Технология производства эпоксидных смол
Технологический процесс изготовления эпоксидной смолы, ее взаимодействие с различными отвердителями. Характеристика различных эпоксидных компаундов. Пенопласты из эпоксидных смол. Технология герметизации погружного насоса эпоксидным компаундом.
| Рубрика | Химия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.06.2011 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Когда микрошарики входят как наполнители, объем этих шариков будет определять плотность отвержденного продукта.
При малых общих объемах шариков композиции могут получиться настолько жидкие, что могут течь, хотя для этих объемов снижение плотности не страшно.
Для создания пенопластов прямо на месте используют загрузку микрошариков в большом количестве. Загрузочные объемы таких пенопластов довольно велики и они обычно уплотняются на месте под значительным давлением. Сначала добавляется отвердитель, смесь перемешивается и потом добавляются фенольные шарики. Результирующий продукт -- густая замазка. Вообще говоря, большие загрузочные объемы могут быть получены смешиванием шариков с размельченными частицами смолы. Дегазация системы пустотелых шариков, когда это требуется, довольно сложная вещь. Был предложен метод, заключающийся в вибрации смеси в тонкой пленке и пропускании потока горячего воздуха вдоль поверхности, чтобы разрушить пузырьки.
Так же как с химическими пенопластами, могут применяться металлические наполнители, смолистые модификаторы.
2.3 Покрытия эпоксидными порошками
Технология применения эпоксидных порошков может быть различной: распыление, разбрызгивание, в виде хлопьев, в псевдожидком слое, в камере в виде тумана.
При производстве имеют большое значение следующие факторы: температура предварительного нагрева, положение сопла, давление воздуха через сопло и скорость подачи.
Наиболее широко применяют покрытия в псевдожидком слое.
При покрытии в движущемся слое порошкообразная смесь суспендируется в газовой среде и затем наносится на изделие, нагретое выше температуры плавления смеси. Порошкообразная смола плавится на поверхности изделия, затем изделие перемещается.
При использовании термопластичных смол изделие охлаждается до комнатной температуры, при использовании термореактивных смол требуется последующее отверждение.
Покрытия в псевдожидком слое обладают рядом преимуществ перед обычными покрытиями окунанием и распылением:
1. Порошок не содержит растворителя, такие покрытия обладают лучшими свойствами, чем покрытия, содержащие растворитель.
2. Композиции для покрытий в псевдожидком слое могут составляться так, что можно получить высокие электроизоляционные свойства даже при высоких температурах
3. Покрытия обладают высокой влагостойкостью и химостойкостью.
4. Эпоксидные покрытия экономичны с точки зрения материала, так как не требуется растворителей и отходы минимальны.
5. Эпоксидное покрытие в псевдожидком слое дает хорошие результаты на изделиях сложной формы и хорошо покрывает даже ребра и острия.
6. Стоимость покрытия в псевдожидком слое составляет от 0,5 до 2/3 стоимости покрытия распылением. Особенно существен выигрыш, когда одним слоем покрытая в псевдожидком слое можно заменить несколько слоев покрытия распылением.
Наряду с преимуществами покрытие в псевдожидком слое обладает некоторыми недостатками:
1. Эпоксидные порошки для покрытий в псевдожидком слое довольно дороги. Частички порошка имеют крайне малые размеры, что затрудняет их применение. Кроме того, большая площадь поверхности затрудняет предохранение от влаги.
2. Пленки малой толщины (тоньше 0,2 мм) трудно получить. Правда, используя электростатическое осаждение, можно получать покрытия еще тоньше.
3. Разнообразие композиций ограничено требованиями применения эпоксидных смол, порошки из которых не слипаются.
4. При нанесении покрытий большой толщины трудно получить достаточные эластичность и ударную вязкость, так кА эти две характеристики зависят от толщины покрытия.
5. Технология нанесения покрытия в псевдожидком слое экономична для изделий небольших размеров, для больших изделий более пригодна технология нанесения покрытий распылением.
6. Для получения хорошего покрытия требуется тщательный контроль технологических параметров, а количество этих параметров значительно.
