Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Фаолит — кислотоупорная термореактивная пластмасса, изготовляемая на основе водноэмульсионной резольной фенолоформальдегидной смолы (бакелитовой смолы). Обязательным компонентом фаолита, выступающим в качестве наполнителя, является асбест (фаолит марки «А»). Обычно используют смесь хризотилового и антофиллитового асбеста в смеси с графитом (фаолит марки «Т», для повышения теплопроводности) или с песком (фаолит марки «П», для увеличения теплостойкости).
Содержание
Свойства
По сравнению с другими химически стойкими материалами фаолит обладает рядом преимуществ. Под действием солнечного света и электрического освещения в течение года отвержденный фаолит немного темнеет, но механические показатели остаются без изменений. Поврежденные Фаолитовые изделия легко ремонтируются на месте, что почти исключено для керамических изделий.
Эксплуатация фаолитовых трубопроводов в зимних условиях подтверждает высокую морозостойкость фаолита.
Химическая стойкость
Фаолит и фаолитовые изделия обладают весьма высокой химической стойкостью к кислым средам и органическим растворителям.
Основная качественная характеристика фаолита — высокая стойкость к действию кислот (кроме кислот-окислителей). Он стоек в кислотах:
Также устойчив в растворах различных солей (до 100°С), в том числе натрия и кальция, в атмосфере газов: хлора и сернистого ангидрида до 90-100 °С. Фаолит нестоек в азотной кислоте, плавиковой кислоте и щёлочах[1].
Физико-механические свойства
Фаолит отличается высокой стойкостью к вибрациям, ударам и резким перепадам температур[2].
Материал вдвое легче (плотность 1,51,7 г/см3) и в 4-6 раз прочнее кислотоупорной керамики[3].
Основные характеристики:
Недостатки
Основной недостаток фаолита заключается в том, что его малая ударная вязкость и отсутствие эластичности в ряде случаев приводит к необходимости увеличивать прочность фаолитовых изделий за счет применения тканевых прослоек (изделия из текстофаолита) или помещать фаолитовые аппараты в стальные кожухи. Плохая теплопроводность фаолита марки «А» не позволяет использовать его для теплообменной аппаратуры. Фаолит марки «Т», имеющий более высокий коэффициент теплопроводности, может использоваться в ряде подобных случаев.
Недостатком фаолитирования является необходимость термической обработки в специальной камере-сушилке, что затрудняет применение фаолита для защиты арматуры в аппаратах, имеющих большие габариты.
С ростом температуры агрессивной среды увеличивается износ фаолита в результате более глубокого проникновения химических реагентов в фаолит и частично — его набухания. За стадией набухания может наступить стадия разрушения фаолита — это зависит от агрессивной среды и температуры. Резкие колебания температуры при эксплуатации фаолита нежелательны, так как они могут привести к образованию трещин.
Технология производства
Производство фаолита состоит из двух основных этапов:
- получение резольной эмульсионной фенолоформальдегидной смолы;
- смешение смолы с наполнителями.
Образование смолы
Образование смолы происходит в вакуумном-варочном реакторе. В определенной дозировке Фенол, формалин и аммиачная вода подается в реактор, где происходит поликонденсация реакционной смеси. Процесс длится в течение 20-30 минут при 90°С, до расслоения массы на смолу и водный слой.
После этого молекулярная масса охлаждается в вакууме (не менее 500 мм рт. ст.). Из реактора удаляется вода.
Высушенная смола поступает в смеситель для приготовления фаолитовой массы.
Весь цикл производства смолы длится до 10 часов и позволяет получить на выходе фенолоформальдегидную смолу в объёме 115—120 % от количества загруженного фенола[4]. Содержание свободного фенола в смоле — не более 10 %, формальдегида — не более 2 %, летучих — не более 10 %[5].
Смешение компонентов
Жидкую резольную смолу подогревают до 5060°С и помещают в смеситель. Производится загрузка наполнителей и добавок, в зависимости от марки выпускаемого фаолита:
- Для марки А — на 100 весовых частей смолы добавляют 95165 вес.ч. антофилитового асбеста, 510 вес.ч хризотилового асбеста и от 0 до 3 вес.ч стеарина;
- Для марки Т — на 100 весовых частей смолы добавляют 2026 вес.ч хризотилового асбеста и 80105 вес.ч графита[4];
- Для марки П — на 100 весовых частей смолы добавляют 35 вес.ч хризотилового асбеста, 135 вес.ч песка и 3 вес.ч. стеарина[5].
