精细化工工艺学
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精细化工产品又称精细化学品,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。前者是指一些具有特定性能的、合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高的产品。
较多人公认的一种定义:是指对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能的、特定用途、小批量生产的系列产品,称为精细化学品。
精细化工的特点:多品种、小批量;技术密集度高;
综合生产流程和多功能生产装置;大量采用复配技术;
投资少、附加价值高、利润大;
科学发展、安全发展。
表面活性剂
定义:表面活性剂是指在加入少量时就能显著降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质。
作用:表面活性剂达到一定浓度后可缔合形成胶团,从而具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。
特点:1、双亲媒性分子中应同时有亲油的C-H键和亲水性的官能团。
2、溶解度至少应溶于液相中的某一相
3、界面吸附在界面上的浓度要大于在溶液整体中的浓度
4、界面定性在界面上会定向排列成分子层
5、生成胶束浓度达到一定时,会聚集而生成胶束
6、多功能性
表面活性剂的分类:
通常按离子类型分类:在水中能电离而生成离子的叫离子表面活性剂;不能电离的叫非离子表面活性剂。
按分子结构中亲水基团的带电性分为阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂四大类: 阴离子表面活性剂:羧酸盐型、硫酸酯型、磺酸酯型、磷酸酯盐型
阳离子表面活性剂:脂肪胺盐、季铵盐型
两性表面活性剂:羧酸盐型、硫酸酯盐型、磺酸盐型、磷酸酯盐型
非离子表面活性剂:聚氧乙烯型、多元醇型、烷基醇酰胺型、聚醚型
配方分析的自己看看实验思考题:如雪花膏、冷霜等。由于较多,有时间的话可以看ppt 第2,3章的相关内容。这块得靠自己了。
临界胶束浓度:表面活性剂开始形成胶束的浓度为临界胶束浓度,简称CMC。
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。
乳化
1、表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB值)
(1)表面活性剂的HLB值
是指表面活性剂亲水基与亲油基的比值,其数值范围为1-40:
☆HLB值=40 亲水性最强
☆HLB值=1 亲油性最强
(2)达维斯(J.T.Davies)经验公式
HLB = ∑(亲水基的HLB) + ∑(亲油基HLB)+7
HLB混=(HLBAW A+HLBBWB)/(WA+WB) (W:混合含量)
例:计算油酸钾的HLB值(C17H33COOK)
解:查表得 –COOK HLB=21.1
∴ HLB = 21.1 + 17 × (-0.475) + 7 = 20.03
任选一种涂料: 书本P264-278页
以下是我摘出的几种涂料
涂料的作用:保护作用;装饰作用;色彩标志作用;特殊功能作用。
环氧漆(环氧树脂涂料)
环氧树脂涂料是以环氧树脂、环氧酯树脂和环氧醇酸树脂为基料的涂料。
结构特点:含有环氧基团的高分子化合物。
主要优点是:对水泥、金属等无机材料的附着力很强;涂料本身非常耐腐蚀;机械性能优良,耐磨,耐冲击;可制成无溶剂或高固体份涂料;耐有机溶剂,耐热,耐水;涂膜无毒。 缺点是:耐候性不好,日光照射久了可能出现粉化现象,因而只能用于底漆或内用漆;装饰性较差,光泽不易保持;对施工环境要求较高,低温下涂膜固化缓慢,效果不好;许多品种需要高温固化,涂装设备的投入较大。
环氧树脂涂料主要用于:地坪涂装、汽车底漆、金属防腐、化学防腐等方面。
硝基漆
硝基漆:是目前较常见的木器及装修用涂料。
