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文檔簡(jiǎn)介

山東輕工業(yè)學(xué)院

教師授課教案

課程名稱:精細(xì)化學(xué)品化學(xué)

課程代碼:04211118

課程學(xué)分:5.5

課程類別:必修課

授課班級(jí):應(yīng)化04—1、2

授課教師:劉偉、周立國(guó)、段洪東

教案

07年9月18日星期二第

1、2節(jié)

授課時(shí)間

第一篇表面活性劑與日用化工(主講人:劉偉)

第一章緒論

一、有關(guān)精細(xì)化學(xué)品的幾個(gè)概念——精細(xì)化工、精細(xì)化學(xué)品、精

細(xì)化學(xué)品化學(xué)

在我國(guó):一般經(jīng)深度加工的、技術(shù)密集度高和附加價(jià)值大的化學(xué)品,

其多數(shù)產(chǎn)品為品種多、更新快、規(guī)模小、利潤(rùn)高的化學(xué)品叫精細(xì)化學(xué)

品。

二、精細(xì)化學(xué)品的分類和特點(diǎn)一具有幾大特點(diǎn)

授課

A、具有特定功能;B、大量采用復(fù)配技術(shù);C、多品種、小批量;

內(nèi)容

D、技術(shù)密集度高;E、情報(bào)密集、信息快;F、附加價(jià)值高、利潤(rùn)大。

概要

三、精細(xì)化學(xué)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用

四、精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展和前景

第二章表面活性劑化學(xué)

第一節(jié)表面活性劑基礎(chǔ)知識(shí)

一、表面活性劑的產(chǎn)生和發(fā)展

近代表面活性劑的發(fā)展已有100年的歷史了。品種達(dá)16000種。

表面活性劑的發(fā)展經(jīng)歷了4代。第1代:脂肪酸鹽系;第2代:烷基苯系;

第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖昔(APG)系.

目的使學(xué)生了解并掌握精細(xì)化學(xué)品的定義、分類、特點(diǎn);了解表面活

要求性劑的產(chǎn)生和發(fā)展的大體過程.

重點(diǎn)精細(xì)化學(xué)品的定義、特點(diǎn)。

難點(diǎn)精細(xì)化學(xué)品的特點(diǎn)。

作業(yè)工、精細(xì)化學(xué)品的定義、分類、特點(diǎn)是什么?

布置

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容備注

第一章緒論

'—、看關(guān)精細(xì)化學(xué)品的幾個(gè)概念

1、精細(xì)化工:精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)工業(yè)的簡(jiǎn)稱,也較精細(xì)化學(xué)工

業(yè)。

2、精細(xì)化學(xué)品:又稱精細(xì)化工產(chǎn)品。

3、精細(xì)化學(xué)品化學(xué):研究精細(xì)化學(xué)品的化學(xué)。研究精細(xì)化學(xué)

品的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)、用途。

二、精細(xì)化學(xué)品的分類和特點(diǎn)

1、分類:主要是按其性質(zhì)和用途來劃分。

日本:曾經(jīng)把精細(xì)化學(xué)品分成35至50多類。

我國(guó):1986年首先由化工部提出一種暫行分類方法,包括

H類產(chǎn)品:農(nóng)藥、染料、涂料(包括油漆、油墨)、顏料、試劑和

高純物、信息用化學(xué)品(包括感光材料、磁性材料等能接受電磁

波的化學(xué)品)、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、

化工系統(tǒng)生產(chǎn)的藥品(原藥)和日用化學(xué)品、功能高分子材料(包

括功能膜、偏光材料等)。

后來,一些學(xué)者提出下列18種分類方法:

⑴醫(yī)藥和獸藥⑵農(nóng)藥(3)粘合劑(4)涂料⑸染料和顏料⑹表面

活性劑和合成洗滌劑⑺塑料、合成纖維和橡膠用助劑⑻香料

⑼感光材料(10)試劑和高純物(11)食品和飼料添加劑婚石油用

化學(xué)品餌造紙用化學(xué)品觸功能高分子材料?化妝品的催化

劑初生化酶婚無機(jī)精細(xì)化學(xué)品

2、特點(diǎn):A、具有特定功能B、大量采用復(fù)配技術(shù)

C、多品種、小批量D、技術(shù)密集度高

E、附加價(jià)值高、利潤(rùn)大

三、精細(xì)化學(xué)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用

四、精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展和前景

第二章表面活性劑化學(xué)

