酚醛泡沫保温材料.doc

2011新型保温材料的选取原则有哪些？酚醛详细资料：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; v7 p: b1 R8 z. s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. D( S# K3 U4 y2 9 : G 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。酚醛泡沫建材列为外墙保温材料势在必行节能不防火、外墙保温材料频频“惹火”。于是，寻找一种既能绝热防火，又对人体健康影响很小的建筑保温材料，就成为解决“外保温”问题的关键。 保温材料专家、济南大学化学化工学院教授刘威分析认为，从国内外已有的建筑保温材料运用实践来看，使用酚醛泡沫作为建筑外墙保温材料，可以起到安全与节能“双保险”效果。酚醛泡沫耐热性好，25毫米厚的酚醛泡沫平板经受1700的火焰喷射10分钟后，仅表面略有炭化而不会被烧穿，可以有效防止火灾发生和火势蔓延。值得一提的是在火灾事故中，多数伤亡都是由于着火现场的浓烟和毒气所致，但酚醛泡沫即使被高温点燃，其在燃烧时也无滴落物、发烟量低，而且几乎不产生一氧化碳等有毒气体。 据专家介绍，目前酚醛泡沫建材作为封闭与控制火势的建筑外墙优秀保温材料，已在国外广泛投入使用。多次到国外考察酚醛材料的济南圣泉集团董事长唐一林向记者介绍，法国马赛、里昂等城市建造的许多大型公寓，已将酚醛泡沫板安装在外墙上，再涂上保护层以阻止大火燃烧蔓延。日本政府更是出台法规，将酚醛泡沫作为公共建筑的标准耐燃物，换言之，耐燃烧性能低于酚醛泡沫的，不允许在公共建筑上使用。 而在我国，目前采用酚醛泡沫生产的铝箔复合板，在中央空调保温风管系统中已经广泛应用，如“水立方”、北京地铁、上海世博会工程等。 但因为尚未出台采用酚醛泡沫作为建筑外墙保温材料的规范，目前酚醛泡沫在我国民用建筑外墙施工中还鲜有运用。推广还需政策、技术跟进。针对当前建筑外墙保温材料存在的重大安全隐患，专家建议，国家尽快制订酚醛泡沫作为外墙保温推荐材料规范，并开展使用试点和技术攻关，逐步推进公共和民用建筑“节能与安全双效”。 作为一种安全、绿色新型建筑材料，酚醛泡沫优点得到越来越多业内人士认可，但尚未被国家列入建筑外墙保温推荐材料范围，使得酚醛建材在建筑设计环节“惨遭淘汰”。国家应尽快将酚醛泡沫列为外墙保温推荐材料，制订相应生产技术标准和规范，并选择在高层建筑和大型公共建筑施工中进行试点，然后逐步推广到民用建筑及交通运输。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616份、固化剂(对甲基苯磺酸和磷酸的混合物)为1224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）3040立方米的设备投资约：4060万。模发工艺。所配设备为间歇式生产设备。所发泡沫为13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2050mm（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26m（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：200220万 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2030万。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20100mm，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。新兴保温材料酚醛泡沫塑料的发展 酚醛泡沫塑料是近几年发展起来的一类新型泡沫塑料，以其耐燃性好、发烟量低、高温性能稳定、绝热隔热、隔音、易成型加工及较好的耐久性而名列所有泡沫塑料的前列，被称为第三代新兴保温材料。业界专家预测认为，今后几年酚醛泡沫塑料产值将以年均20%的速度增长。这是近日在河北省廊坊市举办的“2007东北亚暨环渤海国际商务节高新技术项目发布会”上获得的信息。 酚醛泡沫塑料在国外的研究和应用比较早。1942年以前，酚醛泡沫塑料已在实验室制成，并在第二次世界大战初期开始得到应用。至今，国外已将其复合材料大量用于飞机、船舶、车辆、隧道、油井、矿山等防火要求严格的墙体、板材、部件等，现正转向民用建筑领域。在国内酚醛泡沫最早是作为军工材料被军工部门研制，最先开展酚醛泡沫研究的单位是兵器工业部53所。在20世纪60年代初，53所采用前苏联的生产工艺，利用热塑性酚醛树脂，以六次*四胺作为固化剂固化发泡成型的生产工艺，俗称干法生产工艺；在20世纪60年代中期就研究成功，并应用与坦克装备上作为绝热材料。