精細(xì)化工工藝學(xué)復(fù)習(xí)大綱

1、精細(xì)化工工藝學(xué)復(fù)習(xí)大綱2.0n Chap1、2n 1.精細(xì)化學(xué)品的定義（公認(rèn)定義）、精細(xì)化工的特點(diǎn)。n 指一些具有特定應(yīng)用性能的，合成工藝中步驟繁多、反應(yīng)復(fù)雜、產(chǎn)量小而產(chǎn)值高的產(chǎn)品。n 特點(diǎn)：1多品種、小批量 2技術(shù)密集度高 3綜合生產(chǎn)流程和多功能生產(chǎn)裝置 4大量采用復(fù)配技術(shù) 5投資少、附加價(jià)值高、利潤(rùn)大 6科學(xué)發(fā)展、安全發(fā)展n 2.精細(xì)化工的生產(chǎn)特性、精細(xì)計(jì)量學(xué)(書上相關(guān)的計(jì)算及概念都得搞明白，書上的計(jì)算也許有錯(cuò)）、精細(xì)化工新產(chǎn)品的開發(fā)的階段n 特性：1多品種 2多種多樣的生產(chǎn)裝置和生產(chǎn)流程 3技術(shù)密集度高 4商品性強(qiáng)n P14n 階段：1選擇研究課題 2課題的可行性分析和論證 3實(shí)驗(yàn)研究

2、4中間試驗(yàn) 5性能、質(zhì)量檢測(cè)和鑒定n Chap3 3.1表面活性劑的定義、結(jié)構(gòu)和特性n 表面活性劑是一類具有兩親性結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，至少含有兩種極性與親液性迥然不同的基團(tuán)部分nnn 水溶液中濃度對(duì)表面張力的影響n 無(wú)機(jī)酸、堿、鹽。隨濃度的增大，表面張力上升n 有機(jī)酸、醇、醛。隨濃度的增大，表面張力下降n 肥皂、長(zhǎng)鏈烷基苯磺酸鈉、高級(jí)醇硫酸酯鹽。隨濃度的增大，表面張力開始急劇下降，但到一定程度便不再下降n 表面活性劑隨濃度的變化的運(yùn)動(dòng)情況n 濃度越高，表面活性劑在分子表面聚集越多，表面張力下降。n 表面活性劑的分類:n 水溶性表面活性劑n .離子型表面活性劑 n 陰離子表面活性劑n 陽(yáng)離子表面活

3、性劑n 兩性離子表面活性劑n .非離子型表面活性劑n 油溶性表面活性劑n 何為HLB值、表3-1。n HLB:描述表面活性劑的親水親油性n 范圍 適用場(chǎng)合n 3-6 油包水型乳化劑n 7-9 潤(rùn)濕、滲透n 8-15 水包油型乳化劑n 13-15 洗滌n 15-18 增溶n 膠束的形成和作用，何為CMC。nn CMC：臨界膠束濃度，指表面活性劑分子或離子在溶液中開始形成膠束的最低濃n 克拉夫特點(diǎn)、濁點(diǎn)。n 特點(diǎn)：使表面活性劑的溶解度突然增大的溫度點(diǎn)n 濁點(diǎn)：某一溫度時(shí)，透明溶液會(huì)突然變渾濁的溫度點(diǎn)n 聚乙二醇型表面活性劑存在濁點(diǎn)的原因n 因?yàn)槠溆H水基依靠聚乙二醇鏈上醚鍵與水形成氫鍵而親水，氫鍵結(jié)

4、合較松散，升高溫度氫鍵斷裂，溶解的表面活性劑析出，溶液渾濁n 3.2 一、肥皂的反應(yīng)方程式，簡(jiǎn)介肥皂的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝p36n 簡(jiǎn)介：油脂與堿液放入皂化釜，加熱煮沸，待皂化后轉(zhuǎn)入鹽析池，加濃食鹽水進(jìn)行鹽析，上層肥皂精加工而成產(chǎn)品，下層甘油回收加工作為副產(chǎn)品n 二、高級(jí)醇硫酸酯鹽的合成方程式，生產(chǎn)流程。nn 生產(chǎn)流程：1.原料制備2.高級(jí)醇的硫酸化3.高級(jí)醇硫酸酯的中和n 其中高級(jí)醇硫酸化過程中所用的硫酸化劑。n 硫酸化劑：三氧化硫硫酸化氯磺酸硫酸化氨基磺酸硫酸化n 簡(jiǎn)介SO3硫酸化的反應(yīng)和工藝特點(diǎn)。n 特點(diǎn)：此反應(yīng)得率高，但放熱量大且產(chǎn)物黏度很大，極易引起局部過熱而使醇脫水，物料焦化，產(chǎn)品色澤加深

