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精细化工

2020-03-08 来源:要发发教育
第一、二章

精细化学品的定义:是化学工业中用来与通用化工产品或大宗化学品相区分的一个专用术语。

精细化工的特点:多品种、小批量、技术精密度高、综合生产流程和多功能生产装置、大量采用副陪技术、投资少、附加价值高、利润大。 精细化工的生产特性:多品种、多种多样的生产装置和生产流程、技术密集度高、商品性强。 精细计量学:

精细化工新产品的开发程序:1、选择研究课题 2、课题的可行性分析和论证 3、实验研究 4、中间实验 5、性能、质量检测和鉴定。 第七章

涂料的新定义:涂料是一种可借特定的施工方法涂覆在物体表面上,经固化形成连续性涂膜的材料,通过它可以对被涂物体进行保护、装饰和其他特殊的作用。 涂料的组成:涂料一般由不挥发分(成膜物质)和挥发分两部分组成。 涂料的命名原则:涂料全名=颜色或颜料名称+成膜物质名称+基本名称。

涂料的固化机理有哪三类:1、物理机理干燥 2、涂料与空气中的氧反应 3、涂料组分间的反应使其交联固化。

何为颜料体积浓度:涂料中颜料和填料的体积与配方中所有非挥发分的总体积比。 用于提高涂料性能的添加剂:1、增稠剂、放流挂剂 2、防沉降剂 3、防浮色剂和防发花剂 4、流平剂 5、粘弹性调整剂 6、浸润分散剂 第三章

1、表面活性剂的定义:是一类具有两亲性结构的化合物,至少含有两种极性与亲液性迥然不同的基团部分。从广义上讲,能使体系表面张力下降的溶质均可称为表面活性剂:但习惯上只将降低表面张力作用较大的一类化合物,即能够大幅度降低体系表面张力的物质称为表面活性剂。

2、表面活性剂的结构:具有双亲性结构,即同时具有亲油疏水的基团和亲水疏油的基团,通常称为亲油基和亲水基

3.、水溶液中浓度对表面张力的影响:①随浓度的增大,表面张力上升(无机酸、碱、盐溶液) ②随浓度的增大,表面张力下降(有机酸、醇、醛溶液) ③随浓度的增大,开始表面张力急剧下降,但到一程度便不再下降(肥皂、长链烷基、苯磺酸钠、高级醇硫酸酯盐) 4、表面活性剂浓度变化的运动情况:表面活性剂溶液随浓度增加,分子在溶液表面上将产生定向排列,从而改变溶液的表面张力。

当溶液极稀的时,表面活性剂分子在表面的集聚较少,几乎不改变表面张力。稀溶液时,集聚增加,表面张力急剧下降,而溶液内部的表面活性剂分子相互将亲油基靠近。随着浓度的进一步增加,表面聚集的分子越来越密集,表面张力越来越低,直至达到临界胶束浓度。若继续增加浓度,且大于临界胶束浓度的溶液,将不会改变表面分子膜,表面张力不再改变。 5、临界胶束浓度cmc:指表面活性剂分子或离子在溶液中开始形成胶束的最低浓度。达到cmc后既有胶束形成。胶束中的表面活性剂分子可随时补充表面分子膜中分子的损失,从而使表面活性剂得以充分发挥。 反映。 6、亲水亲油性平衡值(HLB):描述表面活性剂的亲水亲油性是亲水亲油性平衡的定量 7、胶束的作用:胶束起一个表面活性剂贮存库的作用 8、克拉夫特点(临界溶解温度):如果加热水溶液,达到某一温度时,其溶解度会突然增大。这个使表面活性剂的溶解度突然增大的温度点

9、浊点:聚乙二醇型非离子表面活性剂与离子型表面活性剂相反,将其溶液加热达到某一温度时,透明溶液会突然变浑浊。这一过程可逆,温度达浊点时乳浊液形成,降温时溶液变

透明。但当温度保持在浊点以上时静置一段时间将分层

10、聚乙二醇存在浊点的原因:其亲水基依靠聚乙二醇链上醚键与水形成氢键而亲水。氢键结合较松散,当温度上升时,分子热运动加剧,达到一定程度氢键便断裂,溶解的表面活性剂析出,溶液变为乳浊液;而当温度降至浊点之下时,氢键恢复,溶液便又变透明。 11、肥皂的反应方程式:R-COOCH₂ CH₂-OH | |

R-COOCH+3NaOH→3R-COONa+CH-OH | |

R-COOCH₂ CH₂-OH 简介肥皂的传统生产工艺:设备简单,制备容易。油脂与碱液放入皂化釜,加热煮沸,待皂化后转入盐析池,加浓食盐水进行盐析,上层肥皂精加工而成产品;下层甘油回收加工作为副产品。生产周期至少一天,有时需要几天。这是传统工艺的主要缺点 Cu-Cr 12、高级醇硫酸酯盐的合成方程式:

其生产流程:①原料(高级醇)的制备②高级醇的硫酸化

13、高级醇硫酸化过程中硫酸化剂:浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸和氨基磺酸等 14、三氧化硫硫酸化的反应:R-OH+SO3→ROSO3H→﹙NaOH反应条件﹚ROSO3Na

其工艺特点:此反应得率高,但方热量大,且产物黏度很大,极易引起局部过热而使醇脱水、物料焦化,产品色泽加深,影响质量。因此要求反应器冷却面积大,传热效果好。对于大规模生产,三氧化硫是更具优势的硫化剂,没有氯化氢副产物,高级醇转化率高,产品含盐量低,质量好,成本低。缺点反应能力强,容易产生副反应

15、烷基苯磺酸盐的生产过程:①烷基苯的制备②烷基苯的磺化③烷基苯磺酸的中和 16、天然煤油中提取正构烷烃的方法:①尿素络合法②分子筛提蜡法 由上述方法得到的正构烷烃可经两条途径制得烷基苯:①氯化法②脱氢法

17、生产烷基苯的途径:①天然煤油中提取②石蜡裂解③乙烯齐聚④丙烯四聚 18、三氧化硫磺化生产过程:空气干燥及三氧化硫制取,磺化,尾气处理

19、制取三氧化硫的三种方法:①液体三氧化硫蒸发②发烟硫酸蒸发③燃硫法 20、烷基磺酸盐的生产方法:①磺氯化法RH+SO2+Cl2→RSO2Cl+HCl RSO2Cl+2NaOH→RSO3Na+H2O+NaCl ②磺氧化法 21、烷基磺酸正畸的生产方法:①②

22、含氮化合物阳离子表面活性剂的分类:胺盐和季铵盐

23、高级脂肪醇制备伯胺:脂肪醇和氨在380~400℃和12.16~17.23Mpa下反应 ROH+NH3→RNH2+H2O 高级脂肪醇法制备仲胺:2ROH+NH3→Ni﹙催化剂﹚R2NH+2H2O 24、洁而灭化学式及用途:它是消毒杀菌剂,也可用作聚丙烯啨染色的缓染剂。

25、两性离子的分类:①强阴离子-强阳离子,AC②弱阴离子―强阳离子,aC③强阴离子―弱阳离子,Ac④弱阴离子―弱阳离子,ac

26、两性离子与PH值的关系:在碱性溶液中呈阴离子活性,在酸性溶液中呈阳离子活性,在中性溶液中呈两性活性。

27、具有1个氨基,2个以上羧基的两性离子的表面活性剂,等电点在PH1~4范围内;弱阴离子,强阳离子的两性离子表面活性剂,等电点在PH7以上;具有1个氨基1个羧基的活性剂,等电点在PH6~7范围内。当溶液PH值低于等电点呈阳离子性,反之呈阴离子性。 28、非离子的表面活性剂的分类:聚乙二醇型、多元醇型

29、聚乙二醇链的存在状态:①在无水状态时为锯齿型②在水溶液中为曲折型 30、环氧乙烷的生产方法:氯醇法和直接氧化法

31、蔗糖酯生产方法:①溶剂法②微乳化法③无溶剂法

第五章

1.食品添加剂是指,为改善食品品质和色香味以及防腐和加工工艺的需要而加入食品中的天然或者化学合成物质。

2.防腐剂是抑制微生物活动,使食品在生产、运输、贮藏和销售过程中减少因腐败而造成经济损失的添加剂。

3山梨酸又名2,4-己二乙烯酸,2-丙烯基丙烯酸,结构式是CH3CH==CHCH==CHCOOH.合成方程式CH3CH2COOH------------------------CH3CH==CHCH==CHCOOH(箭头上写CH3CH==CHCHO,吡啶。下写90~100摄氏度,5h) 4.大豆磷脂的结构式,CH2―OCOR ︳

CH―OCOR' ︳

CH2―O―PO(OH) ―OM

技术路线: 粗油--水化--离心分离--(1)脱胶油(2)粗磷脂--脱水--脱色--干燥--产品

5.司盘的合成方法有(1)一步合成法(2)先酯化后醚化法(3)先醚化后酯化法 6.柠檬酸 CH2COOH 苹果酸 OH―CHCOOH ︳ ︳

OH―C―COOH CH2COOH ︳

CH2COOH

丁烯二酸水合法合成苹果酸技术路线:顺酐->水合->分离->结晶->精制->产品。 7.酒石酸结构式:HOOCCH(OH)CH(OH)COOH 8.乳酸结构式:CH3CH(OH)COOH 9.味精的主要成分是L-谷氨酸钠。