第一節(jié)表面活性劑基礎(chǔ)知識(shí)

一、表面活性劑的產(chǎn)生和發(fā)展

近代表面活性劑的發(fā)展已有100年的歷史了。品種達(dá)1600

0種。表面活性劑的發(fā)展經(jīng)歷了4代。第1代:脂肪酸鹽系;第

2代:烷基苯系;第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖昔

(APG)系。早在公元前2500年蘇美爾人用油脂與草木灰加熱制

造了肥皂。1885年開發(fā)了電解食鹽制造燒堿的方法,此后以堿皂

化油脂制造肥皂便進(jìn)入了工業(yè)化階段。第一次世界大戰(zhàn)期間的

1917年在德國(guó)制備了世界上第一個(gè)合成表面活性劑一一一種含

短碳鏈的烷基秦磺酸鹽。我國(guó)的表面活性劑工業(yè)起始于上世紀(jì)50

年代。時(shí)至今日,經(jīng)過近30年的改革開放,我國(guó)的表面活性劑

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而迅速發(fā)展,表面活性劑的產(chǎn)量已居世界第

二位,僅次于美國(guó).據(jù)參考資料,我國(guó)表面活性劑的總產(chǎn)量已達(dá)157

萬噸(2002年),品種數(shù)達(dá)3381種(2003年),生產(chǎn)廠家達(dá)2819

家(2003年)。我國(guó)工業(yè)用表面活性劑在表面活性劑中所占的比

重也越來越高,如1990年工業(yè)用表面活性劑所占的比重為28.3%,

到2002年這一比例已上升為57.95%.

07年9月20日星期四第3、

4節(jié)

授課時(shí)間

二、表面活性劑的定義和分類--在濃度很低的情況下,能夠顯

著降低水的表面張力或水同其他物質(zhì)的界面張力的物質(zhì)。分為4大類。

三、表面活性劑自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和溶液內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn):雙親結(jié)構(gòu);溶液內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn):

溶液內(nèi)部:形成膠束,表面形成單分子膜。

四、表面活性劑基本性質(zhì)和附加性質(zhì)

授課

(一)基本性質(zhì):1、潤(rùn)濕、浸透作用;2、乳化、分散、增溶作

內(nèi)容

用;3、起泡、消泡作用;4、洗滌去污作用

概要

(二)附加性質(zhì)1、潤(rùn)滑柔軟性;2、抗靜電性;3、殺菌性;4、勻染

性;5、防水防銹性

五、表面活性劑的用途

可用在日化工業(yè)、金屬工業(yè)、造紙、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、紡織、

農(nóng)業(yè)、建筑、塑料、涂料、油漆、選礦、滅火、石油等行業(yè)。

有“工業(yè)味精”之美稱。

目的使學(xué)生了解并掌握表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)、用途.

要求

重點(diǎn)表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)、用途。

難點(diǎn)表面活性劑溶液內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).

1、表面活性劑的定義及分類?

2、表面活性劑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么?

作業(yè)

3、什么是臨界膠束濃度?

布置

4、表面活性劑的性質(zhì)是什么?

5、Y-C曲線是何形狀?為什么?

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容備注

二、表面活性劑的定義和分類

表面活性劑:在濃度很低的情況下,能夠顯著降低水的表面張

力或水同其他物質(zhì)的界面張力的物質(zhì)。

分為4大類:陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離

子表面活性劑、兩性離子表面活性劑。

三、表面活性劑自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和溶液內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、自身結(jié)構(gòu):化學(xué)結(jié)構(gòu)具有雙親結(jié)構(gòu)

一頭大一頭小,一頭親油一頭親水,不對(duì)稱結(jié)構(gòu)

2、溶液內(nèi)部結(jié)構(gòu):內(nèi)部形成膠束,表面形成單分子膜

形成表面活性劑完整膠束的最低濃度叫表面活性劑的臨界膠

束濃度(CMC)。

四、表面活性劑的基本性質(zhì)和附加性質(zhì)

(一)基本性質(zhì)

1、潤(rùn)濕、浸透作用

2、乳化、分散、增溶作用

互不相溶的兩種液體,其中一種液體以極小的微粒分散于另一種

液體中,叫乳化。

常見乳化體類型:0/W——水包油,水是連續(xù)相(外相),油是分

散相(內(nèi)相);W/0——油包水.

