Luận văn
Thiết kế phân xưởng sản
xuất keo phênol-
formalđêhyd tan trong cồn
1
Lời Giới Thiệu
Thế kỷ XX con người đã làm thay đổi hoàn toàn xã hội loài người bằng những
phát minh mới trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật, những khám phá về cuộc sống xung
quanh trái đất chúng ta, đã giúp cho con người có cái nhìn hoàn toàn về một thế giới
hiện đại, mở ra tương lai tươi sáng cho chúng ta và sẵn sàng chuẩn bị bước vào thế kỷ
XXI. Đất nước ta nói riêng và Châu Á nói chung đã bước qua thời kỳ tiền công rẻ mạt,
chỉ có nhập khẩu kỹ thuật. Tương lai của đất nước hoàn toàn phụ thuộc vào lao động trí
óc và sáng tạo ra cái mới, với sức ép của cuộc cạnh tranh trong thế kỷ XXI. Dần dần
tìm cách tự phát triển, nâng cao thực lực kỹ thuật với tình hình nước ta đang trong thời
kỳ mở cửa, khuyếnh khích đầu tư nước ngoài đi đôi với việc xây dựng cơ sở hạ tầng,
ứng dụng khoa học kỹ thuật, cho nên chúng ta phải đầu tư cho phát thiển nhân tài để
ứng dụng khoa học kỹ thuật.
Nền công nghiệp chất dẻo ở nước còn qúa ít ỏi, chủ yếu là gia công chất dẻo
chứ chưa đi đến việc sản xuất tổng hợp nó. Hợp chất cao phân tử (Polime) là những
hợp chất rất quý có những Polime có thể thay thế nhiều nguyên liệu khác như gỗ, xây
dựng nhà cửa, sắt, kim loại, da Công nghệ sản xuất keo dán được ứng dụng nhiều
trong việc xây dựng nhà cửa, công nghiệp đồ gỗ, sắt
Keo Phênol-formalđêhyd tan trong cồn dựa trên cơ sở nhựa nhiệt rắn. Loại keo
này có đặc tính ưu việt là có độ bền mối dán cao chiu ẩm, chiu vi khuẩn và có thể phối
hợp với một số keo khác để tạo nên keo có đặc tính trội hơn, đặc biệt hơn. Nhược điểm
của keo này là màng keo dòn, tính bền giảm đối với điều kiện thời tiết khắc nghiệt, keo
có màu đỏ sẩm.
Vì keo này thích hợp với thời tiết và nền kinh tế của nước ta do giá thành rẻ,
bền, thời tiết bám dính tốt dễ sản xuất và công nghệ sản xuất đơn giản.
Do vậy nên em nhận thiết kế phân xưởng sản xuất keo phênol-formalđêhyd tan
trong cồn để đáp ứng yêu cầu của đất nước ta hiện nay.

0
C
- Phênol tan rất ít trong nước lạnh nhưng tan tốt trong nước ở nhiệt độ>60
0
C
- Độc làm bỏng da và các niêm mạc với dung dịch 2÷3%
- Nồng độ cho phép của Phênol trong không khí là 0,005mg/lk
2
- Dễ tan trong dung dịch kiềm do tính acid của nó tạo ra Phênolat:
C
6
H
5
OH + NaOH → C
6
H
5
ONa + H
2
O
b. Điều chế Phênol:
* Hiện nay trong công nghiệp có 4 phương pháp sản xuất Phênol
- Phương pháp benzosunfonat gồm có 2 giai đoạn:
• Sunfo hóa benzen : C
6
H
6
+ H
2
SO

6
H
5
Cl + HCl
• Xà phòng Clo hóa benzen bằng dung dịch NaOH 10%
C
6
H
5
Cl + NaOH → C
6
H
5
OH + NaCl
- Phương pháp Clo Oxy hóa benzen: Gồm các giai đoạn
• Clo hóa ôxy hóa benzen bằng HCl và không khí ở nhiệt độ 200÷300
0C
có
chất xúc tác:
C
6
H
6
+ HCl
(khan)
+
2
1
O
2(k

- Phương pháp Cumen: Gồm các giai đoạn
• Điều chế izôprôpylbenzen khi có xúc tác:
C
6
H
6
+ CH
2
= CH
2
- CH
3
CH
3
- CH - CH
3
C
6
H
5
• Ôxy hóa izôpropylbenzen bằng oxy của không khí trong môi trường nhũ
tương nước ở 85
0
C
CH
3
CH
3
- CH - CH
3

