精细化工产品概论
精细化工概论,重要概念
精细化工概论,重要概念精细化学品(Fine chemicals)即精细化工产品具有深度加工、技术密集度高、小批量生产、高附加价值、一般具有特定功能的化学品。
通用化工产品(Heavy chemicals)或大宗化学品一些应用范围广泛，生产中化工技术要求较高，产量大的产品，例如石油化工中的塑料、合成纤维及橡胶。
精细化学品的定义目前得到多数国家公认的定义：对于基本化学工业生产的初级或次级化学品经过深加工而制取的具有特一定或特定用途、小批量生产的系列产品，称为精细化学品。
精细化学品化学——研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学。
精细化工——是“精细化学品生产工业”的简称，属化学工程学范畴。
当任意两相接触时, 两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面,实际存在厚度的过渡区, 这一过渡区通常称之为界面(其中一相是气体时，称为表面)。
表面分子不稳定，它有向液体内部迁移的趋势，即有缩小表面积的趋势，这个力简称表面张力某些物质能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性。
具有表面活性的物质叫表面活性物质4）表面活性剂定义：加入很少量即能降低溶剂（一般为水）的表面张力，改变体系界面状态，以达到实际应用要求的一类物质。
固体表面能：表面上的质点受到不平衡的作用力，要将内部质点迁移到表面时，要克服向内的引力，即要增强新表面，必须反抗内部引力的作用。
分散指不溶性微粒分布在液体或半固体中组成的粗分散体系，也称悬浮液。
粒子为1-10um 为胶体分散。
分散相、连续相和分散剂三部分构成（1）固液界面吸附，降低自由能；（2）庞大亲水集团造成空间阻碍，防止微粒重新靠近合并。
（3）增大浓度，电性排斥作用。
两种互不相容的液体，一相以微滴的形式分散在另一相中,形成的多相分散体系，称为乳状液为使该混合体系稳定，加入起帮助分散和稳定作用的第三组分称作乳化剂，表面活性剂是常用的乳化剂。
（2）乳化剂的作用;降低界面张力,增加界面强度,产生界面电荷多重乳液：是一种O/W型（水包油型）和W/O型(油包水型共存的乳状液复杂体系。
精细化工概论
精细化⼯概论精细化⼯概论1.什么叫精细化学品？它有哪些特点？答：初级或次级化学品经过深加⼯⽽制成的具有特定的应⽤性能、⽤途，技术密集，商品性强，产量⼩，产品附加值较⾼的化⼯产品。
特点-----（1）⼩批量，多品种;（2）技术密集;（3）综合⽣产流程和多功能⽣产装置；（4）⼤量采⽤复配技术;（5）投资少、利润⼤、附加值⾼；（6）产品更新换代快。
2.精细化⼯基本原料有哪些？答：初级原料：（1）⽯油（2）天然⽓（3）煤（煤焦油、⽔煤⽓），主要包括---基本原料（三烯、三苯、⼀炔、⼀甲烷）；中间体；精细化学品。
（4）农副产品——可再⽣资源脂肪类与油类、碳⽔化合物、天然产物等3.⽬前精细化学品的发展趋势如何？答：精细化⼯与农业的关系、精细化⼯与轻⼯业和⼈民⽣活的关系、精细化⼯与军⼯、⾼技术领域的关系。
4.胶粘剂有哪些优点?⼀般由哪些物质组成？答：（１）能粘合⽤其他⽅法不能连接的不同种类、形状材料间的物质，如粘接薄膜、纤维、⼩颗粒等；（２）应⼒分布⾯⼴，⽐采⽤机械连接易得到更轻、更牢固的组件；（３）通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量⽐及尺⼨稳定性得到改善；（４）粘合剂有许多特殊性能；（５）可以粘合异种材料；（６）粘合⽅法⽐其他连接⽅法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施⼯，且速度快，经济，美观。
物质组成----(1) 基料；（2）固化剂和固化促进剂；（3）稀释剂；（4）增塑剂与增韧剂；（5）偶联剂；（6）填料；（7）其它助剂。
5. 什么是热固(塑)性胶粘剂?举例说明。
答：热固性胶黏剂---热固性树脂粘合剂是在热、催化剂单独作⽤或联合作⽤下形成化学键，它固化后不熔化，也不溶解。
如：环氧树脂胶粘剂，俗称万能胶，是以环氧树脂为基料制备的胶粘剂，能粘接许多⾦属和⾮⾦属材料。
热塑性胶黏剂---以热塑性树脂为基料的粘合剂，加热熔融软化，冷却固化，遇溶剂可溶解。
如：聚醋酸⼄烯酯及其共聚物胶粘剂主要⽤于⽊材、纸制品、纤维、陶瓷、塑料薄膜、发泡聚⼄烯等的粘接。
精细化工概论最终版
精细化⼯概论最终版⼀、名词解释：1、表⾯活性剂：是指加⼊少量能使其溶液体系的界⾯状态发⽣明显变化的物质。