10.食用色素按来源可分为俩类(1)食用合成色素(2)食用天然色素。 11.增稠剂,能增加液态食品混合物与食品溶液的粘度,保持体系的相对稳定性的亲水性物质,称为食品增稠剂,又称糊料。

12.胶黏剂的组成中,常用的基料有天然聚合物,合成聚合物和无机化合物三大类。

13.固化剂,亦称硬化剂。作用是使低分子聚合物或单体化合物经化学反应生产高分子化合物,或使线型高分子化合物交联成体型高分子化合物,从而使粘接具有一定的机械强度和稳定性。

14.填料是为了改善胶黏剂的某些性能,如提高弹性模量、冲击韧性和耐热性,降低线膨胀系数和收缩率,同时又降低成本的一类固体状态的配合剂。

15.偶联剂是一种既能被粘材料表面发生化学反应形成化学键,又能与胶黏剂反应提高胶接接头界面结合力的一类配合剂

16.接受力情况将胶黏剂分为(1)结构胶黏剂(2)非结构胶黏剂。

17.胶接界面由被粘物表面及其吸附层和靠近被粘物表面的底胶或胶黏剂组成。

18.吸附理论。只要胶黏剂能润湿被粘物表面,俩者之间必然会产生物理吸附,并对黏附强度做出贡献。(吸附理论认为胶黏剂和被粘物分子间的范德华力对黏附强度的贡献是最重要的)

19.胶黏剂的选择原则:1根据呗粘物的表面性状来选择胶黏剂 2根据胶接接头的使用场合来选择胶黏剂 3 根据胶接的成本来合理选择胶黏剂。

20.热塑性树脂胶黏剂常为一种液态胶黏剂,通过溶剂挥发、熔体冷却,有时也通过聚合反

应,使之变成热塑性固体而达到粘接的目的。热固性树脂胶黏剂是通过加入固化剂加热时,液态树脂经聚合反应交联成网状结构,形成不溶、不熔的固体而达到粘接目的的合成树脂胶黏剂,其黏附性较好。

21.丙烯酸酯类胶黏剂常用的单体有丙烯酸的甲酯、乙酯、丁酯和异辛酯,甲基丙烯酸甲酯。 22.常用环氧树脂胶黏剂的固化剂:1胺类固化剂2酸酐类固化剂3树脂类固化剂。 23、.环氧胶黏剂有1糊状环氧胶黏剂2膜状环氧胶黏剂

24.氯丁橡胶胶黏剂的制造包括橡胶的塑练、混炼以及混炼胶的溶解等基本过程。 25. 第四章

1.助剂:是某些材料和产品在生产、加工过程或使用过程中所需添加的各种辅助化学品,用以改善生产工艺和提高产品性能,大部分的助剂是在加工过程中添加于材料或产品中的。 2.助剂使用中需注意的问题:①助剂与聚合物的配伍性(即指配合物和助剂之间的相容性以及在稳定性方便的相互影响)②助剂的耐久性(助剂损失三途径:挥发、抽出和迁移)③助剂对加工条件的的适应性④助剂必须适应产品的最终用途⑤助剂配合中的协同作用和相抗作用(协同作用:如果配合得当,不同助剂之间常常会相互增效。相抗作用:配方选择不当,有可能产生助剂之间的相抗作用,即协同作用的反面,会彼此削弱各种助剂原有的效能) 3.增塑剂:凡添加到聚合物体系中,能使聚合物体系增加塑性的物质。

4.增塑剂的分类:①按相容性的差异a.主增塑剂b.辅助增塑剂②按作用方式分a.内增塑剂b.外增塑剂③按分子量差异分a.单体型b.聚合物型④按增塑剂的应用特性分a.通用型b.特殊型 5.邻苯二甲酸二丁酯塑PVC树脂的作用机理:在升高温度时,DBP分子插入到PVC的分子链间,DBP的酯型偶极与PVC的偶极相互作用而使DBP的苯环极化,这样,DBP与PVC就结合在一起。由于DBP非极性部分的亚甲基链不极化,它夹在PVC的分子链间,削弱了PVC分子间力,使PVC分子链的移动容易了。由此可见,一般增塑剂分子内部必须含有能与极性聚合物相互作用的极性部分和不与聚合物作用的的非极性部分。书P87(4-1,4-2) 6.塑化效率 7.相对效率

8.Ap/P0是增塑剂分子中非极性的脂肪碳原子数Ap和和极性基P0的比值(P91) 9.脂类广泛用作增塑剂原因:增塑剂分子量的大小要适当,应在250以上,因此,300~50似乎成了一般增塑剂的标准分子量范围。