3
Sau đó dùng phương pháp chưng cất tách Phênol
CH
3
C
6
H
5
- C - OOH
 →
+
HHO ,
C
6
H
5
OH + CH
3
- C - CH
3
CH
3
O
Hiện nay 2 phương pháp trên không dùng nữa vì không đảm bảo được yêu cầu
của công nghiệp hóa dẻo. Chủ yếu là dùng phương pháp Cumen. Cumen thu được từ
sản phẩm cốc hóa than đá, cracking nhiệt và nhiệt phân dầu mỏ.
Nhưng sản xuất Phênol theo phương pháp trên không tinh khiết muối sử dụng
ta phải tiến hành tinh chế.
c. Tính chất hóa học:
Tính chất hóa học của Phênol tương tự như các hợp chất thơm, Phênol tham gia

6
H
5
ONa + H
2
O
- Phản ứng tạo ête
C
6
H
5
ONa + RX → C
6
H
5
OR + NaX
- Phản ứng tạo este (chuyển vị frisơ)
C
6
H
5
OH + C
6
H
5
COCl
 →
NaOH
C
6

- Phản ứng halogen hóa
- Phản ứng alkyl hóa Friden - Crap
- Phản ứng Axyl hóa Friden - Crap
Phản ứng các hợp chất Phênol có thể xảy ra trực tiếp cũng có thể xảy ra từng
bước tạo thành este rồi sau đó chuyển vị thành Frisơ.
5
OH
NO
2
O
2
N NO
2
OH
HNO
3
loãng
HNO
3
đậm đặc
OH
NO
2
+
OH
NO
2
→
OH
SO

Br Br
OH
 →
)(
2
2
dBr
+
OH
-
-
CH
3
H
3
C - C - CH
3
-
-
CH
3
CH
3
H
3
C - C - Cl
+
HCl
- Phản ứng ghép các muối diazoni


- Nhiệt độ sôi
o
säi
t
= 276,5
0
C
6
OH
 →
ClCH
2
+
NaOH
O
-
CHO
 →
HCl
OH
CHO
OH
 →
XT
+
OH
-
CH
2
OH

+
N≡N
+
-
R
OH
- - N=N -
R
OH
 →
3
AlCl
+
2RCOCl
2
OH
COR
+
OH
COR
+
- Có thể tham gia phản ứng ở nhiệt độ thấp do H ở các vị trí Octo và Para mạnh
hơn Phênol rất nhiều.
- Khi tác dụng của ánh sáng và không khí ẩm thì rezorsin biến thành màu đỏ.
- Tan tốt trong nước, mêtanol, êtanol, ête, glyxêrin, nhưng hầu như không tan
trong bengen, clorofooc và sunfuacacbon .
- Là loại acid rất yếu.
b. Điều chế
Sunfo hóa bengen đến m-đisunfo acid. Sau khi trung hòa thì cho nóng chảy với
NaOH. Tách rezolsin. Tách rezolsin từ dung dịch bằng cách oxi hóa rồi dùng phương

4. Xilenol
- Công thức phân tử (CH
3
)
2
C
6
H
3
OH
- Công thức cấu tạo: có các đồng phân
7
CH
3
OH
o-Crezol
CH
3
OH
m -Crezol
CH
3
OH
p -Crezol

a.Tính chất :
- Là chất lỏng nhớt, màu sẩm có mùi khó chịu, sôi trong giới hạn nhiệt độ từ
210÷225
0
C

C
- Tan tốt trong nước với độ sôi 37÷40% khối lượng và dung dịch formalđêhyd
trong nước gọi là formalin.
- Có mùi đặc trưng, kích thích niêm mạc, mắt, mũi, do đó tiếp xúc lâu sẽ gây
chảy nước mắt.
- Nồng độ cho phép 0,001mg/lk
2
b. Tính chất hóa học
* Có khả năng tự trùng hợp ở nhiệt độ thường tạo thành poliformalđêhyd hay
paraformalđêhyd
khi đun nóng thì
8
CH
3
OH
1,2,3-xilenol
CH
3
CH
3
OH
1,2,4-xilenol
CH
3
OH
1,2,5-xilenol
CH
3
H
3

