【正文】 目 錄 摘要 ............................................. 1 前言 ............................................. 2 1 選題背景 ....................................... 2 概述 ............................................... 2 桐油的物理化學(xué)性質(zhì) ................................. 3 改性樹脂用于摩擦材料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 .................. 4 摩擦材料的發(fā)展現(xiàn)狀 .......................... 4 桐油改性樹脂的發(fā)展現(xiàn)狀 ...................... 5 桐油改性熱固性酚醛樹脂的應(yīng)用前景 ............. 5 2 桐油改性酚醛樹脂的生產(chǎn)方法 ...................... 6 生產(chǎn)方法的評(píng)述 ..................................... 6 桐油一苯酚一甲醛反應(yīng)（烷基化反應(yīng)）機(jī)理的探討 ........ 7 配方的選擇 ......................................... 9 工藝流程 .......................................... 10 3 第一反應(yīng)釜的設(shè)計(jì) ............................... 11 一生產(chǎn)周期生產(chǎn)能力 ................................ 11 第一反應(yīng)釜的物料與熱量衡算 ......................... 11 物料衡算 .................................. 11 熱量衡算 .................................. 12 第一反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì) ............................... 13 反應(yīng)釜的體積計(jì)算 ........................... 13 反應(yīng)釜筒體的設(shè)計(jì) ........................... 13 封頭法蘭的選取 ............................ 15 墊片的選取 ................................ 15 支座的選取 ................................ 15 水壓試驗(yàn)及強(qiáng)度校核 ......................... 16 手孔、視鏡、補(bǔ)強(qiáng)圈 ......................... 16 攪拌設(shè)備的計(jì)算 ............................ 17 接管 ..................................... 19 4 第二反應(yīng)釜的設(shè)計(jì) ............................... 20 第二反應(yīng)釜的物料衡算與熱量衡算 ..................... 20 物料衡算 .................................. 20 熱量衡算 .................................. 21 第二反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì) ............................... 21 反應(yīng)釜的體積計(jì)算 ........................... 21 反應(yīng)釜筒體的設(shè)計(jì) ........................... 22 封頭法蘭 的選取 ............................ 24 墊片的選取 ................................ 24 支座的選取 ................................ 24 水壓試驗(yàn)及強(qiáng)度校核 ......................... 24 手孔、視鏡、補(bǔ)強(qiáng)圈 ......................... 25 攪拌設(shè)備的計(jì)算 ............................ 26 接管 ..................................... 27 5 真空泵的選擇與計(jì)算 ............................. 28 6 三廢處理和安全生產(chǎn) ............................. 28 環(huán)境保護(hù) .......................................... 28 廢氣處理 .................................. 29 廢水治理 .................................. 30 安全生產(chǎn) .......................................... 31 應(yīng)急監(jiān)測(cè)及處理處置方法 ..................... 32 防火與防爆 ................................ 33 參考文獻(xiàn) ........................................ 34 附錄 ............................................ 36 致謝 ............................................ 37 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 年產(chǎn) 200 噸摩擦材料用改性熱固性酚醛樹脂的工藝設(shè)計(jì) 摘 要 綜述 了摩擦材料 用改性酚醛樹脂的研究進(jìn)展 ，并 綜述了桐油改性的應(yīng)用新進(jìn)展，介紹了近幾年來桐油改性的研究成果 ， 展望了桐油改性的開發(fā)及應(yīng)用前景。綜述 了桐油改性酚醛樹脂的合成機(jī)理與結(jié)構(gòu)表征。通過桐油和苯酚在催化劑存在下的反應(yīng)，然后再在堿性催化劑存在下與甲醛反應(yīng)制得一種桐油改性甲階酚醛樹脂。 用此酚醛樹脂制作的 剎車片 摩擦系數(shù)大、摩擦性能穩(wěn)定、磨損率低。同時(shí) 介紹了桐油改性熱固性酚醛樹脂生產(chǎn)基本情況及年產(chǎn) 200 噸合成工藝系統(tǒng)流程，介紹了桐油改性熱固性酚醛樹脂的合成基本原理，反應(yīng)機(jī)理生產(chǎn)方法及工藝流程的概述和工藝合成的基 本方法，并且對(duì)設(shè)備進(jìn)行物料，熱量衡算和工藝計(jì)算。 關(guān)鍵詞：合成；工藝流程；生產(chǎn)方法。 