Нанесение покрытия в псевдожидком слое применяется для получения изоляционных слоев на выводах двигателей и для получения защитных (антикоррозионных) покрытий на небольших изделиях.
3. Технология герметизации эпоксидными компаундами
Насосы погружные «Малыш» предназначены для забора воды из колодцев и скважин с условным проходом более 100 мм.
o Номинальное напряжение: 220 В, 50 Гц.
o Номинальная сила тока: 3,7 А.
o Объемная подача воды с глубины 40 м: 432 л/ч.
o Габаритные размеры: 99Ч260 мм. Масса: 3,5 кг.
Для предохранения от попадания воды необходимо герметизация электрической схемы. Для этого в полость насоса вводится эпоксидный компаунд.
3.1 Характеристика сырья
1. Эпоксидная смола - ЭД-20 (ГОСТ 10587-84)
Эпоксидная смола ЭД-20 представляет собой жидкий реакционноспособный олигомерный продукт на основе диглицидилового эфира дифенилолпропана.
Неотвержденная диановая эпоксидная смола ЭД-20 может быть переведена в неплавкое и нерастворимое состояние действием отверждающих агентов (отведителей) различного типа - алифатических и ароматических ди- и полиаминов, низкомолекулярных полиамидов, ди- и поликарбоновых кислот и их ангидридов, фенолформальдегидных смол и др. соединений. В зависимости от применяемого отвердителя свойства отвержденной эпоксидной смолы ЭД-20 могут изменяться в самых широких пределах. ЭД-20 используется в промышленности в чистом виде, или в качестве компонентов композиционных материалов - заливочных и пропиточных компаундов, клеев, герметиков, связующих для армированных пластиков, защитных покрытий.
Таблица. Показатели качества
|
Наименование показателя |
Высший сорт |
Первый сорт |
Метод испытания |
|
|
Внешний вид |
Вязкая прозрачная |
Вязкая прозрачная |
По п. 4.2 |
|
|
Цвет по железокобальтовой шкале, не более |
3 |
8 |
По п. 4.3 |
|
|
Массовая доля эпоксидных групп, % |
20,0-22,5 |
20,0-22,5 |
По ГОСТ 12497-78 и п. 4.4 настоящего стандарта |
|
|
Массовая доля иона хлора, %, не более |
0,001 |
0,005 |
По ГОСТ 22457-77 и п. 4.5 настоящего стандарта |
|
|
Массовая доля омыляемого хлора, %, не более |
0,3 |
0,8 |
То же |
|
|
Массовая доля гидроксильных групп, %, не более |
1,7 |
- |
По ГОСТ 17555-72 и п. 4.6 настоящего стандарта |
|
|
Массовая доля летучих веществ, %, не более |
0,2 |
0,8 |
По ГОСТ 22456-77 и п. 4.7 настоящего стандарта |
|
|
Динамическая вязкость, ПаЧс, при: (25 ± 0,1) °С (50 ± 0,1) °С |
13-20 - |
12-25 - |
По п. 4.8 |
|
|
Температура размягчения по методу «кольцо и шар», °С, не выше |
- |
- |
По ГОСТ 11506-73 |
|
|
Время желатинизации, ч, не менее |
8,0 |
4,0 |
По п. 4.9 |
Условия хранения
Смолу ЭД-20 хранят в плотно закрытой таре в закрытых складских помещениях при температуре не выше 40°С.
2. Наполнитель - кварцевая мука
Показатели качества
Таблица
|
Характеристика |
Норма |
|
|
Окись кремния, %, не менее |
98,5 |
|
|
Окись алюминия, %, не более |
0,4 |
|
|
Окись железа, %, не более |
0,045 |
|
|
Окись титана, %, не более |
- |
|
|
Окись кальция, %, не более |
0,1 |
|
|
Содержание глинистых, %, не более |
- |
|
|
Остаток на сите с сеткой, %, не более № 02 (200 мкр) № 014 (140 мкр) № 008 (80 мкр) № 005 (50 мкр) |
- - 6,5 - |
|
|
Влажность, %, не более |
0,2 |
|
|
Удельный вес, кг/м. куб. |
2600 |
|
|
Насыпной вес, кг/м. куб. |
1300 |
3. Отвердитель - полиметилполиамин
Техническая характеристика
Внешний вид - жидкость от светло-желтого до темно-бурого цвета без механических включений. Допускается зеленоватая окраска продукта.