O)
n
nCH
2
O (với n=3÷5)
(CH
2
O)
n

là polime của formalđêhyd vô định hình, mềm, màu trắng. Vì dễ bị trùng
hợp nên khi bảo quản người ta cho thêm 2÷3% metanol vào vì HCHO trong nước sẽ :
HCHO + H
2
O → HOCH
2
OH
HOCH
2
OH + HOCH
2
OH → HOCH
2
OCH
2
OH + H
2
O
HOCH
2

3
+ 2H
2
O
Sản phẩm tạo ra ngắt sự phát triển mạch của polime
* Tham gia vào phản ứng cộng
CH
2
O + 2C
4
H
9
OH
→
0
t
C
4
H
9
OCH
2
C
4
H
9
+ H
2
O
* Phản ứng tự oxi hóa tạo tạo ra acid formic (HCOOH), tuy mức độ thấp nhưng

OCH
2
OC
4
H
9
+ H
2
O
* Tạo hexameltylen tetramin (urotropin). Khi cho tác dụng NH
3
với HCHO:
6HCHO + 4NH
3

 →
c
0
35
(CH
2
)
6
N
4
+ 6H
2
O
6H
2

O + 36,8 cal/mol
xúc tác : Cu, Ag, Oxit molipden
Ngoài phản ứng trên đồng thời cón xảy ra các phản ứng
CH
3
OH + O
2
→ HCOOH + H
2
O
CH
3
OH + 1/2O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O
CH
3
OH CO + 2H
2
H
2
+ CH
3
OH → CH
4
+ H

+ O
2
→ 2CH
2
OH
HCHO + 1/2 O
2
→ HCOOH
Formalin được ứng dụng rỗng rãi trong lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc
dân, phân bón dùng trong công nghiệp chất dẻo, ngoài ra còn dùng trong công nghiệp
chất màu, thuộc da, dệt
9
phản ứng phụ
→
←
→
←
→
←
2. Forfurol
- Công thứ phân tử C
5
H
4
O
2
- Công thức cấu tạo
a. Tính chất:
- Là chất lỏng không màu, có mùi dễ chịu.
- Nhiệt độ sôi:

)
6
N
4
- Công thức cấu tạo:
b. Tính chất:
- Ở dạng tinh khiết là tinh thể màu trắng, có tính bazơ yếu.
- Không mùi
- Hòa tan tốt trong nước, Clorofooc (CHCl
3
), sunfua cacbon (CS
2
) acid yếu
không tan trong ete
c. Điều chế
Ngưng tụ formalđêhyd với amoniac
6CH
2
O + 4 NH
3
→ (CH
2
)
6
N
4
+ 6H
2
O
Thường sử dụng làm chất đóng rắn cho nhựa novolac (nhiệt dẻo)

- Phụ thuộc vào cấu tạo hóa học mà nguyên liệu có độ định mức và khả năng
phản ứng khác nhau.
- Nhựa nhiệt rắn thì điều chế từ các nguyên liệu chứa Phênol 3 chức như Phênol,
m-crrezol,1, 3, 5-xilanh và rezolsin.
chỉ có các alđêhyd là HCHO và furfurol là tạo nhựa nhiệt rắn
- Nhựa nhiệt dẻo có thể điều chế từ nguyên liệu chứa các Phênol 2 chức như: O
và p - Crezol; 1,2,3; 1,2,5 và 1,3,4 - xilenol thì tạo nhựa nhiệt dẻo.
- Các xilenol khác (1,2,6 và 1,2,4) là loại đa chức
- Các nhóm chức hydroxyl của Phênol không tham gia phản ứng đa tụ.
2. Tỷ lệ mol giữa phênol : formal đêhyd.
- Sản phẩm ngưng tụ ban đầu phụ thuộc vào tỷ lệ mol giữa phênol và
formalđêhyd . Cần khống chế tỉ lệ này làm sao cho các sản phẩm ban đầu của phản ứng
tách ra được và có những nét đặc trưng.
+ Nếu tỉ lệ 1:1 thì:
11
OH
Phênol
CH
3
OH
m-Crezol
OH
1,3,5-xilenol
H
3
C
OH
rezolsin
∗∗
∗

