精细化学品化学

精细化学品化学

1.简述表面活性剂的定义、分类及其亲水亲油值

表面活性剂的定义：从广义上讲，能使体系表面张力降低的溶质均可称为表面活性物质；但习惯上只将显著降低表面张力的这类化合物称为表面活性剂。

分类：按溶解性来分可以分为油溶性和水溶性表面活性剂；按分子结构来分可以分为高分子（M>10000）表面活性剂，中分子表面活性剂10000>M>1000，低分子表面活性剂M<1000；按用途可以分为润湿剂，乳化剂，起泡剂，消泡剂等等；☆按离子类型可以分为离子型（阳离子，阴离子、两性离子）和非离子类型。

亲水亲油值（HLB）：一直亲水性和亲油型的相对大小值。基团数法HLB=7+∑亲水基数+∑亲油基数；☆质量分数法：亲水基的质量分数×20。

临界胶束浓度(CMC):表面活性剂在溶液中形成胶束时的最低浓度。

表面活性剂浓度稍大于CMC时，才能充分发挥其表面活性作用。

CMC值的大小主要决定于表面活性剂的分子结构和在水中的强电解质的浓度，与强电解质的种类和非电解质无关。

▲反离子浓度：主要是影响了表面活性离子胶束的扩散双电层结构，减弱了表面活性离子之间排斥作用力，压缩了表面活性离子头，这样胶束就容易形成CMC下降。

▲反离子价键：规律是三价的大于二价，二价的大于一价，反离子价数越高离子表面活性剂形成胶束更为有利，故CMC值下降越显著.

▲无机盐的加入量必需适当，若盐浓度太高，会引起离子表面活性剂溶解度降低。

★2.2 表面活性剂的基本作用润湿乳化和破乳

☆2. 简述阴离子表面活性剂的结构与生物降解的关系。

磺酸盐型和硫酸酯盐型阴离子表面活性剂

降解速度随磺酸基和烷基链末端间的距离的增大而加快，烷基链长在C6～C12间最易降解。

当阴离子表面活性剂的烷基链带有支链，且支链长度愈接近主链愈难降解。

3. 表面活性剂的基本作用。

作用：润湿、乳化、破乳、分散、增容、洗涤和去污、抗静电、杀菌。

润湿：一种流体被另一种流体代替的过程叫做润湿。（降低水溶液的表面张力作用）。应用：防水防油，防污染腐蚀，防生锈，农药，除泡沫。

乳化：一种或多种物质以微液粒的形式分散在另一种互不相容的液体内，形成多相分散体系，这样的溶液称为乳状液，这种方式叫做乳化作用。

影响乳状液的稳定因素：界面膜的性质，表面张力，固体粉末的加入，界面电荷，乳状液分散介质的粘度。

乳化作用：使非水溶性物质在水中呈均匀乳化或分散状态的现象。

乳化剂：能使一种液体(如油)分散在水中或另一种液体中的物质。

分散作用：一种固体微粒均匀的分散于另一种液体中的现象。

分散剂：能使一种固体微粒分散在另一种液体中的物质。

应用：农药生产、金属加工、沥青乳化、食品、化妆品原油开采。

增容作用：表面活性剂在水溶液中达到临界胶束浓度后，一些水不溶性或微溶性物质在胶束溶液中的溶解度可显著增加并形成透明胶体溶液，这种作用即增溶作用。应用：乳液聚合、开采石油、胶片生产、洗涤剂。

影响泡沫稳定的因素

1表面张力增大局部表面张力

2 界面膜的性质破环界面膜的弹性

3 表面张力的修复作用使其自动修复作用

4 表面电荷降低膜的粘度

5 泡内气体的扩散固体颗粒

4.简述表面活性剂溶液的临界胶束浓度及影响因素。

5. 两性表面活性剂的突出特点有哪些。

★2.5.1 两性离子型表面活性剂的特点

⑴定义－两性离子型表面活性剂是在同一分子中既含有阴离子亲水基又含有阳离子亲水基的表面活性剂。⑵最大特征－它既能给出质子又能接受质子。

⑶特点a．对织物有优异的柔软平滑性和抗静电性；b．有一定的杀菌性和抑霉性；c．有良好的乳化性和分散性；

6. 非离子表面活性剂的降解同哪些结构因素有关。

烷基链长度、有无支链及EO(亲水单元)、PO(疏水单元)的单元数等有关。

第三章

★ 3.2 增塑剂

定义：凡添加到聚合物体系中，能使聚合物体系增加塑性而不改变聚合物本性的物质。

☆作用机理：高分子材料的增塑，是由于材料中高聚物分子链间聚集作用的削弱而造成的。增塑剂分子插入到聚合物分子链间，削弱了聚合物分子链间的引力，结果增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加。

增塑剂性能基本要求：

1）增塑剂与聚合物有良好的相容性（2）塑化效率高（3）耐老化，稳定性好（4）耐久性好，挥发性、迁移性小；耐水、油和有机溶剂等抽出5）耐寒性好，低温柔软性良好（6）具有阻燃性7）电绝缘性良好（8）无色、无味、无毒、无污染（9）耐霉菌性好

（10）耐化学品（11）增塑糊粘度稳定性好（12）价格低廉

9. 增塑剂的结构与增塑剂性能有什么关系？对PVC而言一

个性能良好的增塑剂，其分子结构应具备什么？

关系：1增塑剂与聚合物的化学结构类，（相似程度大增塑性能越好），2极性部分的结构，酯基一般越多相容性，透明性越好，但是耐热性、耐水性较差3非极性部分的结构，直链烷基碳增加，其耐热耐水性增加但是相容性、塑化效率降低，4 非极性部分和极性部分的比例

Ap/P0值增塑剂分子中非极性的脂肪碳原子数（Ap）与极性基（P0）的比值，5 分子量大小(分子量较大的增塑剂耐久性好，但塑化效率低、加工性能差)

PVC:①相对分子量在300-500；②具有2-3个极性强的极性基团；

③非极性部分与极性部分的比例适当；④分子形状成直链形，少分支。

★ 3.3.2 抗氧剂的基本作用原理

根据作用机理分为链终止型和预防型抗氧剂

★ 3.4.2 阻燃剂的作用机理

吸热作用：阻燃剂发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量

覆盖作用：稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用

抑制链反应：阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。

不燃气体的窒息：阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下，对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。主要品种：卤系阻燃剂磷系阻燃剂氮系阻燃剂磷－卤系阻燃剂磷－氮系阻燃剂无机盐类阻燃剂有机阻燃剂有机无机混合阻燃剂添加型阻燃剂反应型阻燃剂。

第四章

石油开采

油田化学品：解决油田的注水，钻井，完井，采油，提高生产率的化学助剂。

石油助剂：改善石油的使用性能，保质性能的的化学助剂。

1.简述钻井化学品的分类以及钻井液在钻井过程中的作用。

钻井用化学品包括钻井液、完井液和水泥浆用的各种处理剂。

☆钻井液的作用：净化井眼，将钻井时产生的钻削带出地面；降低钻头的温度，润滑钻头；生成固体颗粒附着在井壁，形成薄而柔性性好的薄膜稳定井壁；防止井喷，井塌等。现在广泛使用的是，水基泥浆，油基泥浆，聚合物泥浆。

降虑失剂：降低泥浆进入地层的失水量，有利于形成致密渗透性好的虑饼。

降滤失剂应有的性能：与其他的外加剂相容性好对水泥浆的抗压强度，凝结、硬化时间等影响小

具有较强的抗盐能力，在盐水环境中不失效能适应较宽的温度及PH值范围不会损害环