2、结构两亲性：表⾯活性剂⼀般都是线性分⼦，其分⼦同时含有亲⽔性的极性基团和亲油性的⾮极性疏⽔基团，因⽽使表⾯活性剂具有双亲性。
3、CMC: 表⾯活性剂分⼦在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度4、浊点：对于⾮离⼦型表⾯活性剂，其亲⽔性作⽤依赖于醚氧或其他氧氮等杂原⼦与⽔的极性相互作⽤或氢键相互作⽤温度的升⾼溶解度降低⾄⼀定温度以上，⾮离⼦表⾯活性剂⽔溶液将分离出表⾯活性相，外观由清亮变浑浊，这个开始变浑浊的温度就称为浊点。
5、克拉夫脱点：离⼦型表⾯活性剂⼀种特性常数，离⼦型表⾯活性剂在⽔中的溶解度随温度的升⾼⽽慢慢增加，但达到某⼀温度以后溶解度迅速增⼤，这⼀点称为临界溶解温度，也叫作Kafft点，Tk或Kp表⽰。
6、HLB:表⾯活性剂分⼦中亲⽔和亲油基团对油或⽔的综合亲和⼒称为亲⽔亲油平衡值.7、精细化率：精细化⼯产品的总值/化⼯产品的总值×100%8、热塑性树脂：是具有受热软化、冷却硬化的性能，⽽且不起化学反应，⽆论加热和冷却重复进⾏多少次，均能保持这种性能。
9、胶黏剂：凡是能将同种或不同种的固体材料粘接在⼀起的物质。
10、ADI（⽇允许摄⼊量）：是指⼈⼀天连续摄⼊某种添加剂，⽽不致影响健康的每⽇最⼤摄⼊量，以每⽇每公⽄体重摄⼊的毫克数表⽰。
mg/kg ADI=MNL(最⼤⽆作⽤剂量)× 1/10011、涂料：是涂覆在被保护或被装饰的物体表⾯，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜。
（指特定的施⼯⽅法涂覆在物体表⾯后，经固化在物体表⾯形成有⼀定强度的连续保护膜，或者形成具有某种特殊功能涂膜的⼀种精细化⼯产品。
）12、两性离⼦表⾯活性剂：指分⼦中同时具有阴离⼦和阳离⼦基团的表⾯活性剂。
主要有咪唑啉型、甜菜碱型、氨基酸型、磷酸脂型。
13、⽯油化学品：在⽯油开采及其制品的⽣产中，需添加多种化学品，这些化学品对提⾼采油率，改进⽣产⼯艺，改善燃料油和润滑油的重量具有重要作⽤。
精细化工概论
精细化工概论1、通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位，附加价值率与利润率较低，应用范围较广的化工产品。
精细化学品是以通用化学品为起始原料，采用复杂的生产工艺进行深度加工，制成小批量、多品种、附加价值率和利润率高、具有特定应用功能和专门用途的化工产品。
2、精细化学品的特点：（1）品种多、产量小，主要以其功能进行交易（2）采用间歇生产方式（3）生产技术要求高，产品质量指标高（4）生产装置占地面积小，一般中小型企业即可生产（5）整个产品价值中原材料的费用的比率较低，商品性较强（6）直接用于工农业，军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务（7）投资小，见效快，利润大（8）技术密集性高，竞争激烈。
3、超细白炭黑的应用：（1）在橡胶制品中作为高补强填充材料（2）作为塑料的填充材料，提高塑料的弹性强度和耐磨性以及硬度和热稳定性（3）在造纸工业中，作为纸张的上胶剂。
纳米二氧化钛的应用：（1）利用其光电性和光敏性，可制纳米二氧化钛的感光材料，用于传真和彩色复印（2）利用其对紫外线吸收率高的特性，可作为塑料的抗老化剂和化妆品中的紫外线吸收剂（3）制作气体传感器和湿度传感器。
4、非晶态合金优点：（1）具有高强度、高韧性（2）对酸、碱、盐具有高的耐腐蚀性（3）具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性（4）可用作催化剂（5）具有超导电特性。
不足：热力学的亚稳态，只适用于低温场合；非晶态材料的杨氏模量大约只有晶态材料的一半。
5、表面改性就是对固体物质的表面通过改性剂的物理化学作用或某一工艺过程，改变其原来表面的性能或功能。
复合改性的必要性：表面改性处理除需严格的工艺程序和科学配方外，表面改性剂的选择是改性能否成功的关键，一定要根据使用的具体环境和要求改善的性能来选择改性剂。
所以选择改性剂比一定仅限于一种，多数情况下可选多种，复合使用，取长补短，以期取得更理想的效果。
特别是用于高聚物的各种各样的填料、粉体助剂，为了提高其耐热性、耐候性和化学稳定性，往往先用无机改性剂进行包膜，而为了提高其亲油性，增强与聚合物的亲和力，往往需要再用有机改性剂—表面活性剂或偶联剂做进一步表面改性，从而取得更为理想的综合效果。
(完整版)《精细化工概论》PPT课件
4、大量采用复配技术； 5、间歇生产 6、附加价值高，商品性强；