Таблица
|
Характеристика |
Норма |
|
|
Массовая доля общего азота, %, не менее |
30 |
|
|
Наличие хлор-иона |
- |
|
|
Массовая доля минеральных примесей, %, не более |
0.2 |
|
|
Массовая доля третичных аминогрупп, %, в пределах |
5 - 9 |
|
|
Массовая доля воды, %, не более |
2 |
|
|
Массовая доля азота, титруемого кислотой, %, в пределах |
19,5 - 22,0 |
|
|
Отверждающая способность, час., не более |
1,5 |
Условия хранения
ПЭПА должны храниться в плотно закрытой таре в закрытых складских помещениях при температуре окружающей среды. При замерзании бочки и цистерны с продуктом нужно разогреть в отапливаемых помещениях до полного оттаивания. Температура ПЭПА после разогрева не должна превышать +25 оС. Не допускается разогрев паром.
Не допускается совместное хранение с окислителями, кислотами, эпихлоргидрином.
4. Растворитель - метиленхлорид
Внешний вид - бесцветная прозрачная жидкость без механических примесей
Таблица. Техническая характеристика
|
Характеристика |
Высший сорт |
Первый сорт |
|
|
Плотность при 20 °С, г/см3 не более |
1,324 - 1,328 |
1,324 - 1,329 |
|
|
Массовая доля воды, %, не более |
0,05 |
0,05 |
|
|
Массовая доля железа, %, не более |
0,0001 |
0,0003 |
|
|
Массовая доля хлористого метилена, %, не менее |
99,7 |
98,8 |
|
|
Массовая доля хлорорганических примесей, %, не более в т. ч. массовая доля хлороформа, %, не более |
0,23 0,2 |
1,10 0,8 |
Условия хранения
Метиленхлорид хранят в стальных герметичных резервуарах, в стальных бочках - в неотапливаемых складских помещениях или под навесом.
3.2 Описание принципа работы линии
Заливочные компаунды, как правило, состоят из 3-4 компонентов - смолы, отвердителя и наполнителя или смолы, отвердителя и наполнителя и пластификатора. Компаунд необходимо изготовлять непосредственно перед применением. Смола или ее смесь с пластификатором и наполнителем, но без отвердителя, могут сохраняться долго, не теряя своих свойств.
Таблица
|
№ операции |
Наименование |
Назначение |
Содержание технологической операции |
|
|
1 |
Сушка смолы и наполнителя |
Удаление воздуха и влаги |
а) В термошкафу смола нагревается до температуры 120 - 160оС до прекращения вспенивания и выделения газовых пузырей и вводится в реактор №1. б) Наполнитель нагревается до температуры смолы в термошкафу |
|
|
2 |
Введение наполнителя в смолу |
Подготовка смеси к введению отвердителя |
При непрерывном перемешивании наполнитель вводится в смолу, находящуюся в реакторе №1 |
|
|
3 |
Термостатирование отвердителя |
Подготовка отвердителя |
Отвердитель термостатируется в реакторе №2 при температуре 30оС |
|
|
4 |
Введение отвердителя |
Получение компаунда |
а) Разогретая смесь смолы и наполнителя охлаждается до заданной рабочей температуры 30оС и с помощью насоса-дозатора НШ1 вводится в реактор №3 б) Жидкий отвердитель насосом НШ2 вносится в реактор №3 в охлажденную смесь смолы и наполнителя и осторожно тщательно перемешивается, после чего компаунд готов к употреблению. |
Полученный компаунд заливается через отверстие в крышке в полость электрической части насоса, предварительно вакуумированной, при температуре 30оС и выдерживается 2 часа при температурах до 120оС до полного отверждения. Реактор №3 после удаления компаунда промывается растворителем - метиленхлоридом, после чего загружается снова.