在作为军工材料的研究的同时，民用酚醛泡沫的研究一直处于活跃状态，1986年化工部将酚醛泡沫研究列为重点课题下达给北京化工大学，他们对酚醛泡沫的基础理论和增韧改性也作了不少工作，同时为酚醛泡沫实现工业化生产奠定了基础；沈阳化工学院，济南大学等研究机构对酚醛泡沫在保温行业、空调管道行业的应用起到了很大的推动作用。业界专家分析认为，酚醛泡沫塑料将在中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热材料、石油化工管道等领域大有作为。中央空调通风管道所用板材在我国2002年5月第一条“铝箔酚醛泡沫复合风管板连续生产线”在山东滕州华海集团安装运行，2002年10月国内第一张由连续化生产线所生产的板材出来了。在此之前，我国也有少量铝箔酚醛泡沫复合板生产，其方法为模发工艺。在质量、产量上无法和连续化生产线产品相比。据预测，我国城镇新建建筑面积每年超过4亿平方米，中央空调系统用保温风管材料需求估计达近8千万平方米。但目前，新型复合风管材料所占比例只有8%左右。现在一大批国家及地方重点工程已应用了铝箔酚醛复合保温板材作为中央空调通风管道的材料，即节约了大量能源，同时还弥补了传统保温材料耐久性、环保和防火等方面的不足。随着国家建设发展。预计在未来若干年内，其市场还将进一步扩大。轻质保温彩钢板 保温彩钢板具有自重轻、保温隔热出色、承载力强、色泽鲜艳、安装灵活、造价低等特点，从二十世纪80年代开始广泛应用于工业厂房、仓库、机场、体育场馆、商务楼、停车场和民用住宅等建筑，在发达国家的应用更为广泛。保温彩钢板具有质轻、节省场地、造价低、施工周期短、安全可靠、造型优美等优势。保温芯材使用的传统材料是聚氨酯和聚苯乙烯或玻璃棉、岩棉。随着建筑技术发展，芯材已开始向节能、环保和防火等综合性能更加优化方向发展。目前国内新建的彩钢板企业已经大部分采用酚醛泡沫作为芯材。房屋隔热材料由于历史原因，相对于发达国家，我国建筑能耗较高，能源浪费严重。因此，建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善环保条件、减轻环境污染、促进经济持续发展的一项直接的、廉价的系统工程，其中房屋隔热是这一系统工程中的重要一环。根据建筑节能“九五”计划和2010年规划，现有城镇建筑需进行节能改造的约有100亿平方米，仅屋顶隔热材料每年就需消耗1亿多平方米，墙体材料就更多。酚醛泡沫塑料在隔热、防渗水、防火、耐用（抗老化）等方面远胜于其他保温材料，因此，酚醛泡沫塑料在房屋隔热方面的市场也一定会打开，并且在美国、日本、俄罗斯以及欧洲国家，都有这方面成功的先例可借鉴。石油化工管道用保温材料石油化工是国民经济基础产业，需大量的各种管道支撑起一系列工艺过程。为了满足生产要求，节约能源，改善劳动条件，工艺管道都需要进行隔热处理。石油化工行业使用的传统保温材料在耐候性、耐腐蚀、环保、防火等方面大多存在这样或那样的缺陷。用酚醛泡沫塑料替代则可避免。例如，上海高桥化工厂、高桥精细化工厂在生产中已经采用酚醛泡沫塑料替代原来的保温材料，并取得了很好的节能效果。石油化工行业每年进行的例行检修，需要的保温材料总量达10万20万立方米，每年新建项目使用的保温材料达到5万15万立方米。因此，全行业保温材料需求量较大。全世界酚醛树脂消费量全世界酚醛树脂所需苯酚量：2005年为3046 kt，2O06年为3144kt(比2OO5年度增3.1%)，2O06年全世界苯酚总需求量为8268kt，其中用于酚醛树脂的苯酚占总量的38.02%。 据统计，美国2005年度消费酚醛树脂79万t，其中胶合板30万t，绝缘材料9万t，层压制品6.6万t，铸造品4.8万t，纤维和碎木板15.6万t，模塑料5万t，橡胶用黏合剂1.9万t，摩擦材料2.1万t，保护涂层1万t，其他3万t。西欧2006年度消费酚醛树脂68.1万t，其中胶合板12.8万t，绝缘材料10.4万t，层压制品9.8万t，铸造品5.2万t，纤维和碎木板0.6万t，模塑料6万t，橡胶用黏合剂1万t，摩擦材料3.2万t，保护涂层1.6万t，其他17.5万t。日本2005年度酚醛树脂总产量为27.98万t，其中模塑料3.58万t，层压材料1.94万t，木材加丁用黏合剂7.92万t，其他包括铸造品、摩擦材料、纤维等14.53万t。预计到2007年全世界酚醛模塑料的消费量为536kt(比2004年增长6.5%，其中美国为62kt，欧洲为79kt，亚洲为360kt，显然亚洲增长最快，比2004年增长9.7%)。预测2007年欧洲酚醛模塑料的用途比例为：汽车和通讯39%，电子和电器品28%，家用电器和器械30%，其他3%。随着机电、仪表、电子工业和汽车工业、航天航空业的蓬勃发展的需要，酚醛塑料新品种具有机械强度高、耐热性好、耐漏电、耐电弧、阻燃和尺寸稳定性好的特点，正以工程塑料及先进的复合材料新面貌出现。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。