12
OH
CH
2
O
+
OH
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
→
+
OH OH
CH
2
OH
OH
+
OH
CH
2

- Với tỉ lệ khác nhau giữa phênol và formalđêhyd nhưng ở trong môi trường
kiềm thì chỉ có tạo ra nhựa nhiệt rắn, nếu không đủ alđêhyd thì phần phênol còn lại thì
sẽ tan vào trong nhựa ở dạng phênol tự do.
- Nếu xử lý rezolic ở dạng bột bằng lượng thừa phênol thì nhựa này biến thành
nôvôlắc, lúc này liên kết hóa học bị đứt.
- Nếu xử lý nhựa vonolac bằng một lượng thừa formalđêhyd dưới dạng
urotropin và thay xúc tác acid bằng xúc tác kiềm thì nhựa novolac trở thành nhựa rezit
(phản ứng đóng rắn).
a. Nhựa vonolac:
Được điều chế bằng cách ngưng tụ lượng thừa phênol với formalđêhyd trong
môi trường acid nhưng không được thừa nhiều phênol (vì thừa nhiều thì làm giảm
trọng lượng phân tử).
Quá trình phản ứng giữa formalđêhyd và phênol để tạo ra nhựa.
2 C
6
H
5
OH + CH
2
O → HOC
6
H
4
CH
2
C
6
H
4
OH

H
4
OH
Sự phụ thuộc trọng lượng phân tử của nhựa novolac vào tỉ lệ mol phênol:
formalđêhyd.

Trọng lượng phân tử trung bình có thể xác định theo công thức
M =
106
94
−A
A
M: Trọng lượng phân tử trung bình của nhựa
A: Hiệu suất tạo nhựa khan nước.
- Trọng lượng phân tử của nhựa novolac tăng theo độ tăng của tỷ lệ
formalđêhyd và phênol, nhưng ngay cả khi thừa phênol nhiều thì không những nhận
được đioxyđifênyl mêtan mà có các sản phẩm phân tử cao hơn.
- Nhựa novolac gồm các phân tử tạo nhánh là do sự kết hợp các mạch ngắn bằng
cầu mêtylen ở vị trí Octo và para (so với nhóm OH của nhân phênol)
- Phụ thuộc vào điều kiện điều chế mà nhựa novolac được phân biệt theo thành
phần, theo đại lượng phân tử và độ phân nhánh theo nhiệt độ nóng chảy, hàm lượng
phênol tự do, độ hòa tan và độ nhớt của dung dịch.
13
300
200
400
500
600
700
M

có xúc tác kiềm và acid.
Khi xúc tác kiềm thì tỷ lệ mol giữa Phênol : formalđêhyd = 6:7 (cứ 1 mol
phênol phản ứng liên kết với 1,5 mol formalđêhyd). Các mônô, đi,trimêtylol phênol
(rượu phênol) được tạo ra, cón 1 phần phênol còn lại trong phản ứng tồn tại trong nhựa
dưới dạng phênol tự do.
Tính chất của chất xúc tác ảnh hưởng lớn đến lượng formalđêhyd liên kết.
Ở nhiệt độ thấp (20÷60
0
C) trong môi trường kiềm các rượu phênol được tạo ra
không tham gia vào phản ứng ngưng tụ tiếp tục, ở nhiệt độ cao (>70
0
C), rượu phênol
có khả năng tác dụng tạo nhựa .
4. Ảnh hưởng của xúc tác và lượng chất xúc tác đến tính chất.
- Xúc tác acid: Sản phẩm tạo thành là nhựa nhiệt dẻo, không có khả năng tự
đóng rắn tạo ra mạng lưới không gian để chuyển sang trạng thái không hòa tan, không
nóng chảy.
+ Xúc tác là acid hữu cơ: acid formic, acid oxalic, acid exêtic
• Ưu điểm: Cho sản phẩm có màu sáng hơn xúc tác acid vô cơ.
• Khuyết điểm: Hoạt tính xúc tác thấp.
+Xúc tác là acid vô cơ: HCl, H
3
PO
4
, H
2
SO
4
• Ưu điểm: hoạt tính xúc tác cao.
• Khuyết điểm : Sản phẩm có màu tối hơn.