Рис
В отделе технического контроля проверяется качество изоляции. Для этого насос подсоединяется к сети и проводится измерение напряжения на его корпусе.
3.3 Выбор оборудования
Реактор с якорной мешалкой и рубашкой:
Предназначен для проведения в агрессивных жидкостях различных химических процессов с подогревом или охлаждением и перемешиванием различных жидких сред с динамической вязкостью не более 7Па, с плотностью не более 2000 кг/м3.
Рабочая среда в корпусе аппарата - нейтральная, пожароопасная, взрывоопасная или токсическая жидкость, эмульсия, газожидкостная смесь или суспензия с массовой долей твердой фазы не более 30%.
Рабочая среда в рубашке - водопроводная вода или оборотная вода, рассол, конденсат, насыщенный водяной пар или высокотемпературный органический теплоноситель с температурой от минус 30 до плюс 300 °С. Уплотнение сальниковое или торцовое (для особо токсичных сред).
Таблица. Технологические параметры:
|
Условное обозначение |
Объем ном., м3 |
Внутр. или наруж. диаметр корпуса, мм |
Габаритные размеры, мм |
Масса, кг |
Якорная мешалка |
||||
|
Длина |
Ширина |
Высота |
Мощность двигателя, кВт |
Частота вращения мешалки, об/мин |
|||||
|
Аппарат СЕон 0,025 |
0,025 |
350 |
520 |
450 |
600 |
200 |
0,75 |
100 |
Комплектуется вентилем с удлиненным следом, который позволяет полностью устранить застойную зону в штуцере нижнего выпуска.
Давление в корпусе - до 0,6 МПа
Комплектуется электрооборудованием в нормальном и взрывозащищенном исполнении.
Шестеренный насос-дозатор: 21НШ-10
Рис
Таблица. Технические характеристики
|
Показатель |
Значение |
|
|
Рабочий объём |
10 см3 |
|
|
Номинальное давление |
16 МПа |
|
|
Кинематическая вязкость рабочей жидкости |
55-70 мм2/с |
|
|
Номинальная мощность, не более |
8,4 кВт |
|
|
Масса |
2,35 кг |
Термошкаф: СМ 50/250-250-ШС
Предназначен для термической сушки сырья и материалов. Точность поддержания температуры ±5°С.
Рис
Таблица. Технические характеристики
|
Объем, л |
250 |
|
|
Размеры рабочей камеры ШхВхГ, мм |
650х650х600 |
|
|
Неравномерность температуры по объему в установившемся тепловом режиме не хуже, °С |
±5 |
|
|
Номинальная мощность не более, кВт |
2,0 |
|
|
Время разогрева до максимальной температуры не более, мин |
90 |
|
|
Нагрузка на полку, не более кг |
50 |
|
|
Габаритные размеры, мм |
700х750х650 |
|
|
Пожарный датчик |
Да |
|
|
Датчик температуры |
Термопара |
|
|
Масса не более, кг |
120 |
|
|
Напряжение питающей сети, В |
380 |
Заключение
Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что композиции на основе эпоксидных смол обладают отличными свойствами, такими как:
o высокая адгезия к металлам, полярным пластмассам, стеклу и керамике; высокие диэлектрические свойства;
o высокая механическая прочность;
o хорошая химостойкость, водостойкость, атмосферостойкость;
o радиопрозрачность;
o отсутствие летучих продуктов отверждения
o малая усадка.
Вследствие чего находят широкое применение в промышленности. Они могут перерабатываться различными методами, а именно: литье, заливка, герметизация, формование. Используются, для изготовления слоистых пластиков, в качестве клеев, покрытий.
В связи с высокими диэлектрическими свойствами эпоксидные компаунды находят широкое применение в качестве пропиточных составов для высоковольтной изоляции, в качестве герметика для заливки плат, устройств и приборов.
Также эпоксидные смолы используются в:
o текстильной промышленности;
o лакокрасочной промышленности;
o зубопротезной и протезной промышленности;
o нефтеперерабатывающей промышленности;
o авиа-и ракетостроении;
o машиностроении;
o судостроении;
o в качестве декоративных покрытий.