3、起泡、消泡作用

4、洗滌去污作用

(二)附加性質(zhì)

1、潤(rùn)滑柔軟性

2、抗靜電性

3、殺菌性

07年9月21日星期五第1、2

-F+-

授課時(shí)間

第二節(jié)陰離子表面活性劑

一、概述

陰離子表面活性劑是發(fā)明最早、歷史最長(zhǎng)、應(yīng)用最早、當(dāng)前來說

也是應(yīng)用面較廣、產(chǎn)量用量較大的一種表面活性劑。

二、磺酸鹽型

(一)直鏈烷基苯磺酸鹽——LAS

授課1、LAS的結(jié)構(gòu)與性能

內(nèi)容2、LAS的合成原理與生產(chǎn)工藝

概要⑴烷基苯的制備

⑵烷基苯的磺化:

R—C6H5+S03(氣)/H2SO4(濃)R—C

6H4---S03H

⑶中和

R—C6H4—SO3H+NaOH>R-C6H4—SO3Na

目的使學(xué)生了解磺酸鹽型LAS結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、應(yīng)用。

要求

重點(diǎn)LAS的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備工藝。

難點(diǎn)LAS的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系;磺化過程。

1、LAS中R-基團(tuán)為何是12?

作業(yè)

2、Sd磺化的優(yōu)缺點(diǎn)、副產(chǎn)物及除掉方法是什么?

布置

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

第二節(jié)陰離子表面活性劑

一、概述

陰離子表面活性劑是發(fā)明最早、歷史最長(zhǎng)、應(yīng)用最早、當(dāng)前來說也是應(yīng)

用面較廣、產(chǎn)量用量較大的一種表面活性劑。

二、磺酸鹽型

(一)直鏈烷基苯磺酸鹽一-LAS

1、LAS的結(jié)構(gòu)與性能

LAS的性能特點(diǎn):①洗滌性能好;②穩(wěn)定性好;③成本低;④應(yīng)用性能好。

烷基長(zhǎng)度以。2±2,數(shù)目為1(單),結(jié)構(gòu)以直鏈為好.

苯環(huán)的位置以接在C3、C4上為佳。

洗滌性能以對(duì)位烷基苯磺酸鈉為好。

2、LAS的合成原理與生產(chǎn)工藝

⑴烷基苯的制備

工序L正構(gòu)烷燒的制取:尿素絡(luò)合法;分子篩法。

---A小

工序2:氯化過程RH+Cl2RC1?+HCI

工序3:苯環(huán)烷基化過程

⑵烷基苯的磺化:

R—C6H5+S03(氣)/H2SCD4(海R-C6H4—SO3H

Sd磺化的優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):①反應(yīng)迅速;②無水生成,不產(chǎn)生廢酸,無機(jī)鹽含量少;③硫的利

用率高;④產(chǎn)品色澤好;⑤設(shè)備適用性強(qiáng)。

缺點(diǎn):①放熱大;②非均相;③投資大;④反應(yīng)系統(tǒng)粘度增加,傳質(zhì)傳

熱不利;⑤控制不當(dāng),易發(fā)生副反應(yīng)。

Sd磺化現(xiàn)在多采用多管膜式磺化器。

07年9月25日星期二第1、

2節(jié)

授課時(shí)間

(二)直鏈烷基磺酸鹽SAS

1、性質(zhì)與用途

2、制備:①磺氯?;á冢ㄋ还猓┗茄趸?/p>

(三)a—烯基磺酸鹽一-AOS

1、性能與用途

2、合成:①a-烯羥的磺化②中和水解

3、工藝流程

授課(四)依捷幫T(IgeponT)

內(nèi)容(五)丁基蔡磺酸鈉

概要(六)(快速)滲透劑T

三、硫酸酯鹽型

(一)脂肪醇硫酸鈉--K-12

1、性能與用途

2、脂肪醇的來源

3、脂肪醇的硫酸化

(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯酸硫酸鈉--AES

(三)硫酸化篦麻油

使學(xué)生了解磺酸鹽型(SAS、AOS、IgeponT等)、硫酸酯鹽型

目的

陰離子表面活性劑,掌握AOS、K—12、AES等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備、

要求

應(yīng)用。

重點(diǎn)AOS、K-12,AES等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備工藝過程。

難點(diǎn)AOS的結(jié)構(gòu)、制備反應(yīng);K-12的制備工藝過程.

1、a-烯基磺酸鹽的結(jié)構(gòu)是什么?

