2011级精细化学品化学复习提纲
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精细化学品化学复习提纲
以下是复习的重点,但考试不局限于这些内容。
绪论
1.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定功能、特定用途、小批量生产的系列产品,称为精细化学品。
2.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。
表面活性剂
1. 表面活性剂
表面活性剂是这样一种物质,它活跃于表面和界面上,具有极高的降低表、界面张力的能力和效率。在一定浓度以上的溶液中形成分子有序组合体,从而具有一系列应用功能。
2. 表面活性剂按离子类型分类
3.胶束
两亲分子溶解在水中达一定浓度时,其非极性部分会互相吸引,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,减小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.临界胶束浓度CMC
表面活性剂在水中随着浓度增大,表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层,多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢,聚集在一起形成胶束,开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。在CMC附近,表面活性剂溶液的许多性质都会出现转折,如表面张力、电导率、去污能力等。
5.胶束的作用
乳化作用,泡沫作用,分散作用,增溶作用,催化作用
6.矿物泡沫浮选
首先将粗矿磨碎,倾入浮选池中。在池水中加入捕集剂和起泡剂等表面活性剂。搅拌并从池底鼓气,带有有效矿粉的气泡聚集表面,收集并灭泡浓缩,从而达到了富集的目的。不
含矿石的泥砂、岩石留在池底,定时清除。
7.乳化液与乳化
一种或多种液体以微滴状分散到另一种不相混溶的液体中所形成的多相分散体系,称为乳状液。这种形成乳状液的过程称为乳化。
8.乳化剂
乳化剂可以降低两相之间的表面张力,使形成的乳状液保持稳定,并通过形成单分子界面膜及空间的或静电阻挡层,防止乳化粒子聚集,提高乳液稳定性。
9.增溶作用
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。
10.表面活性剂在洗涤剂中的两个基本作用
1)降低污垢与物体表面的结合力,具有促使污垢脱离物体表面的能力;
2)具有防止污垢再沉积的功能。
11.阳离子表面活性剂的应用
消毒杀菌,腈纶匀染剂,抗静电剂,矿物浮选剂,相转移催化剂,织物柔软剂。
12.表面活性剂的亲水亲油平衡值
表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值,就称为亲水亲油平衡值,简称HLB值。
13.两性表面活性剂
通常所说的两性表面活性剂,是指由阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在亲水基一端既有阳离子也有阴离子。
高分子材料助剂
1.高聚物合成用助剂
用于高聚物合成反应的助剂品种很多,包括进行自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合以及缩聚反应的各种引发剂或催化剂,有机单体靠它们作用转变成高分子化合物;没有性能优良的引发剂或催化剂既不可能保证产品的质量,也不可能将研究的高分子合成反应工业化。因此,可以说引发剂、催化剂是高聚物合成最关键的助剂。此外还有很多其他助剂,诸如乳化剂、分散剂、阻聚剂、调节剂、终止剂和适用于不同反应系统的各种溶剂,还有第三单体等。它们在高分子反应中对促进反应正常进行,调节分子量及其分布,保证产品质量和改善产品性能都起重要作用。
2.自由基聚合引发剂
在聚合反应中引起单体活化而产生自由基的物质称为引发剂,引发剂是容易分解成自由基的化合物,分子结构上具有弱键。在一般聚合温度(40~100℃)下,要求键的离解能100~170kJ/mol。离解能过高或过低,将分解得太慢或太快。
3.自由基聚合引发剂的种类
1)偶氮类引发剂;2)有机过氧化物类引发剂;3)基于氧化-还原体系的引发剂。
4.齐格勒-纳塔催化剂
周期表中I A~ⅢA族的金属烷基化合物(或氢化物)与V~Ⅶ族过渡金属盐组成的催化剂统称为Ziegler-Natta齐格勒-纳塔催化剂。体系中,过渡金属盐称为主催化剂,金属烷基化合物则称之为助催化剂(活性剂)。在实际应用中,往往还添加其他组分,它们称之为第三组分,该组分多是带有孤对电子的给电子物质,所以又称为电子给予体或内给予体。
5.阻聚剂
加聚反应合成高聚物的原料大多数是不饱和的化合物,通常不饱和键的反应活性较高,能发生自聚。为了使单体在精制、贮藏、运输过程中不发生聚合反应,必须添加阻聚剂。阻聚剂很容易和游离基反应而变成稳定的化合物,所以它能起阻滞游离基链式聚合反应的进行。
6.聚合调节剂(分子量调节剂)
聚合调节剂(分子量调节剂)是一种能够调节、控制聚合物分子量和减少聚合物链支化作用的物质。调节剂的特征是它的链转移常数大。它在聚合反应体系中的用量虽然很少,但却能显著地降低聚合物的分子量,从而提高聚合物的可溶性和可塑性,从而改善高聚物的加工性能。
7.高聚物增塑剂
对热和化学试剂稳定的有机化合物。并能在一定范围内与聚合物相容,沸点较高,不易挥发的液体或低熔点的固体,使聚合物的可塑性、柔韧性增加的物质。
8.聚合物增塑方法
增塑的基本方法有两种;一是分子增塑,二是结构增塑。此外还有一种自然增塑现象。
9.分子增塑
分子增塑作用是指加入一种能与聚合物达到分子水平混溶的添加物(主要是低分子物)来改变聚合物的力学性能。
基本原理:增塑剂分子与聚合物之间的相互作用削弱了大分子之间的相互作用力,有利于在外力场作用下大分子链节之间的重排(内旋转),从而提高聚合物的柔性。
10.结构增塑
结构增塑作用是指加入少量实际上与聚合物不相混溶的低分子物而使聚合物力学性能显著改变的效应。
基本原理:增塑剂分布于聚合物超分子结构基元之间,促进大分子聚集体(而非大分子链节)的相互重排。增塑剂以分子尺寸厚度的薄层分布于超分子结构单元之间,从而起到了特殊的“润滑”作用。
11.聚合物复合材料的分类
聚合物复合材料大体可分为两种:
①高性能的增强材料(纤维增强复合材料):将树脂包覆纤维增强组分,其树脂是次