10.性能良好的增塑剂分子结构应具备的条件:①相对分子质量在300-500左右②具有2-3个极性强的极性基团③非极性部分和极性部分保持一定的比例④分子形状成直链形,少分支。 11.邻苯二甲酸脂的生产主要是依靠如何优化酯化反应而提高生产效率的①将原料的任一种过量(一般为醇),使平衡反应尽量右移②将反应生成的酯或水起共沸作用,且这种共沸溶剂可以再生产过程中循环使用③酯化反应一般分两步进行,第一步生成单酯,这步反应速度很快,但由单酯反应生成双酯的过程却很缓慢,工业上一般采用催化剂和提高反应温度促进。 12. 邻苯二甲酸脂的生产工艺特点:①关于反应器的选择②中和过程的控制③水洗过程④醇的分离回收⑤精制⑥“三废”处理

12.高分子材料的老化现象:塑料、橡胶以及其他高分子材料在贮存、加工、使用过程中由于受到外界种种因素的综合影响而在结构上发生了化学变化,逐渐地失去其他使用价值的想

象。抗氧剂按功能分为①链终止型抗氧剂和预防型抗氧剂。 13.橡胶制品常用胺类抗氧剂,防老剂4010NA的结构(P122) 14.塑料制品常用酚类抗氧剂,,BHT的结构式(P121)

15.热稳定剂的作用机理:热稳定剂掺入到PVC制品中,能与产生的微量HCl起作用,因而它能防止PVC在加工过程中由于热和机械剪切作用而引起的降解,,还能使制品在使用中长期防止热、光、氧的破坏作用。实际上,除作为HCl的接受体外,各类热稳定剂还有其独特的复杂的热稳定化作用。 16.聚氯乙烯分解的两种历程:(P124)

17.三盐基硫酸铅的生产①反应原理:P128②工艺过程:将金属铅通过巴尔顿锅,在500℃空气作用下生成次氧化铅,再经预热电炉(400℃)到高温电炉(620℃),进一步氧化成含量>=99.5%的氧化铅(黄丹),装入盛有纯水的黄丹桶中。将湿黄丹倒入预先放好1/2体积纯水的送浆缸中,用搅拌机将浆料搅拌均匀后,再开送浆泵输送到反应锅。补加纯水,使反应锅中固液比例约为1:2.用蒸汽加热到40℃时加醋酸(按投料黄丹的0.5%计)作触媒,再升温至50℃停止加热。接着开始加浓度为93%的硫酸量为黄丹的11%左右,反应0.5h至浆料完全转白为终点。制成的半成品经120目过筛、干燥、粉碎后即得成品三盐基硫酸铅。P128 18.物理发泡剂是依靠在发泡过程中本身物理状态的变化来达到发泡目的的一类化合物。例:【氮气、二氧化碳、正戊烷、新戊烷、戊烷、苯、甲苯等】压缩气体(氮气、二氧化碳),挥发性流体(低沸点脂肪烃、卤代脂肪烃以及低沸点的醇、醚、酮和芳香烃),可溶性固体(水溶性无机盐、水溶性的聚合物以及淀粉等)

19.内部抗静电剂是在树脂加工中用来与之混合后再进行成型加工的。作用机理:内部抗静电剂作为表面活性剂,它在树脂中的分布是不均匀的。当抗静电剂的添加数量足够时,在树脂表面就能形成一层稠密的排列,其亲水的极性基向着空气一侧成为导电层,表面浓度高于内部。但当在加工,使用中,由于外界的作用可以是树脂表面的抗静电剂分子缺损,坑静电性能随之下降;而与此同时,潜伏在树脂内部的抗静电剂会不断渗出到表面层,向表面迁移,补充缺损的抗静电剂分子导电层。另外,抗静电剂的迁移性与树脂的相容性有密切关系,相容性小的抗静电剂,迁移速度大。

20.采用阻燃剂的目的是使可燃性材料成为难燃性,即在接触火源时燃烧速度很慢,当离开火源时能很快停止燃烧而熄灭。

21.阻燃剂的作用机理:①阻燃剂分解产物的脱水作用使有机物碳化②阻燃剂分解形成不挥发性的保护皮膜③阻燃剂分解产物将HO·自由基连锁反应切断④自由基引发剂、氧化锑与

含卤阻燃剂的协同作用⑤燃烧热的分解和可燃性物质的稀释

22.能够起阻燃作用的几种物质:十溴二苯醚、磷酸甲苯二苯脂、磷酸三苯脂

23.十溴二苯醚的生产工艺:①溶剂法 将二苯醚溶于溶剂中加入催化剂,然后向溶剂中加入溴进行反应,反应结束后过滤、洗涤干燥,即可得到十溴二苯醚。常用的溶剂有二溴乙烷、二氯乙烷、二溴甲烷、四氯化碳、四氯乙烷等②过量溴化法 即用过量溴做溶剂的溴化方法,将催化剂溶解在溴中,向溴中滴加二苯醚进行反应。反应结束后,将过量的溴蒸出,中和,过滤,干燥,即可得十溴二苯醚。其工艺过程如下:P117

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