作業(yè)

2、制備琥珀酸酯磺酸鹽的磺化劑及方法是什么?

布置

3、硫酸酯鹽與磺酸鹽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

(二)直鏈烷基磺酸鹽——SAS

工、性質(zhì)與用途

2、制備:①磺氯?;?/p>

主反應(yīng):RH+S02+cLRSO2cl+HCI

NaOH

RSO3Na+H20+

NaCl

②(水一光)磺氧化法

(三)a—烯基磺酸鹽——AOS

L性能與用途

2、合成:

①a—烯燃的磺化

②中和水解

條件:堿性條件下,t=160T7OC。,p=1Okg/cm2,20mino

3、工藝流程

與生產(chǎn)LAS相似.

a—烯燃的磺化速度是LAS的100倍,放熱量比LAS大30%,一般磺

化器難以控制,可采用(T。O.帶二次保護(hù)風(fēng))雙膜磺化器,以實(shí)現(xiàn)等

溫磺化.

(四)依捷幫T(IgeponT)

(五)丁基蔡磺酸鈉

(六)(快速)滲透劑T

三、硫酸酯鹽型

(一)脂肪醇硫酸鈉K-12

07年9月27日星期四

第3、4節(jié)

授課時(shí)間

四、粉酸鹽型

(一)肥皂:

1、肥皂的性能;①結(jié)晶性、②溶解性和硬度、③使用時(shí)須pH>7;

硬水也使其活性下降。

2、皂基的制備:

①制皂的原料

②油脂配方:

③皂基的制備工藝:a:皂化、b:鹽析、c:堿析、d:整理。

授課3、洗衣皂的生產(chǎn)

內(nèi)容皂基+填料(助前)研磨機(jī)研磨箱合f閃蒸

--?--?--?

概要抽條切塊打印裝箱

(二)香皂

(三)雷米幫A

五、磷酸酯鹽型

(一)結(jié)構(gòu)

(二w生質(zhì)特點(diǎn)

L溶解性;2、表面活性;3、泡沫性;4、CMC等

制備方法:

LP2O5法;2、POCh法;3、焦磷酸法;4、PC13法

目的使學(xué)生了解并掌握竣酸鹽型、磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑,熟悉

要求其結(jié)構(gòu)與制備。

重點(diǎn)肥皂的皂基制備過程;磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑的制備。

難點(diǎn)肥皂的配方及其制備過程。

1、皂基制備的4個(gè)階段是什么?

作業(yè)

2、磷酸酯鹽的磷酸化劑是什么?

布置

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

四、羚酸鹽型

(一)肥皂:

1、肥皂的性能;

①結(jié)晶性

②溶解性和硬度

③使用時(shí)須pH>7;硬水也使其活性下降.

2、皂基的制備:

①制皂的原料

②油脂配方:

③皂基的制備工藝:

a:皂化、b:鹽析、c:堿析、d:整理。

3、洗衣皂的生產(chǎn)

皂基+填料(助劑)—“研磨機(jī)研磨混合一》閃蒸f抽條

--?--?--?

切塊打印裝箱

(二)香皂

與肥皂不同點(diǎn):

①油脂不同;

②填料不同(Na2cd換成NaHC6以降低刺激性;其他如鈦白粉、香

精、著色劑等);

③pH值不同。

(三)雷米幫A

LameponARCONHRz(CONHR")nCOONa

本品乳化能力強(qiáng)??勺黾徔棥⒂∪?、工業(yè)的洗滌劑、乳化劑、擴(kuò)散劑、

勻染劑皮革行業(yè)的脫脂劑,化妝品及洗滌衛(wèi)生用品。

合成:Cl7H35coe1+H2NR'(CONHR"'InCOOH先縮

07年9月28日星期五第

工、2節(jié)

授課時(shí)間

第三節(jié)非離子表面活性劑

一、概述

結(jié)構(gòu)與分類:親水基部分主要是酸鍵一0—和羥基—0H;分為4類:

聚氧乙烯型、多元醇型、聚酸型、烷醇酰胺型。

性質(zhì)特點(diǎn):不電離,有濁點(diǎn),在酸性、堿性、金屬鹽溶液中穩(wěn)定,

抗硬水,可與陰、陽離子表面活性劑復(fù)配使用,表面活性好(具有良好的

乳化、潤(rùn)濕、增溶、洗滌作用),泡沫少,毒性低,刺激性小。

(含酸基或酯基的)非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的升

高而降低,當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)溶液開始變渾濁,這一溫度叫非離子表面

授課活性劑的濁點(diǎn).