精细化工的原料来源
• 煤的加工 • 石油加工 • 天然气的利用 • 农、林、牧、渔副产品的利用
• 煤的炼焦：
粗苯
苯：50－70％ 甲苯：12－22％ 二甲苯：2－6％
煤焦油 萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
• 4、增溶
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层 水包油
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 4、起泡和消泡
4、起泡和消泡
• 发泡剂：能使气泡稳定存在的作用。用以发泡的表面活性剂叫发泡
增溶作用
5、洗涤作用
• 从固体表面出去污物统称为洗涤。洗涤 去污作用，是表面活性剂降低了表面张力而 产生的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作 用的综合结果。
肥皂去污原理示意图
• 表面活性剂种类：
2、染料、颜料
• 染料：在一定的介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的
化合物。
➢ 从中国古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000 多年的丝绸织物。
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶
随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶 束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶
精细化工概论
4、增溶
精细化工概论
• 4、增溶的作用方式
（1）非极性分子在胶束内核的增溶，饱和脂肪烃、环烷烃
以及苯等不易极化的非极性有机物，通常被增溶于胶束内核 中，就像溶于非极性碳氢化合物溶液中一样。紫外光谱或核 磁共振谱分析表明，被增溶的物质完全处于一个非极性环境 中，X射线衍射分析发现增溶后胶束体积变大。
非极性分子
精细化工概论
精细化工概论
（2）与表面活性剂分子并排分布
对于分子结构与表面活性剂相似的极性有机化 合物，如长链的醇、胺、脂肪酸和极性燃料等两亲 分子，则是增溶于胶束的“栅栏”之间。被增溶物的 非极性碳氢键插入胶束内部，其极性头插入表面活 性剂极性基之间，通过氢键或偶极子相互作用联系 起来。这种方式增溶后胶束并不变大。
表面活性剂降低了表面张力，液体可以很好的固体表面铺展开来。
精细化工概论
• 2、乳化
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一 种液体 。
分层
水包油
精细化工概论
油包水
• 3、分散
能使固体微粒均匀地分散在另一种液体中的物质称为 分散剂，如颜料分散在涂料、印刷油墨中。
精细化工概论
• 4、起泡和消泡 • 泡沫是指气体分散在液体中的分散体系。
• 抑泡剂：防止泡沫的产生。
精细化工概论
• 4、增溶 是指由于表面活性剂胶束的存在，使得在溶剂
中难溶乃至不溶的物质溶解度显著增加的作用。
胶束：两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其 非极性部分会相互吸引，从而使得分子自发形成有 序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减少了 憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多 分子有序聚集体称为胶束。
精细化工概论_01绪论
中试放大
正式生产
中间实验阶段是进一步研究在一定规模 的装置中各步化学反应条件的变化规律，并 解决实验室中所不能解决或发现的问题。
一、精细化学品的开发 1、
1）新产品开发的组织准备阶段 2）拟定产品的开发方案阶段 3）新产品研制试验阶段 小试 1， 工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。
中试放大
正式生产
二、精细化工生产过程的开发
1）原料路线 原料路线的选择，应充分考虑原料 的利用率、价格和供应等因素。
二、精细化工生产过程的开发
1）原料路线 2）工艺流程 工艺流程是产品生产的操作程序、 物料流向以及各种化工单元设备的有机 组合。
优质、高产、低效、低成本、安全
二、精细化工生产过程的开发
1）原料路线 2）工艺流程 3）操作方式