phân cực yếu
nên chỉ tan trong môi trường phân cực yếu.
IV. NHỰA PHÊNOL - FORMALĐÊHYD TAN TRONG CỒN
Ở đồ án này ta thiết kế dây chuyền sản phẩm keo phênol - formalđêhyd tan
trong cồn.
1. Nguyên liệu:
- Phênol
- Formalđêhyd
- Xúc tác Ba(OH)
2
Tỉ lệ cấu tử phênol: formalđêhyd = 6:7
Trong trường hợp này, ngưng tụ nguyên liệu trong môi trường kiềm, khi đó tạo
ra các mônô, đi, tri metylol phênol. Các mônô, đi, tri này tiếp túc phản ứng với nhau
hoặc với phênol tạo ra nhựa rezolic. Nhựa rezolic nhận được vẫn còn 1 phần phênol
thừa. Nếu rezolic còn lại thừa quá nhiều, khi đó nó sẽ tồn tại trong nhựa dưới dạng
phênol tự do và làm giảm
pM
của sản phẩm.
2. Cơ chế trùng ngưng.
Hoặc
Hoặc

15
ONH
4
CH
2
n
OH
+

CH
2
OH
CH
2
OH
CH
2
OH
OH
OH
CH
2
+
H
2
O

Công thức tổng quát:
3. Tính chất nhựa:
- Nhựa rezolic là một hỗn hợp sản phẩm phân tử thẳng và nhánh, trong lượng
phân tử thay đổi từ 400 đến 800÷1000.
- Hàm lượng O
2
ở trong nhựa rezolic lớn hơn trong novolac khoảng 1,4 lần, có
nghĩa là ngoài nhóm OH, ở trong nhựa còn có nhóm mêtylol và các nhóm chứa O
2
khác.
- Pêtrôp cho rằng trong nhựa rezolic (khi điều chế dùng xúc tác NaOH hoặc
KOH) có một số liên kết ete (-CH

+
OH
CH
2
OHCH
2
OH
OH
OH
CH
2
OH
CH
2
OH
CH
2
+
H
2
O
HOH
2
C
+
OH
CH
2
OH
CH

2
OH
CH
2
OH

CH
2
H C
6
H
2
OH-CH
2
C
6
H
3
(OH)CH
2
OH
CH
2
OH
m n
ngừng hẳn quá trình hòa tan nhựa. Nếu đun nóng lâu thì có thể làm rezolic tan hoàn
toàn.
- Nhựa rezolic bị đóng rắn (rezit). Trong giai đoạn rezit mạng lưới không gian
tạo ra không những chỉ do liên kết hóa học mà còn liên kết lý học.
- Ở nhiệt độ cao liên kết lý học bị phá hủy do đó xuất hiện 1 ít tính đàn hồi, khi

2
CH
2
OH
OH
CH
2
CH
2
OH
OH
CH
2
CH
2
CH
2
OH
-H
2
C
OH
CH
2
CH
2
OH
CH
2
-H

bền va đập cao.
2. Vật liệu sợi ép (cốt sợi) đi từ nhựa rezolic và phụ gia là sợi.
Dùng sợi như vậy cho phép tăng một số tính chất cơ học chủ yếu là độ dẻo chịu
va đập. Sợi làm phụ gia có thể là sợi bông, amiăng, thủy tinh Nhưng sợi thủy tinh thì
cho sản phẩm ép có độ bền cơ học, độ chịu nước và chịu nhiệt cao.
3. Vật liệu ép thành lớp :
Sản xuất thành những tờ lớn dạng tấm, ống, thanh . Sản phẩm có hình dạng khác
nhau tùy theo yêu cầu.
Tùy thuộc vào phụ gia, chất dẻo lớp sản xuất ra ở những dạng sau testolic (phụ
gia là vải, sợi, bông), thủy tinh testolic (phụ gia là vải thủy tinh), amiăng-testolic (phụ
gia là vải amiăng)
4. Vật liệu ép với phụ gia thô (mảnh vụn)
Vật liệu ép với phụ gia đi từ nhựa rezolic và các mảnh vụn vải, giấy. Loại này
cũng có độ dẻo chịu va đập cao.
* Thường được dùng hơn cả là bột ép và phối liệu của bột ép gồm có nhựa, chất
độn, chất đóng rắn và chất xúc tiến đóng rắn nhựa, chất bôi trơn, chất màu.
a.Chất độn
Thường dùng hơn cả là bột gỗ. Để làm cho bột gỗ có độ chịu nước cao, người ta
xử lý bằng chất lỏng cơ kim (Si) hoặc pha amiăng sợi ngán hoặc chất độn vô cơ vào.
Ngoài ra còn thêm các chất khác như mica và thạch anh để tăng tính chất điện
môi, có độ chịu nước cao và ít co.
Trong công nghiệp chất dẻo thường dùng bột gỗ lá kim (thông, tùng ) vì nó có
độ chịu nước cao và bền hóa học.
Bột gỗ có tính chất điện môi tương đối tốt và để sản xuất các sản phẩm cách
điện cao cấp thì cần dùng bột không lẫn các mảnh vụn kim loại trong quá trình chế
biến sịnh ra.
Amiăng thường dùng loại 3MgO 2SiO
2
2H
2