二、聚氧乙烯型

內(nèi)容(一)脂肪醇聚氧乙烯酸

代號(hào)AE0(AE0—n或AEOn)

概要L性質(zhì)與R有關(guān),更與E0有關(guān)。

2、制備:

R0H+nf?―?RO(C2H4。)木或RO(EO)nH

式中:n有較寬聚合度,如n=8時(shí),實(shí)際聚合度n=0-20o

3、用途

(二)烷基酚聚氧乙烯酸

(三)脂肪(酰)胺聚氧乙烯醴(或叫聚氧乙烯脂肪胺)

(四)脂肪酸聚氧乙烯酯

(五)聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯

(六)聚氧乙烯脂肪酸多元醇酸酯

掌握非離子表面活性劑的性質(zhì)特點(diǎn)、濁點(diǎn)的概念,掌握聚氧乙烯型

目的

(AEO、0P—、聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、Tween)非離

要求

子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)特點(diǎn)、制備、用途。

非離子表面活性劑的性質(zhì)特點(diǎn);濁點(diǎn);(聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚

重點(diǎn)

氧乙烯酯、Tween)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備。

難點(diǎn)(聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、Tween)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備

1、非離子表面活性劑的性質(zhì)特點(diǎn)是什么?

作業(yè)

2、什么是濁點(diǎn)?

布置

3、AEO、0P-型非離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)?

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

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備注

授課過程及內(nèi)容

第三節(jié)非離子表面活性劑

一、概述

1、簡(jiǎn)介

在水中不電離以中性分子存在并發(fā)揮表面活性作用。

2、結(jié)構(gòu)與分類:親水基部分主要是醛鍵一0—和羥基一0H;分為4類:

聚氧乙烯型、多元醇型、聚酸型、烷醇酰胺型。

3、性質(zhì)特點(diǎn):不電離,有濁點(diǎn),在酸性、堿性、金屬鹽溶液中穩(wěn)定,

抗硬水,可與陰、陽離子表面活性劑復(fù)配使用,表面活性好(具有良好的乳化、

潤(rùn)濕、增溶、洗滌作用),泡沫少,毒性低,刺激性小.

(含酸基或酯基的)非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的升高而降

低,當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)溶液開始變渾濁,這一溫度叫非離子表面活性劑的濁

點(diǎn)。

4、乙氧基化反應(yīng)

二、聚氧乙烯型

(一)脂肪醇聚氧乙烯酸

代號(hào):AEO(AEO—n或AEOn)

1、性質(zhì)與R有關(guān),更與E0有關(guān).

2、制備:

ROH+nE_0~RO(C2H4O)nH或RO(EO)nH

式中:有較寬聚合度,如時(shí),實(shí)際聚合度

nn=8n=0?20o

3、用途

配制家用及工業(yè)洗滌劑,工業(yè)乳化劑,紡織勻染劑等.AEO-3可用于制備

AESo

(二)烷基酚聚氧乙烯酸

結(jié)構(gòu)通式:

R—CfiH4—0(EO'lnH,R=C?,5、Cv

07年9月30日星期日第1、2

-Hy

授課時(shí)間

三、多元醇型

多元醇與高級(jí)脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物。酯基部分作為疏水基,其余未

反應(yīng)的含羥基部分作為親水基(也包括聚乙二醇的酸鍵)。

基本性質(zhì):對(duì)熱、酸、堿不夠穩(wěn)定,溶解度較酸類為低,大多屬油

溶性。

(一)脂肪酸乙二醇酯

(二)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯

(三)四元醇脂肪酸酯

(四)脂肪酸聚乙二醇()酯或叫聚乙二醇()脂肪酸酯

(五)脂肪酸失水山梨醇酯或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇

酊脂肪酸酯

授課

商品名:Span斯潘、司班、司般、司盤、斯般、斯苯等

內(nèi)谷

1、性質(zhì)與用途:水溶性差,乳化力好,低毒,無刺激,在醫(yī)藥、

概要

食品、化妝品用作乳化劑和分散劑、紡織柔軟劑、乳化劑、潤(rùn)滑劑.

2、制備:

常見的Span商品有:Span-20、Span-40、Span-60、Sp

an——80.