四、精细化学品的特点
1）一般具有特定功能★★
① 产品本身具有特定功能 ② 能赋予产品特定的功能，并在某产 品中只需加入极少量就能改善或提高 产品质量的效果，充分显示其功能性。
四、精细化学品的特点
2）多品种，小批量 精细化学品的用量一般较少。 精细化学品的种类较多。
四、精细化学品的特点
3）技术密集度高、附加值高、利润大★ 新精细化工产品开发需要动员大量人力和 物力，且开发成功可能性较小。
(5)水处理剂 含水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀 菌灭藻剂、絮凝剂等 (6)纤维抽丝用油剂 涤纶长丝用，涤纶短丝用、锦纶用、 腈纶用、丙纶用、玻璃丝用油剂等 (7)有机抽提剂 吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙睛系 列、糠醛系列等 (8)高分子聚合物添加剂 含引发剂、阻聚剂、终止剂、调节剂、 活化剂等
(9)表面活性剂 除家用洗涤剂以外的阳、阴、两性和 非离子型表面活性剂 (10)皮革助剂 含合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂等 (11)农药用助剂 含乳化剂、增效剂等 (12)油田用化学品 破乳剂、钻井防塌剂、泥浆用助剂等；
精细化工概论
精细化工概论1.精细化学品（定义、典型代表）答：精细化学品是与通用化工产品或大宗化学品相区分的一类化学品。
典型代表：染料、涂料、添加剂、胶黏剂、功能高分子材料。
2.通用化学品（定义、典型代表）答：通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位、附加价值率与利润率较低、应用范围较广的化工产品。
典型代表：煤、石油、天然气、矿物。
3.精细化学品/精细化工生产特点：（1）品种多、产量小、主要以其功能进行交易；（2）多数采用间歇生产方式；（3）生产技术要求比较高，产品质量指标高；（4）生产装置占地面积小；（5）整个产品价值中原材料费用的比率较低，商品性较强；（6）直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务；（7）投资小，较效快，利润大；（8）技术密集型高，竞争激烈。
4.精细化学品在现代化建设中的作用：（1）精细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材料等，而且还提供了大量用于集成电路加工的超纯化学试剂和超纯电子气体。
（2）精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。
（3）开发精细化工产品，可以降低能源消耗和节省资源（4）开发精细化工产品，可使原来的低档产品变为高档产品。
（5）促进粮食生产，保证国家粮食安全（6）促进药物开发，为人类进步保驾起航。
5.超细颗粒：粒径达到0.1微米以下。
分类：粒径在10-100纳米之间的称大超细颗粒；粒径在2-10纳米之间的称中超细颗粒；粒径在2纳米以下的称小超细颗粒；6.超细颗粒特点：熔点低、化学活性高、磁性强、热导性好、对电磁波的异常吸收。
7.超级白炭黑应用：橡胶、塑料、造纸工业、涂料、油墨。
8.纳米二氧化钛应用：杀菌、防紫外线、对氟氯昂的降解、对有机废水的处理、自清洁。
9.单晶体特点：原子和原子集团总是在三维空间中有规律的重复。
10.宝石的化学名称：氧化铝。
11.蓝宝石--钛；红宝石--铬。
12.非晶态合金优点：高强度、高韧性；对酸碱盐具有高的耐腐蚀性；具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性；用作催化剂；超导电特性。
全套课件 精细化工概论
第一章 绪 论
第一节 精细化工的定义与范畴
一般说来，精细化学品应具备如下特点： (1)品种多，产量小，主要以其功能进行交易； (2)多数采用间歇生产一般中小型企业即可生产； (5)整个产品产值中原材料费用的比率较低，商品性较 强； (6)直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等 方面，重视技术服务； (7)投资小，见效快，利润大； (8)技术密集性高，竞争激烈。
第一节 超 细 化