Abstract Development of modified phenolic resin used for friction material was new developments in the modification of tung oil are elaborated in the in the modification of tung oil in recent year are exploitations and applications in the modification of tung oil are synthesis、 mechanism and characterization of phenolformaldehyde resins modified with tung oil was resol resin modified with tung oil was prepared successfully by means of reaction of tung oil and phenol in the presence of a catalyst first,and then reaction with formaldehyde in the presence of a basic brake block applied by modified resin had great friction coefficient、 stabilized fricition property and low wear paper introduces the basic production of the resol resin modified with tung oil and the system processes of 200 tons annual production capacity, introduced the basic synthesis principle of the resol resin modified with tung oil, reaction mechanism, production methods ， process technology exposition and the basic method of synthesis, and the equipment materials, and process heat balance calculation. Key words: Synthesis。 Process。 Production methods. 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 前言 摩擦材料 廣泛應(yīng)用于各種交通工具和工程機(jī)械的離合器和制動(dòng)器中，使用環(huán)境苛刻，如高溫、高沖擊、與水和油介質(zhì)接觸。 摩擦材料通常由粘結(jié)劑、增強(qiáng)纖維、填料、摩擦性能調(diào)節(jié)劑四大組元構(gòu)成，其中粘結(jié)劑一般選用樹脂和改性物。樹脂作為摩擦材料的基體組元起著至關(guān)重要的作用，它把各種組分有機(jī)地粘結(jié)在一起，并傳遞和均勻載荷，但它是熱穩(wěn)定性能最差的組元，易受熱而降解，導(dǎo)致制品失效。 樹脂基體作為粘結(jié)劑，對(duì)摩擦材料的熱衰退性能、恢復(fù)性能、摩擦性能和力學(xué)性能有著直接的影響。 因此，樹脂粘結(jié)劑的選用直接影響到摩擦材料的各項(xiàng)性能，尤其是高溫摩擦磨損性能 。隨著車速與承載能力的提高，對(duì)基體樹脂提出了更高的要求，近代摩擦材料的配方設(shè)計(jì)越來越趨向于選用高性能的樹脂粘結(jié)劑并盡量減少樹脂的含量，這既有利于改善摩擦材料的熱性能又可以降低成本。 張揚(yáng) [1]等研究發(fā)現(xiàn) 酚醛樹脂具有良好的耐熱性和力學(xué)性能，原料易得，價(jià)格便宜，生產(chǎn)設(shè)備簡單，一直是摩阻材料最重要的樹脂基體，應(yīng)用于摩阻材料模量高、強(qiáng)度較低，使用時(shí)噪音較大，且熱分解溫度低，摩擦層的分解殘留物性能不穩(wěn)定。 現(xiàn)在的摩擦材料用粘結(jié)劑主要采用改性酚醛樹脂，近代改性方法有很多，丁 橡膠改性酚醛樹脂、腰果殼油改性酚醛樹脂、桐油 改性酚醛樹脂、亞麻油改性酚醛樹脂、含 Si 微粒增韌酚醛樹脂、硼化合物改性酚醛樹脂、纖維增強(qiáng)酚醛樹脂（玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、金屬纖維、混雜纖維、無機(jī)化合物晶須、蛭石及其他纖維） 。 1 選題背景 概述 蒲俠 [2]等研究發(fā)現(xiàn) 桐油是桐油（ Aleurites fordii） 樹種子中的主要產(chǎn)物，最重要的工業(yè)原料和傳統(tǒng)的出口商品。我國桐油年產(chǎn)量達(dá) 10 萬 t 以上 ，占世界桐油產(chǎn)量的 80%，占世界銷售量的 60%，我國不僅是世界上最大的桐油生產(chǎn)國，而且是桐油種植資源最豐富的國家。 據(jù)全國桐油種植資源普查材料介紹，截止 1998年底，我國桐油品種供有 151個(gè)。我國桐油品種不但產(chǎn)量高，而且油質(zhì)好，絕干桐籽含油量在 50%以上，絕干桐仁含油率可高達(dá) 68%。主要性能指標(biāo)如：酸價(jià)、碘黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 價(jià)、皂化價(jià)、折光指數(shù)均為最佳，素有“中國桐油 ” 之稱。 在各種油類中，桐油的干性最好，它的油膜具有堅(jiān)固不粘、附著力強(qiáng)、耐力、耐堿、耐日光大氣等性能，廣泛添加于涂料、清漆及相關(guān)物質(zhì)中。 桐油是我國的優(yōu)勢(shì)林產(chǎn)資源，桐油的原料來源充足、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉，因此筆者采用桐油對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性，以提高酚醛樹脂的韌性、耐熱性，并將改性酚醛樹脂用于剎車片中，試驗(yàn)證明，該樹 脂可以改善剎車片的性能，簡化生產(chǎn)工藝，并降低成本。 邵美秀 [3]等研究發(fā)現(xiàn) 由于桐油改性酚醛樹脂柔韌性提高 ,從而使剎車片與摩擦對(duì)偶的抱合性提高了 ,于是接觸面增加 ,導(dǎo)致低溫摩擦系數(shù)提高 。當(dāng)制動(dòng)過程導(dǎo)致摩擦表面溫度急劇上升時(shí) ,剎車片中的基體樹脂在高溫下熱分解出焦油狀物質(zhì)覆蓋在摩擦表面起到潤滑作用 。 另一方面熱分解揮發(fā)出的水分、有機(jī)物等在摩擦表面產(chǎn)生擠壓力 ,降低了有效接觸壓力 ,從而使摩擦系數(shù)有所下降 。在降溫恢復(fù)過程中 ,摩擦表面殘留的樹脂分解物已被碳化 ,形成了一種較穩(wěn)定的碳化膜 ,該膜層堅(jiān)實(shí)、柔韌、不易脫落 ,從而保證了 摩擦系數(shù)的穩(wěn)定。 桐油改性酚醛樹脂主要用作耐磨材料的粘結(jié)劑，廣泛應(yīng)用于汽車、火車飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具的制動(dòng)系統(tǒng)中。 桐油的物理化學(xué)性質(zhì) 表 11 桐油的物理性 桐油 化學(xué) 性質(zhì) ： 桐酸： 學(xué)名十八碳 9,11,13三烯酸 3 2 3 3 2 7C H ( C H ) ( C H = C H ) ( C H ) C O O H。亞麻酸的最重要異構(gòu)體。白色晶體。分子中 有三個(gè)共軛雙鍵。有多種順反異構(gòu)體，其中α 桐（油）酸和β 桐（油）酸最為重要。α 桐（油）酸，熔點(diǎn) 4849℃ 。不溶于水，溶于乙醇和乙醚。在日光、空氣等中不穩(wěn)定。易受氧化。受日光、硫、硒、硫化物、硒化物等的作用而轉(zhuǎn)變?yōu)棣?桐（油）酸。其甘油酯是桐油的主要成顏色 形態(tài) 特性 主要成分 密度 沸點(diǎn)