Каждая марка фаолитов может отличаться по рецептуре в зависимости от назначения.
В настоящее время производится фаолит марки В — на основе талька.[6]
Для повышения кислотостойкости фаолита асбест обрабатывают соляной кислотой, промывают и просушивают, чтобы удалить кислоторастворимые продукты. Смешение компонентов проводится течение 1 часа. Для поддержания температуры в «рубашку» смесителя подается горячая вода.
Готовый продукт
Смола придает композиции пластичность до отверждения и твердость после отверждения. На свойстве пластичности сырого фаолита основаны способы переработки его в полуфабрикаты (листы, трубы), готовые прессованные изделия и способы изготовления из него замазок.
Готовая сырая масса может применяться в качестве фаолитовой замазки, а также для изготовления листовых и фасонных изделий.
Полученные изделия подвергают отверждению в специальных камерах при плавном повышении температуры от 6070°С до 120130°С, производимой подачей пара в течение 2530 часов. Когда температура снизится до 6070°С листы или изделия из камеры выгружаются.
Поверхность изделий из фаолита покрывают бакелитовым лаком (спиртовым раствором фенолоформальдегидной смолы) в ванне. Лаковое покрытие дополнительно отверждают в камере примерно по такому же режиму, как и изделия из фаолита.
Применение
Фаолит применяют в качестве теплозащитного и кислотоупорного материала[2].
Фаолитовые изделия можно собирать из отдельных деталей, изготовляемых из отвержденных фаолитовых листов и труб.
Листы и изделия, изготовляемые из сырого фаолита, отверждают для перевода смолы в неплавкое и нерастворимое состояние, после чего они становятся пригодными в качестве кислотостойкого материала в химических аппаратах, трубопроводах.
- Фаолитовая замазка применяется для уплотнения швов при сборке фаолитовых ванн, аппаратуры и фасонных частей, а также для фаолитирования поверхностей.
- Сырые фаолитовые листы предназначаются для защиты от коррозии поверхностей аппаратов и формования различных кислотоупорных изделий: царг, ванн, труб и др. Внутренние поверхности защищают футеровкой, внешние поверхности фаолитированием.
- Отвержденные фаолитовые листы предназначаются для защиты от коррозии прямоугольных емкостей и кислородных ванн.
- Трубы из фаолита применяются на предприятиях с агрессивными средами. Например, башня с текстофаолитовой трубой используется для отвода газов и паров травильного отделения стана на Челябинском металлургическом комбинате (высота трубы 60 м, внутренний диаметр 1,5 м). Царги трубы выполнена из фаолита марки Т с армированием бязью, пропитанной бакелитовым лаком.
- Фасонные части и арматура к трубопроводам, детали насосов изготовляются из фаолитовой массы методом шприцевания, формования и прессования и применяются для транспортировки агрессивных жидкостей и газов.
Текстофаолит
Текстофаолит представляет собой материал, состоящий из нескольких слоев фаолита с проложенными между ними слоями ткани. Различают ткани на основе стеклянных нитей (стеклоткань, стеклосетка), на основе хлопчатобумажных тканей (бязь, миткаль, бельтинг), на основе угольной, графитированной или какой-либо другой ткани. За счет применения тканей изделия из текстофаолита становятся прочнее в 1,5—2 раза по сравнению с изделиями из фаолита. Текстофаолит применяют для изготовления крупногабаритных вентиляционных труб высотой до 200 м, работающих в жестких условиях воздействия различных агрессивных сред.
Примечания
- Сложные поликонденсационные пластические массы (неопр.). Дата обращения: 20 декабря 2012. Архивировано 3 января 2014 года.
- 1 2 Технология конструкционных материалов / под ред. Ю.М.Барона. — СПб.: Питер, 2012. — С. 90. — 512 с. — (Учебник для вузов). — ISBN 978-5-459-00933-0.
- Фаолит — статья из Большой советской энциклопедии.
- 1 2 3
- 1 2
- В.Д. Любановский. Защита строительных конструкций зданий и сооружений и оборудования от коррозии // Химическая техника. — Информационно-издательский центр «КХТ», 2003. — Вып. 12. — С. 11—13. Архивировано 3 июня 2016 года.
См. также
Фаолитирование
|
|