5、，影響質(zhì)量n 三、烷基苯磺酸鹽占陰離子型表面活性劑的90%的生產(chǎn)過程，天然煤油中提取正構(gòu)烷烴的方法，及生產(chǎn)烷基苯的途徑。烷基磺酸鹽的生產(chǎn)方法，并掌握磺氯化法的反應(yīng)方程。n 天然煤油中提取正構(gòu)烷烴的方法：尿素絡(luò)合法和分子篩提蠟法n 途徑：氯化法和脫氫法n 烷基苯磺酸鹽的生產(chǎn)過程1.烷基苯的制備 2.烷基苯的磺化 3.烷基苯磺酸化的中和 nn 烷基磺酸鹽的特點(diǎn)，生產(chǎn)方法有兩種，并寫出兩種反應(yīng)的化學(xué)方程式n 特點(diǎn)：在堿性，中性和弱酸性溶液中較穩(wěn)定，在硬水中具有良好的潤(rùn)濕、乳化、分散和去污能力，易于生物降解。n 化學(xué)方程式P52nn 高級(jí)醇磷酸酯鹽分單酯鹽和雙酯鹽，寫出單酯二鈉鹽和雙酯單鈉鹽的結(jié)構(gòu)式n

6、 P57n 3.3陽(yáng)離子表面活性劑n 含氮化合物的陽(yáng)離子表面活性劑的分類n 銨鹽和季銨鹽n 寫出十二烷基三甲基氯化銨的結(jié)構(gòu)式、商品潔而滅及新潔而滅的結(jié)構(gòu)式和制備方程式n P62n 3.4兩性離子的分類及呈現(xiàn)的離子與pH值的關(guān)系n 分類：強(qiáng)陰離子強(qiáng)陽(yáng)離子 AC型n 弱陰離子-強(qiáng)陽(yáng)離子aC型n 強(qiáng)陰離子-弱陽(yáng)離子 Ac型n 弱陰離子-弱陽(yáng)離子 ac型n 呈現(xiàn)離子與pH的關(guān)系：n 1. 在堿性溶液中呈陰離子活性n 2. 在酸性溶液中呈陽(yáng)離子活性n 3. 在中性溶液中呈兩性活性n 掌握兩性離子平衡中和曲線及等電點(diǎn)nn 甜菜堿型兩性離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)nn 3.5非離子的表面活性劑的分類，常用品種n 分

7、類：聚乙二醇型和多元醇型nn 聚乙二醇鏈的存在狀態(tài)。環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)方法。n 存在狀態(tài)：兩種，在無(wú)水時(shí)為鋸齒形而在水溶液中主要是曲折型n 生產(chǎn)方法：氯醇法、直接氧化法n P69n 多元醇型非離子型表面活性劑依靠羥基而親水，親油基原料為脂肪酸、蔗糖酯 生產(chǎn)方法 n 生產(chǎn)方法：1.溶劑法 2.微乳化法 3.無(wú)溶劑法n 被譽(yù)為新一代的世界級(jí)的表面活性劑是nn Chap4. 4.1 助劑的定義n 為了改善生產(chǎn)的工藝條件，或提高產(chǎn)品的質(zhì)量，或使產(chǎn)品賦予某種特性以滿足用戶需要而添加的輔助化學(xué)品n 使用中需注意的問題（配伍性、固體和液體析出的俗你等）n 助劑與聚合物的伍配性 助劑的耐久性n 助劑對(duì)加工條件的適