31
COOH), stearat Ca và kẽm.
d. Chất màu:
Chất màu cần có độ chịu nhiệt cao và bền ánh sáng, dùng cả chất màu vô cơ và
hữu cơ. Chất màu hữu cơ hay dùng nhất là nitrôzintan trong cồn (tạo màu đen) liều
lượng dùng là 2÷4% so với nhựa.
* Sản xuất bột ép rezolic
Các vật phẩm từ bột ép rezolic có tính điện môi cao, và chịu nước hơn novolac.
Phương pháp sản xuất cũng như bột ép novolac, nhưng có điểm khác là, ví dụ: các hỗn
hợp chứa nhựa rezolic kéo dài 3÷5 phút, do nhựa rezolic đóng rắn chậm hơn (ở nhiệt
độ cán) nhựa novolac có thêm Urôtrôpin. Ngoài ra nhựa rezolic có độ nhớt lớn hơn
novolac nên thời gian ngấm lâu hơn.
Nhược điểm của bột ép phênol-formaldehyd là dòn, chịu acid kém, các tính chất
điện môi phụ thuộc vào nhiệt độ và tần số của dòng điện. Để khắc phục các nhược
điểm đó người ta trộn nhựa phênol-formaldehyd với các nhựa khác như PVC, cao su
nitril với polimit
Nhược điểm cơ bản của vật phẩm chế tạo từ bột ép là độ bền tải trọng đập
không cao (độ bền va đập riêng là 1,5÷9 kg lực cm/cm
2
).Vì vậy không thể dùng bột ép
để dùng các chi tiết quan trọng của dụng cụ và máy chế tạo mang ứng suất lớn. Theo
nguyên tắc thì chất độn sẽ làm tăng độ bền của chất dẻo (kể cả va đập) so với độ bền
của nhựa tinh khiết, nhưng trong các chất độn thì dạng bột kém tác dụng nhất. Do vậy
mà người ta dùng chất độn dạng sợi (xenlulo, bông, amiăng, sợi thủy tinh) để làm cho
chất dẻo có độ bền va đập cao ngay cả khi mẫu bị khía.
5. Ngoài ra nhựa phênol formalđêhyd còn được ứng dụng làm các vật liệu
khác: vật liệu tạo hình, vật liệu than grafit, nhựa đúc
a. Vật liệu tạo hình:
Là vật liệu khi đóng rắn vật phẩm thì không cần dùng áp suất cao như faolit,
giấy tẩm, vải tẩm, sợi thủy tinh tẩm.

không thấm chất lỏng và khí, độ dẫn nhiệt cao hơn độ dẫn nhiệt của thép và chì, chỉ
thua độ dẫn nhiệt của đồng và nhôm.
- Do đó, dùng nó để sản xuất các chi tiết của thiết bị (nhiệt độ làm việc đến
180
0
C) trong sản xuất HCl,H
3
PO
4
, HC
3
COOH, rượu clo hóa, cácbuahytrô thơm và béo.
Đối với các chất oxy hóa mạnh và kiềm nồng độ trên 5% thì vật liệu đó không bền. Độ
bền hóa học của nó cao hơn dộ bền hóa học của faolit.
Grafit là loại vật liệu tự bôi trơn khi cọ sát trong fa hơi grafit - grafit hoặc grafit
- kim loại, tính chất này là một điều rất đặc biệt để giải quyết các vấn đề cấu tạo ở
những chỗ đệm, nối trục của thiết bị, mà ở những chỗ để cần đảm bảo chịu zỉ và làm
kín những chi tiết quay.
- Có thể dùng được các phương tiện cơ khí để gia công than và grafit không
thấm; có thể dùng keo phênol - formalđêhyd để dán các bộ phận đó, đặc biệt nếu dùng
nhựa rezolic phênol - formalđêhyd có thêm 3÷6% HCl làm chất đóng rắn thì dán rất
tốt.
Grafit tẩm nhựa phênol - formalđêhyd, nó có tính chất rất giống grafit không
thấm. Chỉ có một nhược điểm cơ bản là độ bền va đập thấp. Angtêgmit sử dụng chủ
yếu để sản xuất thiết bị trao đổi nhiệt và ống dẫn trong công nghiệp hóa chất đặc biệt
trong sản xuất H
2
SO
4
.