一、气相法 气相法目前分为：物理气相沉积(PVD)法和化学气相 沉积(CVD)法两种。 PVD法是利用电弧、高频电场或等离子体等高温热源 将原料加热，使之气化或形成等离子体，然后通过骤冷， 使之凝聚成各种形态(如晶须、薄片、晶粒等)的超细粒子。 其优点是可以通过输入惰性气体和改变压力，从而控制超 细粒子的尺寸。该方法特别适合于制备由液相法和固相法 难以直接合成的非氧化系(如金属、合金、氮化物、碳化 物等)的超细粉，粒径通常在0.1㎛以下，且分散性很好。 其中真空蒸发法是目前在理论上研究最多和制造超细粉最 常用的方法之一。
第一节 超 细 化
⑴沉淀法 沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂，使原料溶 液中的阳离子形成各种形式的沉淀物。如果原料溶液中有 多种成分的阳离子，经沉淀反应后，就可以得到各种成分 均一的混合沉淀物，这就是所谓的共沉淀法。利用该法可 以制备含有两种以上金属元素的复合氧化物超细粉。如向 BaCl2 和 TiCl4 混 合 溶 液 中 滴 加 草 酸 溶 液 ， 能 沉 淀 出 BaTiO(C2O4)2·4H2O，经过滤、洗涤和加热分解等处理，即 可得到具有化学计量组成的、所需晶型的BaTiO3超细粉。 共沉淀法目前已广泛应用于制备钙钛矿型、尖晶石型、 PLZT、BaTiO3系材料、敏感材料、铁氧体以及荧光材料的 超细粉。在制备过程中，需要特别重视的是洗涤操作。
精细化工概论第1章 绪论
◆ 国家的战略目标 资源节约型社会 环境友好型社会
◆《国家中长期科学和技术发展规划纲要》
重点领域及优先主题: 重点发展精细化工 科学前沿：新物质创造与转化的化学过程
发展精细化工符合国家的重大战略目标
三、传统精细化学品
医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香 精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性 剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、 催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮 革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加 剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及 炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金 属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学 品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、 功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。
四、高新精细化学品
纳米技术与精细化工的结合
纳米日用化工
粘合剂和密封胶
纳米聚合物
涂料
催化剂
贮氢材料
高效助燃剂
现代生物化工与精细化工的结合 (1) 维生素
(2) 生物农药
（3）生物表面活性剂
精细化工新技术
新催化技术
新分离技术
复配增效技术
超细粉体技术
21世纪化学热点（补充材料）
1 物质的微观、介观和宏观的组成，结构与性能研究
生物化工
工业催化
精细化学品
精细化工 精细化学品制备技术
精细化学品：
研究对象：更侧重“产品”或曰产品的功用性理论基础， 主要是以应用为目标的化学基本理论。
精细化学品这个名词，沿用已久，原指产量小、纯 度高、价格贵的化工产品，如医药、染料、涂料等。
但是，这个含义还没有充分揭示精细化学品的本质。
新精细化工
3-2国家重视，发展迅速 国家重视，
近30年来，精细化工已成为国民经济发展计划中 的战略重点之一，大多数精细化学品列入高新技 术产品目录，精细化工迅速发展，在化工产品中 比例已升到40%左右。
3-3传统精细化工发展迅速
3-4我国新领域精细化工各门类现状
1、针对一个行业的需求，进行系列产品开发 2、基于某种资源优势，进行系列产品研发 3 3、综合已有优势，进行不同产品研发
1、针对一个行业的需求，进行系列产品开发 针对一个行业的需求， 树脂基复合材料界面助剂” 以“树脂基复合材料界面助剂”为例
1.1 背景情况 树脂基复合材料，以树脂为连续相，填料为分 散相。力学性能与树脂基体、填料性质有关，还与 界面粘结性能有关。一般树脂与填料已确定，界面 粘结状况是改进的必由之路。 1.2 粘结理论 润湿作用、酸碱作用、键合作用、扩散层理论、 过渡层理论
2.3可改善另一种（类）产品生产工业技术，例如：
工业用催化剂 化纤纺丝油剂 橡塑加工中的脱模剂、润滑剂 轧钢工艺中的助剂