8、應(yīng)性 助劑必須適應(yīng)產(chǎn)品的最終用途n 掌握助劑損失的途徑 揮發(fā)抽出遷移n 協(xié)同作用配合得當(dāng)，不同助劑之間常常會(huì)相互增效n 相抗作用配合不當(dāng)，彼此削弱各種助原來的效能n 4.2 增塑劑的定義能使體系增加塑性的物質(zhì)n 使用：n 分類按相容性的差異：主增塑劑、輔助增塑劑n 作用方式：內(nèi)增塑劑、外增塑劑n 相對(duì)分子質(zhì)量差異：?jiǎn)误w型、聚合物n 應(yīng)用特性：通用型、特殊型n 應(yīng)用結(jié)構(gòu)：苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯、磷酸酯n 聚合物對(duì)抗塑化的兩大因素：nn 介紹鄰苯二甲酸二丁酯塑PVC樹脂的作用機(jī)理n 在溫度升高時(shí)，DBP分子插入到PVC的分子鍵間，DBP的酯鍵型偶極與PVC的偶極互相作用而使DBP的苯環(huán)極化，

9、這樣DBP與PVC就結(jié)合在一起，由于DBP非極性部分的亞甲基鏈不極化，它夾在PVC的分子鏈間削弱了PVC分子間力，使PVC分子鏈的移動(dòng)容易了。 n 何為塑化效率、相對(duì)效率及其相關(guān)的計(jì)算，及與DOP的比較 p93n 塑化效率：是使樹脂達(dá)到某一柔軟程度的用量，和相容性是兩個(gè)概念，以DOP為基準(zhǔn)以100%模數(shù)來表示n 相對(duì)效率：x/33.5n AP/Po值：增塑劑分子中非極性的脂肪碳原子數(shù)（AP）與極性基（Po）的比值n 常用增塑劑AP/Po值的計(jì)算p93n 酯類廣泛用作增塑劑的原因n 1. 相對(duì)分子質(zhì)量在300-500左右 2. 具有2-3個(gè)極性極強(qiáng)的極性基團(tuán)n 3. 非極性部分和極性部分保持一定

10、的比例 4. 分子形狀成直鏈型，少分支n 性能良好的增塑劑，分子結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的條件：nn 含氯增塑劑的優(yōu)點(diǎn)nn 鄰苯二甲酸酯的反應(yīng)方程式nn 生產(chǎn)中是如何來優(yōu)化酯化反應(yīng)的n 1.將原料中任一種過量（一般為醇），使平衡右移；n 2. 將生成的酯或水從反應(yīng)系統(tǒng)中除去n 3.使用催化劑或提高反應(yīng)物溫度加快生成雙酯過程n 酯化反應(yīng)的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，如何設(shè)計(jì)它的生產(chǎn)流程，采用何種設(shè)備n 工藝特點(diǎn)： 1.關(guān)于反應(yīng)器的選擇 2.中和過程的控制 n 3.水洗過程 4.醇的分離回收 5.精制 6.“三廢”處理n 生產(chǎn)流程：苯酐與醇在催化劑和共沸劑的作用下進(jìn)行減壓酯化，酯化時(shí)加入活性炭和純堿作為中和劑，再經(jīng)熱水洗滌，

11、分離后的粗酯在減壓下進(jìn)行脫醇，脫醇后再以直接蒸汽脫去低沸物，最后經(jīng)壓濾而得成品n 生產(chǎn)設(shè)備：?jiǎn)熙セ磻?yīng)器，酯化反應(yīng)器，分層器，中和洗滌器，蒸餾器，貯槽，活性炭脫色劑，過濾器，冷凝器n 4.3n 阻燃劑的定義，及對(duì)阻燃劑的基本要求n 定義：賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑nn 阻燃劑的作用機(jī)理 (磷酸鹽和含鹵阻燃劑）n 1. 阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用使有機(jī)物碳化n 2. 阻燃劑分解形成不揮發(fā)性的保護(hù)膜n 3. 阻燃劑分解產(chǎn)物將-OH自由基連鎖反應(yīng)切斷n 4. 自由基引發(fā)劑、氧化銻與含鹵阻燃劑的協(xié)同作用n 5. 燃燒熱的分散和可燃性物質(zhì)的稀釋n 十溴二苯醚的反應(yīng)方程式：n 過量溴化法生產(chǎn)的工藝路線

