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年产1200吨增韧环氧树脂配方及车间工艺设计

时间:2017-02-14 16:59来源:毕业论文
根据年产1200吨聚氨酯改性环氧树脂车间工艺设计进行了车间布置设计。本设计中,车间厂房采用长方形双层厂房。厂房的尺寸(长×宽×高)为35m×17m×16m。长方形厂房便于工厂总图布置

设计总说明环氧树脂是一种重要的热固性树脂品种。它具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、耐热及粘接性能, 然而环氧树脂在韧性等方面还存在不足,因此需要改性来增强其韧性。本设计中,用聚氨酯来改性环氧树脂来增强韧性,因为聚氨酯具有柔性的大分子链,高弹性及很好的耐振耐磨性能,用来增韧环氧树脂可获得性能优异环氧树脂基体,而环氧树脂增韧最常用的方法是利用弹性体改性,因此本设计选用了聚氨酯作为环氧树脂的增韧剂,同时聚氨酯的引入也使体系的强度有了很大的提高。5805
根据设计任务书,本设计进行了年产1200吨聚氨酯改性环氧树脂车间工艺设计。通过查阅大量的文献资料和认知实习,对聚氨酯改性环氧树脂的生产工艺、生产设备等进行了科学论证和设计。
针对聚氨酯改性环氧树脂后产品在技术上的严格要求,本设计选择了相应的配方和生产工艺条件。
根据有关实验得到结果,改变环氧树脂与聚氨酯两组分的质量比,改性环氧树脂的硬度、拉伸性能、冲击性能、断裂伸长率、文卡软化点和Tg都发生了变化。随着聚氨酯加入量的增加,拉伸强度逐渐增大,但聚氨酯加入量大于20%后,拉伸强度急剧下降,表明80/20时性能最佳,因此本设计中,环氧树脂与聚氨酯预聚体的质量配比取80/20。因此,本设计中聚氨酯预聚体与环氧树脂的质量比为1:4。聚氨酯预聚体的合成方法有一步法、预聚体法(二步法)、半预聚体法,一般现在的企业中以一步法,二步法为主。本设计中选用一步法合成聚氨酯预聚体,一步法是把聚醚二元醇和TDI(甲苯二异氰酸酯)在有机锡催化剂作用下进行合成;聚氨酯与环氧树脂的复合有反应型和非反应型,本设计中选用反应型的方法,通过反应加强两组份的结合能力,增强改性效果。
本设计中,确定的产品生产的工艺流程,依次为脱水、聚氨酯预聚体的合成、聚氨酯预聚体与EP复合、脱泡。在脱水过程中,温度需要加热到120℃,时间在1小时左右,真空度为-0.1MPa,脱水后的水分含量在0.07%左右;在聚醚二元醇与TDI的合成中,温度需要加热到80℃,并在2个小时内保持反应温度;在聚氨酯预聚体与环氧树脂的复合过程中,温度控制在80℃,时间控制在1小时;在脱泡过程中,温度降至40℃,时间在30分钟,减压至-0.07MPa。
本设计中对聚氨酯预聚体的反应釜进行了釜体,釜盖,搅拌装置,传动装置的设计。由于工艺操作中脱水聚醚的量占7.8%,因此本设计着重进行了搅拌轴的型式、长度的设计,并计算了所需搅拌轴的功率,从而计算出电动机的功率;计算出搅拌轴与反应釜釜底的距离为0.035m;使用了减压缓冲釜,目的是起到缓冲、减压、稳压的作用。本设计中,在聚醚二元醇脱水的过程中使用了真空装置和脱水装置,可以保证脱水后水的百分含量在0.5%以下。
结合实际选择的生产工艺方案,还进行了有关物料和热量平衡的计算。本设计任务聚氨酯改性环氧树脂的年生产总量为1200吨。根据计算,可连续班次生产,每日两班,因此计划每班的产量为3075.66kg,整个生产过程是在分两台反应釜中完成的。
根据年产1200吨聚氨酯改性环氧树脂车间工艺设计进行了车间布置设计。本设计中,车间厂房采用长方形双层厂房。厂房的尺寸(长×宽×高)为35m×17m×16m。长方形厂房便于工厂总图布置,便于车间内设备布置,节约占地面积,可供采光通风的墙体多,便于安排交通和出入口。
本设计也充分考虑了人员安全和环境保护方面的问题。在生产过程中,要求生产人员严格遵守操作规程,做好毒性防护措施,并经常参加相关培训,了解相关信息。 年产1200吨增韧环氧树脂配方及车间工艺设计:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_2997.html
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