优点是 装饰作用较好,施工简便,干燥迅速,对涂装环境的要求不高,具有较好的硬度和亮度,不易出现漆膜弊病,修补容易。
缺点是 固含量较低,需要较多的施工道数才能达到较好的效果;耐久性不太好,尤其是内用硝基漆,其保光保色性不好,使用时间稍长就容易出现诸如失光、开裂、变色等弊病;漆膜保护作用不好,不耐有机溶剂、不耐热、不耐腐蚀。
硝基漆的主要成膜物是以硝化棉为主,配合醇酸树脂、改性松香树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂等软硬树脂共同组成。一般还需要添加邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑剂。 溶剂主要有:酯类、酮类、醇醚类等真溶剂,醇类等助溶剂、以及苯类等稀释剂。
硝基漆主要用于: 木器及家具的涂装、家庭装修、一般装饰涂装、金属涂装、一般水泥涂装等方面。
醇酸漆
醇酸漆 主要是由醇酸树脂组成。 是目前国内生产量最大的一类涂料。
多元醇+多元酸+植物油聚合而成。
醇酸漆的特点
优点:具有价格便宜、施工简单、对施工环境要求不高、涂膜丰满坚硬、耐久性和耐候性较好、装饰性和保护性都比较好等优点。 CH -
CH
HLB=-0.475
缺点是干燥较慢、涂膜不易达到较高的要求,不适于高装饰性的场合。
醇酸漆主要用于一般木器、家具及家庭装修的涂装,一般金属装饰涂装、要求不高的金属防腐涂装、一般农机、汽车、仪器仪表、工业设备的涂装等方面。
食品添加剂(这个问题视情况回答,目前是这么整理的)
食品添加剂按来源分:天然添加剂;化学添加剂;半天然食品添加剂。
食用色素;营养强化剂;防腐剂;抗氧化剂;酸味剂
其他食品添加剂:乳化剂:乳化作用;分散湿润作用;起泡作用;消泡作用;助溶作用;抗菌作用。增稠剂:作用:增加液体食品粘稠性,使其具有柔滑适口性,也能防止饮料中一些组成物沉降,兼有乳化,稳定和悬浮的作用。调味剂;发色剂和漂白剂;品质改良剂;蓬松剂。
常用类型:防腐剂、乳化剂、调味剂
总结:食品添加剂的作用:①它能够改善食品的品质,提高食品的质量,满足人们对食品风味、色泽、口感的要求;②它能够使食品加工制造工艺更合理、更卫生、更便捷,有利于食品工业的机械化、自动化和规模化;③它能够使食品工业节约资源,降低成本,在极大地提升食品品质和档次的同时,增加其附加值,产生明显的经济效益和社会效益。
胶黏剂
组分及其作用:1、基料——又称粘料,系胶的主要成分。作用: 起粘合作用。
2、固化剂作用:低分子→高分子,线型→体型,使得黏结具有一定的机械强度与稳定性。
3、填料作用:降低固化物的线膨胀系数与固化收率,提高胶的内聚力的粘合力,改善加工性能,降低成本。
4、增韧剂作用: 提高胶的柔韧性,改善胶层抗冲击性
5、稀释剂(溶剂)作用:降低胶粘度,使胶具有良好的湿透力,改善胶的工艺性能。
6、偶联剂既能与被粘材料及生化学反应形成化学键,又能与胶反应提高胶结接头界面结合力的一类配合剂。
7、触变剂利用触变效应,使胶液静态时有较大的黏度,从而防止胶液流失的一种配合剂。
8、增塑剂作用:增进固化体系,提高弹性与改进耐寒性。
合成树脂胶
热塑性树脂胶:它常为液态,通过溶剂挥发、熔体冷却,有时也通过聚合反应,使它变成热塑性固体而达黏结目的,其机械性能、耐热性及耐化学性较差,但使用方便,有较好的柔软性。醋酸乙烯酯胶;聚乙烯醇与缩醛胶;丙烯酸胶粘剂;聚氨酯胶粘剂热固性树脂胶: 它是通过加入固化剂和加热,液态树脂经聚合反应交联成网状结构,形成不溶的固体而达到黏结目的的合成树脂胶,其黏附性较好。具有良好的机械强度,耐热性与耐化学性,但耐冲击,耐弯曲性差。品种:酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂等。特点:具有良好的机械强度,耐热性与耐化学性,但耐冲击,耐弯曲性差。
合成橡胶胶
这是一类以氯丁、丁腈、丁苯、聚硫等合成橡胶为主体材料配制成的非结构胶。
氯丁橡胶胶;丁腈橡胶胶
合成橡胶胶黏剂按剂型又可分为溶剂型、胶乳型、无溶剂型三类。
一种功能材料
防火涂料:
特点:防火涂料本身具有难燃性或不燃性;还具有较低的导热系数;受热分解出不燃惰性气体。