12、和生產(chǎn)過程n 生產(chǎn)工藝路線：n 1、 溶劑法：將二苯醚溶于溶劑中，加入催化劑，和溴進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾、洗滌、干燥即可。n 2、 過量溴化法：將催化劑溶解在溴中，向溴中滴加二苯醚進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將過量的溴蒸出，中和、過濾干燥即可n 生產(chǎn)過程：n 4.4 何為高分子材料的老化現(xiàn)象，抗氧劑的基本作用原理（按反應(yīng)機(jī)理 將抗氧劑分為哪兩類、鏈終止型作用機(jī)理）。n 老化現(xiàn)象：塑料、橡膠以及其他高分子材料在儲(chǔ)存、加工、使用過程中由于受到外界種種因素的綜合影響而在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了化學(xué)變化逐漸地失去使用價(jià)值n 按功能將抗氧劑分為哪兩類：鏈終結(jié)型抗氧劑和預(yù)防型抗氧劑n 塑料制品常用酚類的抗氧劑 BHT和BH

13、A的結(jié)構(gòu)式n BHT：2,6-二叔丁基-4-甲苯基酚 BHA：丁基羥基苯甲醚n 橡膠制品常用胺類抗氧劑，抗氧劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)抗氧效果的影響nn 4.5熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理n 機(jī)理：熱穩(wěn)定劑摻入到PVC制品中，能與產(chǎn)生的微量的HCL起作用，能夠捕捉PVC熱降解時(shí)所脫出的氯化氫，防止PVC在加工過程中由于熱和接卸剪切作用而引起的降解n 聚氯乙烯分解的兩種歷程（自由基歷程和單分子釋出歷程的說明） nn 熱穩(wěn)劑的主要品種和結(jié)構(gòu)式。nn 4.6發(fā)泡劑的定義n 定義：依靠在發(fā)泡過程中本身物理狀態(tài)的變化來達(dá)到發(fā)泡目的一類化合物n 常用的發(fā)泡劑，并舉出一些例子n 例如：氧氣，二氧化碳，它們?cè)趬毫档蜁r(shí)體積膨脹產(chǎn)生

14、氣孔n 泡沫塑料的成型和定型的三大過程n 氣泡核的形成，氣泡核的膨脹和泡體的固化定型。發(fā)泡成型，首先應(yīng)在塑料熔體或液體中形成大量均勻細(xì)密的氣泡核；然后再膨脹成為具有所要求的泡體結(jié)構(gòu)的泡體；最后，通過固化定型將泡體結(jié)構(gòu)固定下來，得到泡沫塑料n 4.7抗靜電劑的定義，分類n 定義：添加在樹脂中或涂附在塑料制品、合成纖維表面的用以防止高分子材料靜電危害的化學(xué)添加劑n 分類：外部抗靜電劑和內(nèi)部抗靜電劑n Chap5n 1、食品添加劑的定義n 為改善食品品質(zhì)和色香味以及防腐和加工工藝的需要而加入食品中的天然或者化學(xué)合成物質(zhì)n 2、防腐劑的定義n 抑制微生物活動(dòng)，使食品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏和銷售過程中減少因

15、腐敗而造成經(jīng)濟(jì)損失的添加劑n 常用的有哪些防腐劑，名稱n 山梨酸，2，4-己二烯酸；對(duì)羥基苯甲酸酯；丙酸n 結(jié)構(gòu)式山梨酸的結(jié)構(gòu)式，適用pH值n CH3CHCHCHCHCOOH Ph5.5以下，最高不超過6.5n 山梨酸是一種常用的防腐劑，學(xué)名和結(jié)構(gòu)式n 2,4-己二烯酸 CH3CHCHCHCHCOOHn 丁烯醛和丙二酸法的生產(chǎn)技術(shù)路線，生產(chǎn)工藝過程及生產(chǎn)過程中所用到的主要設(shè)備n P147n 丙酸制備生產(chǎn)流程可分為P150n 乳化劑的乳化能力與HLB值的關(guān)系n （HLB值：親水親油平衡值）HLB值越大，表示親水作用越大；反之，表示親油性愈大n 3、大豆磷酯的結(jié)構(gòu)式，合成技術(shù)路線，脫色中用的雙氧水