Список использованной литературы
1. Ли Х., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. Пер. с англ. / Под ред. Н.В. Александрова - М.: Энергия, 1973 - 416с.
2. Омельченко С.И. Эпоксидные смолы - Киев: Государственное издательство технической литературы, 1962 - 104 с.
3. Черняк К.И. Эпоксидные компаунды и их применение - Л.: Судпромгиз, 1963 - 258с.
4. Воробьев А. Эпоксидные смолы // Компоненты и технологии - 2003 - №8
5. Материалы сайта компании ХИМЭКС Лимитед -
6. Е.С. Ананьева, Л.Г. Полукеева, М.С. Чилизубова, А.В. Ишков Технологические характеристики пропиточных составов на основе эпоксидианового связующего и полиметилен-n-трифенилбората при изготовлении стеклопластиковых препрегов // Интернет-ресурс: http://all-epoxy.ru/tablizi/urow1/statia06.htm
Приложение
Технологическая схема линии герметизации эпоксидным компаундом
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
История развития производства и потребления эпоксидных связующих. Получение смол путем полимеризации и отверждения. Применение эпоксидных смол в качестве эпоксидного клея, для ремонта бетона, железобетонных конструкций, фундаментов и для их усиления.
презентация [497,1 K], добавлен 15.09.2012- Создание эпоксидных композиций пониженной горючести с антистатическими и диэлектрическими свойствами
Разработка составов, технологии и свойств эпоксидных композиций пониженной горючести с диэлектрическими и антистатическими свойствами, используемых в качестве компаундов и покрытий по дереву и металлу. Взаимодействие компонентов в составе композиции.
автореферат [902,6 K], добавлен 31.07.2009 Выбор компонентов разрабатываемых композиций с пониженной горючестью. Кинетика отверждения модифицированных композиций. Физико-механические свойства модифицированных эпоксидных композиций. Влияние замедлителей горения на горение эпоксидных композиций.
статья [60,2 K], добавлен 05.04.2009Разработка составов, технологии и свойств эпоксидных композиций пониженной горючести, в том числе с использованием техногенных отходов различных производств. Взаимосвязь свойств замедлителей горения с процессами структурообразования эпоксидных полимеров.
автореферат [38,8 K], добавлен 29.03.2009Физико-механические свойства гетинакса. Фенолоформальдегидные и крезолоформальдегидные связующие для производства данного вида слоистого пластика. Применение эпоксидных и меламиноформальдегидных смол в качестве связующих. Виды применяемых наполнителей.
реферат [334,1 K], добавлен 18.12.2012Краткая история получения мочевино-формальдегидных смол. Исходное сырьё для производства, механизм образования, технология производства и применение мочевино-формальдегидных смол. Сущность, химические свойства и функциональность мочевины и формальдегида.
реферат [1,2 M], добавлен 13.12.2010Получение стабильной водорастворимой мочевиноформальдегидной смолы, которая может применяться в качестве основы антипиренных древесных пропиток. Закономерности синтеза мочевиноформальдегидных смол. Условия реакции конденсации для получения клеящих МФС.
дипломная работа [296,4 K], добавлен 16.03.2014Получение композиций с оптимальным сочетанием свойств, обеспечивающих придание эпоксидным полимерам диэлектрических и антистатических свойств и пониженную горючесть, которые предлагается использовать для огнезащиты дерева и для покрытия по металлу.
автореферат [515,6 K], добавлен 29.03.2009Полиэтилентерефталат, его свойства и особенности. Химическое строение и процесс получения полиэтилентерефталата и полиэфирных смол. Способы производства полиэтилентерефталата в промышленности. Сурьма из курбиновых остатков производства полиэфиров.
курсовая работа [246,8 K], добавлен 11.10.2010Рецептура смолы 135, количество и порядок закладки в нее ингредиентов. Стадии технологического процесса изготовления смолы, их характеристика и особенности. Экологическая безопасность производства, использование специального природоохранного оборудования.
реферат [23,5 K], добавлен 17.02.2009