trong các dung môi có cực khác. Để nhựa này có thể hòa tan trong các cacbuahyđrô
thơm và dầu mỏ và trộn được với dầu thì cần phải giảm độ phân cực của nó xuống.
Muốn thế, ta ête hóa các nhóm có cực (hyđrôxyl) của nhựa và đặc biệt là làm
cho nhựa chứa được nhiều nhóm không cực ở vị trí para với hyđrôxyl của nhân phênol.
Các este đó (nhựa tác dụng với các acid béo của colofan) được ứng dụng rộng rãi
người ta gọi là nhựa copan nhân tạo. Sơn dầu cao cấp được điều chế từ nhựa phênol
100% (para akyl phênol). Sơn dầu copan là loại sơn được điều chế từ copan trộn với
dầu lanh ở nhiệt độ cao (230÷280
0
C). Sơn dầu cao cấp có độ bóng cao, chịu tác dụng
của tia tử ngoại, khí quyển.
Còn có sơn từ nhựa rezolic rắn tan trong C
2
H
5
OH gọi (bakêlit). Sơn bakêlit dùng
để tẩm phụ gia và tạo các màng phủ khác nhau kể cả màng chống rỉ. Sơn bakêlit dùng
để bảo vệ các đường ống chịu áp suất cao khỏi bị tác dụng của H
2
O làm lạnh, ống
thông gió trong xưởng acid và các đường ống khác của máy làm lạnh, máy nén khí
Ngoài các vật liêu trên người ta còn dùng nhựa phênol-formalđêhyd để làm chất
dẻo bọt.
VI. ÚNG DỤNG NHỰA PHÊNOL-FORMALĐÊHYD TAN TRONG CỒN
ĐỂ LÀM KEO DÁN:
21
Cũng như nhựa urê-formalđêhyd, nhựa phênol-formalđêhyd có ứng dụng rất
quan trọng trong việc dùng để dán các vật liệu gỗ kim loại, chất dẻo, thủy tinh, sành
sứ
Nhựa rezolic tan trong cồn có thể đóng rắn ở nhiệt độ thường nhờ acid mạnh,

2. Keo đi từ các nhựa phối hợp
a. Keo Cacbonit-phênol-formalđêhyd.
Được sản xuất từ dung dịch H
2
O của nhựa phênol và urê-formalđêhyd và chất
xúc tác rắn, để giảm độ co rút người ta cho thêm phụ gia xenlulô.
Phối liệu của keo:
Nhựa urê-formalđêhyd 56 phần khối lượng
Nhựa phênol -HCHO 35 phần khối lượng
Esteêtylic của acid oxalic 5 phần khối lượng
Bột gỗ 5 phần khối lượng
Keo này chứa 30÷50% nước
b. Keo polivinyl butyrat-phênol-formalđêhyd
Keo này là dung dịch của nhựa rezolic và polivinyl butyrat tan trong cồn, đi từ 2
loại nhựa này có tính bám dính tốt và có thể chuyển sang trạng thái không nóng chảy,
không hòa tan khi đun nóng.
22
Keo là chất lỏng có màu trong suốt hay mờ đục từ vàng sang đỏ. Phân biệt nhãn
hiệu là do tỉ lệ trộn các cấu tử khác nhau vì thế mà nhãn hiệu khác nhau.
Thông thường polivinyl butyrat và phênol-formalđêhyd là quá trình phức tạp
cùng với đóng rắn nhựa rezolic lúc này nhóm mêtylol của nhựa rezolic tác dụng với
nhóm hyđroxyl của polivinyl butyrat.
Ngoài ra còn có một phần của các cấu tử trộn hợp vẫn giữ nguyên không phản
ứng có thể trích ly ra bằng dung môi.
c. Keo phênol - cao su:
Keo phênol-cao su được điều chế bằng cách trộn hợp nhựa phênol-formalđêhyd
với cao su (acrylnitril, clopren ) keo này được dùng để dán nhôm, thép và các hợp
kim có độ bền trượt và uốn cao, chịu được dao động, chịu được nước, bền nhiệt, bền
với dầu mỏ.
d. Keo phênol-formalđêhyd và epoxy