16、和過氧化苯甲酰就是脫何種顏色n P156n 棕色 紅色n 4、司盤的結(jié)構(gòu)式 p162 山梨醇酐脂肪酸酯n span20月桂酸span40棕櫚酸span60硬脂酸，山梨醇酐單硬脂酸酯n span80油酸，18烯酸，山梨醇酐單油酸酯n 相應(yīng)的Tween20,40，60聚氧乙烯山梨醇酐單硬脂酸酯 80 聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯的酸名和名稱n span類乳化劑的合成方法n 一步合成法 先酯化后醚化法 先醚化后酯化法n 5、檸檬酸的結(jié)構(gòu)式P165 3-羥基-3羧基戊二酸n 蘋果酸的學(xué)名和的結(jié)構(gòu)式 -羥基丁二酸n 酒石酸的學(xué)名和結(jié)構(gòu)式 2,3二羥基丁二酸n 乳酸的學(xué)名和結(jié)構(gòu)式 -羥基丙酸n 6、味精的主要

17、成分是谷氨酸鈉n 味精的生產(chǎn)方法：n 谷氨酸發(fā)酵的原料處理和培養(yǎng)基配制 種子培養(yǎng) 發(fā)酵工藝條件 谷氨酸的提取 中和精制n 7、食用色素按來源分可分為兩類：天然色素 、合成色素n 合成色素僅有8種可用于食品中n 胭脂紅、莧菜紅、日落黃、赤蘚紅、檸檬黃、亮藍(lán)、靛藍(lán)、新紅n 8.食品抗氧劑主要有那些n 丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對(duì)苯二酚、沒食子酸丙酯、茶多酚n 茶多酚的生產(chǎn)方法溶劑萃取法、沉淀法、樹脂法n 9.增稠劑的定義n 能增加液態(tài)食品混合物或食品溶液的黏度，保持體系的相對(duì)穩(wěn)定性的親水性物質(zhì)n 10.常用的面粉處理劑過氧化苯甲酰、過硫酸銨、溴酸鉀、二氧化氯n Chap6 6.1n 膠

18、粘劑的組成中，常用的基料有哪些？n 天然聚合物，合成聚合物和無(wú)機(jī)化合物n 固化劑和填料的作用：n 使低分子聚合物或單體化合物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成高分子化合物，或使線型高分子化合 物交聯(lián)成體型高分子化合物，從而使粘接具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性。n 填料是為了改善膠黏劑的某些性能，如提高彈性模量、沖擊韌性和耐熱性，降低線膨脹系數(shù)和收縮率，同時(shí)又可降低成本的一類固體狀態(tài)的配合劑。n 增韌劑，偶聯(lián)劑，觸變劑舉例n 增韌劑：聚醚，納米碳酸鈣n 偶聯(lián)劑：硅烷偶聯(lián)劑，鈦酸酯偶聯(lián)劑n 觸變劑：白炭黑（氣相二氧化硅）n 稀釋劑的作用和分類n 使膠黏劑有好的浸透力，改善膠黏劑的施工工藝性能。n 分為活性與非活性稀釋劑兩

19、類。n 按受力情況將膠粘劑分為哪兩類n 結(jié)構(gòu)膠黏劑與非結(jié)構(gòu)膠黏劑 n 6.2n 膠接界面的組成n 由被粘物表面（如金屬氧化物)及其吸附層（如空氣、水、雜質(zhì)）和靠近被粘物表面的底膠或膠黏劑組成。n 討論接觸角隨表面的粗糙程度的變化關(guān)系。n 液體濕潤(rùn)固體的程度用接觸角來衡量n 90o，液體不能很好潤(rùn)濕表面n 90o，液體完全潤(rùn)濕表面n 0o，液體能在表面上自發(fā)展開n 介紹一下吸附理論和機(jī)械結(jié)合理論 吸附理論認(rèn)為膠黏劑和被粘物分子間的范德華力對(duì)黏附強(qiáng)度的貢獻(xiàn)是最重要。 機(jī)械結(jié)合理論 膠黏劑浸透到被粘物表面的孔隙，固化后就像許多小鉤和榫頭似的膠黏劑和被粘物連接在一起，這種細(xì)微機(jī)械結(jié)合對(duì)多孔性表面更明顯。n 6.3n 膠粘劑的選擇原則n 根據(jù)被粘物的表面性狀來選擇n 根據(jù)膠接接頭的使用場(chǎng)合來選擇n 根據(jù)膠接的成本來合理選擇n 粘接工藝步驟n 表面處理 膠黏劑的涂布 膠黏劑的