2.4可帮助另一种（类）产品实现特定的功能，例如：
药用、日用产品中的充雾剂 涂料、油漆、油墨中溶剂
3.我国精细化学品发展状况 3.我国精细化学品发展状况
3-1 起步较晚，与先进国家差距较大 起步较晚，
5-5 可再生资源开发精细化学品
（1）纤维素的综合利用 ）
硝酸纤维素——火药、漆料 醋酸纤维素——衣用纤维、工业纤维、塑料 制品、涂料油漆 纤维素裂解加氢，制备山梨糖醇（己六醇） 用作食品添加剂，合成多羟基预聚物（硬泡 聚醚）
（2）淀粉的综合利用 ）
接枝聚合，获得多种改性淀粉 将上述改性淀粉与塑料共混，挤吹成膜，制 备可生物降解塑料包装膜 淀粉氧化，获超吸水剂 P淀粉双黄原酸酯+橡胶，制备粉末橡胶。
精细化学品化学第一章概论
❖ 2. 复配：该技术被称为1＋1＞2的技术。两种或两 种以上主产品或主产品与助剂复配，应用时效果远 优于单一产品性能。如表面活性剂与颗粒或乳粒相 互作用，改变了粒子表面电荷性能或空间隔离性， 使分散体系或乳液体系稳定。某些农药本身不溶于 水，可溶于甲苯，在加有乳化剂时，可制成稳定的 乳状液；乳化剂调配适当时，可使该乳液在植物叶 上接触角等于零，乳液在树叶上容易完全润湿，杀 虫效果好。化妆品、涂料基本都采用复配技术。
❖ 使用品种多是精细化学品的另一特点。这一方面与 批量小有关，另一方面也与产品具有特定功能这一 特点有关，还与产品更新快、社会需求不断增长有 关。如塑料加工需要增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热 稳定剂等产品。如染料，根据《染料索引》(Colour Index)统计，不同化学结构的染料品种有5200多个。
➢ 欧美一些国家把产量小、按不同化学结构进行生产 和销售的化学物质，称为精细化学品(fine chemicals)；把产量小、经过加工配制、具有专门 功能或最终使用性能的产品,称为专用化学品 (specialty chemicals)。中国、日本等则把这两类产 品统称为精细化学品。
总之 精细化学品可表示为：
❖ 在精细化工生产中配方通常是技术关键之一， 也是专利需要保护的对象。掌握复配技术是 使产品具有市场竞争能力的极为重要方面。 但这也是目前我国精细化工发展上的一个薄 弱环节，必须给予足够的重视。
(3)小批量、多品种
❖ 由于精细化学品都有特定的功能，因此都有 一定的应用范围，其用量也不很大。如医药 在制成成药后，其形式有药片、丸、粉、溶 液或针剂等，但每个患者的服用量是以毫克 计，染料在纺织品上的用量不超过织物重量 的3~5%。对具体产品来说，年产量就不可能 很大。产品的生产规模大小不一，差别极大， 从十万吨/年到仅几十公斤/年，多以批量方式 生产。
精细化工概论
精细化学品（Fine Chemicals）具有特定功能的小批量、深加工、附加价值和利润率较高的化学品，或称精细化工产品。
又称专用化学品。
通用化学品生产规模大，产量高、应用范围广，无特定功能。
例如合成氨、烧碱、塑料、橡胶、纤维、汽油等,是制造精细化学品的基本原料或材料。
又称基本化工产品。
我国精细化工产品按功能和用途分成11大类1、农药2、染料3、涂料4、颜料5、试剂和高纯物6、电子信息化学品7、食品和饲料添加剂8、胶粘剂 9、催化剂和各种助剂10、化工系统生产的化学药品（原料药）和日用化学品11、功能高分子材料（功能膜、偏光材料等）。
高分子的基本特征：分子量大（高分子的分子量一般高达几万、几十万，甚至上百万，范围在104～107以上）高分子具有链状结构--大分子由结构相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。
高分子的种类：橡胶纤维塑料涂料胶粘剂功能高分子材料高分子的分子链结构：高分子主链上的原子都直接以共价键连接。
高分子材料助剂的定义：是一种许许多多原子由共价键联结而成的相对分子质量很大（104～107，甚至更大）的化合物。
涂料的定义是能涂覆在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜的材料。
涂料的作用装饰保护特殊功能涂料的分类①按形态水性涂料----以水为分散介质：乳胶漆溶剂型涂料----以有机溶剂为分散介质：油漆粉末涂料----完全不含有机溶剂的固体粉末涂料②按用途（家装、工业、特种）建筑涂料、家具涂料、家电涂料、玩具涂料、交通标志涂料、汽车涂料、船舶涂料③按涂层作用：腻子、底漆、中涂、面漆、罩光漆④按施工方法刷涂涂料、喷涂涂料、辊涂涂料、电泳涂料、浸涂涂料等。