1. Bảo quản và chuẩn bị nguyên liệu.
Phẩm chất và độ đồng nhất của nguyên liệu có tác dụng rất quan trọng, vì vậy
cần bảo quản và chuẩn bị nguyên liệu thật tốt. Nguyên liệu đem đến nhà máy bằng
nhiều phương tiện, thiết bị chứa nên phải phối hợp với nhau cho đồng nhất và bảo quản
trong những thùng chứa thích hợp.
Phênol trước khi sản xuất ở trạng thái nóng chảy, còn formalin không kết tủa ở
dạng parafooc, thường dùng người ta vận chuyển Phênol trong thùng phuy mạ kẽm, để
làm nóng chảy phênol tinh thể, ta có thể đốt nóng chảy phênol trên bể nước nóng hoặc
lò đốt bằng hơi nước bão hòa, truyền nhiệt bằng cách gián tiếp qua thùng chứa phênol.
Sau khi nóng chảy nhờ bơm chân không hút qua chứa và thùng chứa nhờ bơm li tâm
bơm lên thùng lường. Ở thùng lường và thùng chứa đều có ống xoắn ruột gà để đun
nóng giữ cho phênol ở trạng thái nóng chảy.
23
Formalđêhyd cũng được cho vào thùng chứa cũng nhờ bơm litâm bơm lên thùng
lường. Formalđêhyd không được tiếp xúc với sắt, nhôm vì khi tiếp xúc nó bị oxy hóa.
Để đảm bảo formalđêhyd được tinh khiết cần chọn thiết bị chứa và ống dẫn thích hợp.
2. Quá trình sản xuất nhựa Novolac (thuyết minh dây chuyền).
Từ lý thuyết chung ở trên ta có thể chọn phương pháp sản xuất nhựa phênol-
formalđêhyd mạch thẳng là chủ yếu nóng chảy hoà tan trong dung môi thông thường
rượu, axeton thuộc nhựa nhiệt độ dẻo theo đơn phối liệu sau.
Tên nguyên liệu Phần khối lượng
Phênol
Formalđêhyd
Oleic
HCl
100
26.5 - 27.5
1.5 - 2
0.056
Sở dĩ dùng xúc tác HCl là axit vì trong môi trường H

còn dư và phênol còn dư, lớp dưới là nhựa, ta tiến hành tách nước rồi đi sấy.
Giai đoạn sấy nhựa Novolac hết sức quan trọng. Nên tạo chân không sâu để
giảm được nhiệt độ của nhựa ở giai đoạn sôi mạnh.Về đầu quá trình sấy tạo ra rất nhiều
hơi và nhiệt độ nhựa nhanh chóng giảm đi (lúc đó không nên đun nóng). Phần lớn nước
24
bốc ra ở 60÷70
0
C. Trước khi kết thúc sôi vài phút cho hơi nước áp suất 3atm vào vỏ
đun nóng , khi nước đã khử được hầu hết, nhựa trở nên sáng hơn và nhiệt bắt đầu tăng
lên lúc đó hơi giảm xuống 0,5atm. Ở điều kiện sấy cố định (áp suất còn không được ít
hơn 200 mmHg) thì có thể tăng nhiệt độ lên không quá 100
0
C.
Để kết thúc quá trình sấy nhựa thì ta căn cứ theo thời gian và nhiệt độ của nhựa.
Đồng thời kiểm tra nhiệt độ nhỏ giọt của các mẫu nhựa. Lấy mẫu thứ nhất khi nhiệt độ
nhựa trong nồi phản ứng đạt từ 82÷85
0
C sau đó 10 phút lấy mẫu 1 lần. Kết thúc quá
trình sấy nhựa ở nhiệt độ 110
0
C chưa đạt tới 100÷160

giây và nhập kho trước khi đóng
gói nhựa Novolac có màu hồng trong suốt.
DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.
25