，松林面积约160010，年可采脂40105010t，是松香产量最大的国家。目前我国松香主要产地为广西、广东、福建、江西、云南、湖南、海南等省（自治区），其中两广产量占全国总产量的一半以上，素有“两广平，天下宁”之说。由于采

7、脂劳动力强大，随着经济的发展，松香的产区逐渐移向较偏远的山区，近年来广西的产量开始大于广东。云南的脂松香产量也呈现了较快的增长势头。马尾松主要分布在淮河流域、汉水流域以南和云南、贵州、四川东部地区。云南松分布在广西西南部、云南、贵州、四川的西部和西藏东部。湿地松使广西、广东、福建、江西、湖南等省引种的很有希望的采脂树种。南亚松是热带树种，主要分布在海南省。1.2.3松香的用途：1、肥皂工业松香与纯碱或烧碱一起蒸煮，形成松香皂。松香皂具有很大的去污力，易溶于水，能溶解油脂，易起泡沫。松香具有粘性，可使肥皂不易开裂和酸败变质。2、造纸工业 松香在造纸工业上用作抄纸胶料。松香与苛性钠制成松香钠皂，即

8、胶料，胶料与纸浆混合并加入明矾，使松香成为不溶于水的游离树脂酸微粒附着在小纤维上，当纸浆在干燥圆筒上滚压加热时，松香软化填充在纤维之间，这种作用叫“上胶”或“施胶”。纸张“上胶”后，可增强抗水性，防止墨水渗透，改善强度和平滑度，减少伸缩度。3、油漆涂料工业松香易溶于各种有机溶剂，而且易成膜，有光泽，是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮，干燥快，漆膜光滑不易脱落。4、油墨工业松香在印刷油墨中主要用作载色体，并增强油墨对纸张的附着力。油墨中若不用松香，印制成的墨迹就会色调呆滞，模糊不清。5、粘合剂工业以松香酯和氢化松香酯为基本原料的粘合剂，常用作热熔性粘合剂、压敏粘合剂和橡

9、胶增粘剂。6、橡胶工业松香在橡胶工业上用作软化剂，可增加其弹性。歧化松香钾皂可作合成。7、食品工业氢化松香甘油酯与天然糖胶树胶、蜡、醋酸乙烯等一起加热溶融，然后加香料、砂糖及色素等调匀，可制成口香糖。 在屠宰场中宰杀猪、牛、羊时，经过用脱毛机械操作之后，遗留在动物体和头部的毛可用由88-94%的熔融松香和6-12%的棉籽油所组成的脱毛剂来除去。8、电气工业用松香35%与光亮油65%配制成绝缘油在电缆上用作保护膜，起绝缘及耐热作用。松香和电木以及其他人造树脂相混合用作绝缘清漆 9、建筑材料工业松香在建筑材料工业上主要用做混凝土起泡剂和地板花砖粘结剂。 松香也用作氯乙烯石棉瓷砖的粘结剂。 松香和亚

10、麻油、碳 酸钙、木炭、颜料等在一起混合可制造地毡瓷砖。1.3 KA100L型号松香脂 天然松香与改性松香（氢化松香、聚合松香、马来松香等）树脂酸中的羧基，与其他一元羧酸一样，可与多种醇类反应生成相应的脂类。但由于羧基位于叔碳原子上，有较大的空间位阻，使之酯化时需要更高的或较之一般引起酯化反应更为激烈的反应条件。 酯化产物一般具有耐水、耐酸和耐碱性，故被广泛地应用于涂料工业和橡胶工业以及用作黏合剂、增塑剂等。 松香或改性松香与多种醇类直接酯化生成相应的脂类，其一般反应式如下： 式中，R为树脂酸基。从反应式中看出，反应是可逆的。为了得到脂，必须不断脱水，使反应向右推移。 湖南科茂林化有限公司生产的

11、KA100L型号松香脂是一种季戊四醇脂，其反应如下： 松香季戊四醇脂与松香甘油酯的制备工艺相同，由于季戊四醇为伯醇基，较仲醇的酯化速度快得多。此外季戊四醇在高温下于酸性介质中部分地失水为二聚季戊四醇，松香与季戊四醇耗量的质量比为1：0.12。氧化锌与硼酸等为酯化过程的催化剂。 松香季戊四醇外观为块状透明固体；色泽（铁钴法），号10；酸值（mg/g，以KOH计）25；软化点（环球法）85；苯中溶解度，清；此种脂具有分子量大、酸值低、硬度和熔点都较高等特点，在溶剂中或在熔融时更高的黏度。较松香甘油酯具有更好的抗氧性、耐水性和耐碱性，并具有优良的稳定性，可以在300或更高的温度下与中等干性物质一起聚

12、合制备清漆。主要由于油漆、油墨等。1.4生产方法的选择KA100L松香树脂是松香深加工系列产品之一，具有较高的软化点、较低的酸值以及色泽浅等特点。是制造油漆、涂料的良好原料.用它所制得的油漆、涂料干燥快、成膜硬.具有很好的耐碱、耐水、耐候性等性能。湖南科茂林化有限公司KA100L松香树脂生产工艺1.4.1、工艺流程本工艺流程框图如下:1.4.2原料KA100L原料消耗定额表1.1序号原料名称规格生产1t KA100L原料的用量（kg）1松香99.0%11252甘油99.5%203富马酸8.34单季戊四醇95%87.55A500.176D2090.83720388SB1.339D454催化剂10

13、DD1211C129（1）按此工艺制得的产品色泽浅、软化点高、酸值低，产品得率较为理想。（2）酯化反应温度超过280时，产品颜色变深速度加快，因此必须控制酯化反应温度。（3）由于分析条件有限，未能分析出副产物（轻馏分）的成分，有待于进一步研究以便加以利用。但从理论上分析很可能主要是松香中的重油以及低聚物。1.5厂址及车间的选择1.5.1本产品生产所需要的自然条件由于KA100L型号松香脂的主要原料是松香，所以厂区应该建在松树资源丰富的地区，以减少原料的运输成本。目前广东科茂林产化工股份有限公司在广东、江西、湖南、云南都有投资建厂。1.5.2水利，电力资源要求充足 松香树脂的生产是在反应器中进行的，需要大量的电，经核算，每吨产品约耗电1800度，所以水电资源丰富才能保证正常生产，降低成本，提高经济效益。1.5.3交通必须发达 交通是经济的动脉，原材料的运入，产品的运出，都须有便利的交通，一般要求有进厂铁路专线通国家铁路干线，这样可降低原料的运输费和产品的销售费，公路也非常重要，产品的运输，公路也起着举足