⑤按成膜物质醇酸树脂涂料丙烯酸酯涂料环氧树脂涂料聚氨酯涂料酚醛树脂涂料不饱和聚酯涂料氨基树脂涂料氟碳树脂涂料⑥按颜料含量清漆:不含颜料的透明涂料。
色漆(磁漆）:含有颜料的涂料。
⑦按涂膜干燥方式自干漆(常温干燥涂料)、烤漆（加热干燥涂料) 、湿固化涂料、紫外光固化涂料。
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脂肪醇硫酸钠(FAS) ROSO3Na
我国 品种：2000多 年产量：约130万吨 中国
0.59kg
生成厂家：1700多家
10kg 日本
SAA人均拥有量
14.58kg 美国
发 展 趋 势
绿色 产品
对人安全、温和、易于生物降解
CH2OH
烷基葡萄糖苷（APG)
H
[
O
O OH OH
]
OR
n
醇醚羧酸盐（AEC)
种脂肪酸。
精细化工产品的分类
1. 医药与兽药
指对人类或动物的疾病具有预防、治疗和诊断作用的物质。
2. 农药
指用来防治危害农林作物的病菌、害虫、杂草、鼠类等所采 用的药剂，和能增进或抑制植物的生理机能的药剂。
3. 粘合剂
又叫胶粘剂，是能把同种或不同种的固体材料表面连接在一 起的媒介物质。
4. 涂料
是指用特定的施工方法涂覆在物体的表面上，经固化形成连续性 涂膜的材料。从而对被涂覆物起到保护、装饰、标志和其它特殊 的作用。(如电绝缘、防污、减阻、隔热、耐辐射、导电、导磁)
9. 金属防锈
P&G
6. 纺织品加工
11. 印刷油墨
3. 食品
食品乳化剂 凝冻 附聚
纤维处理，纺纱，织布， 12. 石油开采 煮练，漂白，印染，后 整理，等
4. 化妆品
7. 塑料橡胶业
一、界面与表面
s-s s-l s-g l-l l-g
二、表面能与表面张力
( )
G A T , P , n
18. 无机精细化学品
如锂、钠、镁、硅等单质；氯化磷酸三钠、聚磷酸铵等磷酸 盐；过硼酸钠、硼酸锌等硼化物；二硫化钨、钼酸锌等钨、 钼化合物；精细陶瓷。
精细化工产品的开发内容
(1) 化合物合成研究
(2) 复配技术研究
(3) 商品化设计及其研究
精细化工产品的开发步骤
(1) 实验室研究阶段(小试) (2) 中间试验阶段(中试)
+
CH3
[R
N
CH3]
+
Cl
O
[R C NH CH2 CH2 N(CH3)3] +Cl-
CH3
杂环型 [
R
N N
] CH3SO4 CH2CH2OH
+
-
H 3C
[ N CH3
R
O ] Cl
+ -
鎓盐型 [ C16H33
S CH3
C2H5] X
+
-
+
[
I
]
HSO 4
-
[ C12H25P(C 2H5)3]
四、表面活性剂的起源与发展
肥皂 全世界 品种：16000多种 油脂、草木灰 脂肪酸盐（RCOOM）
年产量：超过1300万吨
年销售额：100亿美元
R
主要品种：
直链烷基苯磺酸钠(LAS) 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)
SO 3Na
R ( OCH2CH2) OH n 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES) R ( OCH2CH2) OSO3Na n
蔡
志
彬
总 绪 论
精细化 Fine
chemicals 工产品 学品
通用化 Commodity chemicals 工产品
or
大宗化 Heavy chemicals 学品
特定的应用性能 通用化工产品(大 宗化学品)：指以 产量小，附加值高 天然资源如煤、 技术密集度高 石油、天然气、 1.R&D投资较高 农副产品等为基 2.工艺流程长，单 本原料，经过化 元反应多，原料 学加工而制成的 大吨位，附加值 复杂，中间过程 较低，应用范围 控制要求严 较广的化工产品。 3.信息密集，信息 快
5. 染料和颜料 6. 表面活性剂和合成洗涤剂
加入少量即能显著降低两相界面张力，改变体系界面状态的 物质。 有去污洗净性能的物质。
是指自身有色而且能使其它物质获得鲜明和坚牢色泽的物质。
7. 塑料、合成纤维和橡胶用助剂
是指在塑料、合成纤维、橡胶的生产和使用过程中添加的， 用来改善生产工艺和产品性能的各种辅助化学品。如增塑剂、 抗氧剂、阻燃剂、热稳定剂、硫化剂、着色剂、柔软剂、抗 静电剂。
洗涤剂、抗静电剂等
在水中是否离解， 和离解出来的具 有表面活性的基 阴离子 阳离子
两性离子
非离子
团所带电荷的性质
特种
－
＋
_
硫酸盐型 磺酸盐型
ROSO3Na
R
+
R ( OCH 2CH2)n OSO 3Na
R CH
R
CH ( CH2 )pSO3Na
SO 3Na
CH ( CH2 ) SO3Na q OH
～800 ℃进行，主要发生高碳烷烃裂解为低碳
烯烃和二烯烃，还发生各种芳构化反应。
天然气：甲烷
可直接用来制炭黑、乙炔、氢氰酸、各种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、 甲醛。 先制成合成气(CO+H2的混合气体),一氧化碳经各种羰基合成制得甲醇、 高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸，丙烯酸酯，人造石油。
1805年 Young氏方程 γsg
γlg
γsl
lg . cos sg sl
cos
sg sl lg
高能表面固体：表面张力大于100 mN· -1。 m
低能表面固体：表面张力小于100 mN· -1。 m
cos
sg sl lg
cosθ
固体的临界 表面张力 (γc )
13. 造纸用化学品
在纸的生产过程中，除基本化工原料(如烧碱、氯、硫化钠、 矾土等)外，还需要各种专用化学品，如施胶剂、助留剂、 助滤剂、增强剂、脱墨剂、消泡剂等，这些专用化学品称为 造纸用化学品。
14. 功能高分子材料
指利用高分子本身结构或聚集态结构的特点，并引入功能性 基团，形成具有某种特殊功能的新型高分子材料(如导电性、 光敏性、吸附性、分离膜性、化学反应性、催化性、生物活 性)。
γc
c lg 铺展润湿
γlg
表面活性剂的润湿性能及其在工业上的应用
润湿剂，渗透剂
水 农药 蜡质层 低能表面固体
△P
cos
sg sl↓ lg↓
农药
△P
毛细管现象
△P
△P
△P
θ
θ
△P
助剂：
50%WP灭菌丹，助剂3%，润湿性 =1 0 s 25%WP西玛津，助剂3%，润湿性 = 5 s
农副产品
含糖或淀粉的农副产品经水解可得到各种单糖，单糖用合适的酶进行发 酵，可得到乙醇、丙酮/丁醇、丁酸、乳酸、葡萄糖酸，醋酸。
含纤维素的农副产品经水解可得到己糖(主要是葡萄糖)和戊糖(主要是木
糖)，己糖经发酵可得到乙醇，戊糖经水解可得到糠醛。 含油的动植物可得到各种动物油和植物油。油脂经水解可得到甘油和各
附湿（沾湿）adhesional wetting 润湿的 基本类型
铺展润湿
浸湿
spreading wetting
immersional wetting
接触角(θ )：将一液体置于固体表面之上，在气 - 液- 固三相
交界处，气液界面与液固界面之间的夹角。
θ = 0°完全润湿 θ < 90° 能润湿 θ > 90° 不润湿 θ = 180°完全不润湿
+
Br
＋
O
－
咪唑啉型
R
C
NHCH2CH2N
CH2CH2OH CH2COONa
O R C NH CH 2CH 2N
CH 2CH 2OH CH 2 CH CH 2SO 3Na
OH
甜菜碱型
CH3 R N
+
－
CH3
CH2COO Na
R N CH2CH2CH2SO 3 CH3
+
-
CH3
氨基酸型
煤
有机质 ( 碳、氢、氧、氮、硫 ) 无机质 ( 硅、铝、铁、钙、镁 )
煤加工方式 (1) 煤干馏 : 在隔绝空气条件下加热煤(900～1100℃)，使其
分解生成焦炭、煤焦油、粗苯和焦炉气。
煤焦油: 重芳烃、酚类、烷基萘、吡啶、咔唑、蒽、菲、芴 粗苯: 苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯 焦炉气: 氢、甲烷
R ( OCH2CH2 ) OCH2COOM n
五、表面活性剂的结构
双亲化合物
亲油基(疏水基) (憎水基) 亲水基
亲油基：长链烃
CH3
离子型 亲水基
- + RSO3 M
R N CH2COO CH3
+
-
非离子型 R ( OCH2CH2) OH n
六、表面活性剂的分类
在水和油中的溶解性：水溶性、油溶性 用途：润湿剂、乳化剂、泡沫剂、分散剂、增溶剂、
(2) 催化重整 ：在含铂的催化剂作用下加热汽油馏分，使其中
的烃类分子重新排列形成新分子的工艺过程。
(3) 催化裂化 ：是将柴油、润滑油等高沸程馏分油中的高碳烷
烃加氢裂化成低碳烷烃，同时发生异构化、环
烷化和芳构化等反应而得到高辛烷值汽油。
(4) 热裂解 ：将汽油、轻柴油、减压柴油等原料油加热到750
G
S
γ20℃ = 72.75 mN· -1（水） m γ20℃ = 475 mN· -1 （汞） m
三、表面活性剂 (Surfactant or Surface Active Agent)
③
① RCOONa
② C2H5OH
② ①
③ NaCl
表面活性
表面活性物质
表面活性剂：加入少量即能显著降低两相界面张 力，改变体系界面状态的物质。