(六)脂肪酸糖酯

四、烷(基)醇酰胺型

1、性質(zhì):①具有一定的潤(rùn)濕性、滲透性、脫脂力、抗靜電性、柔軟

性;②具有較強(qiáng)的增泡、穩(wěn)泡性和增粘(稠)性;③無濁點(diǎn);④水溶性

差;⑤對(duì)鹽、酸敏感(產(chǎn)生渾濁或膠凝,宜在pH=8-12之間使用)。

2、用途:常用作各種液洗如洗發(fā)香波的增泡劑、穩(wěn)泡劑、增稠劑、

調(diào)理劑,以及紡織、皮革工業(yè)的凈洗劑。

目的使學(xué)生了解并掌握多元醇型、烷(基)醇酰胺型非離子表面活性劑的

要求結(jié)構(gòu)、性能、制備、用途。

重點(diǎn)6501的意義;Span的代號(hào)及意義、結(jié)構(gòu)、性能、制備、用途。

難點(diǎn)Span的結(jié)構(gòu)、性能、制備

1、聚氧乙烯型和多元醇型非離子表活劑的親水基各是什么?

作業(yè)

2、Span與Tween的制備及代號(hào)意義?

布置

3、6501及Nin01的制備及代號(hào)意義?

本章

《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))

參考《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

三、多元醇型

多元醇與高級(jí)脂肪酸的反應(yīng)產(chǎn)物。酯基部分作為疏水基,其余未反應(yīng)的含

羥基部分作為親水基(也包括聚乙二醇的酸鍵).

基本性質(zhì):對(duì)熱、酸、堿不夠穩(wěn)定,溶解度較酸類為低,大多屬油溶性。

(一)脂肪酸乙二醇酯

(-)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯

RCOOCH2|CH2OHNaOHIRCOOCH2

RCOOCH+2CHOH3CHOH

III

RCOOCH2CH2OH200?240C°CH2OH

(三)四元醇脂肪酸酯

(四)脂肪酸聚乙二醇()酯或叫聚乙二醇0脂肪酸酯

1、性質(zhì)與用途:

通式RCOO(C2H4O)nH

不耐熱、酸、堿,溶解度較酸類為小;乳化性能好低泡生物降解性好。

由于脂肪酸來源廣,故成本低。

一般不單獨(dú)使用,而是與其他添加劑摻配用于洗滌劑、乳化劑、柔軟劑、

纖維油劑、染色助劑、潤(rùn)滑劑。

2、制備:

酯化法:

酸化法:同脂肪酸聚氧乙烯酯

(五)脂肪酸失水山梨醇酯或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇醉

脂肪酸酯

商品名:Span斯潘、司班、司般、司盤、斯般、斯苯等

1、性質(zhì)與用途:水溶性差,乳化力好,低毒,無刺激,在醫(yī)藥、食品、

化妝品用作乳化劑和分散劑、紡織柔軟劑、乳化劑、潤(rùn)滑劑

07年10月9日星期二第L2

-Hy

授課時(shí)間

五、聚酸型

即嵌段共聚物,是以含一個(gè)或一個(gè)以上活潑氫的有化合機(jī)物為引發(fā)

齊(加聚環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷等。

引發(fā)劑如:單羥基、多羥基、單氨基、多氨基等化合物.

六、氧化胺型

即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺經(jīng)氧化而得。

工業(yè)上常用的一個(gè)代表產(chǎn)品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二

授課甲基氧化胺,代號(hào)OA-12.

內(nèi)容

CH3

概要

N*0N與。之間以配位鍵結(jié)合.

結(jié)構(gòu):C12H25

CH3

1、其性質(zhì)為:表面活性好,在酸性介質(zhì)中顯示陽離子表面活性,在

中性及堿性介質(zhì)中顯示非離子表面活性具有良好的去污力、滲透力、

調(diào)理性、發(fā)泡性、穩(wěn)泡性、增稠性,毒性低,刺激性小。

2、用途:主要用于洗發(fā)香波、餐洗,及紡織、印染行業(yè)。

目的使學(xué)生了解并掌握聚酸型、氧化胺型非離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、

要求性能、制備、用途。

重點(diǎn)氧化胺型非離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、制備、用途。

聚酸型的結(jié)構(gòu)QA-12的性質(zhì)特點(diǎn).

難點(diǎn)

作業(yè)工、氧化胺。A-12的性質(zhì)特點(diǎn)及其制備反應(yīng)?

布置

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備注

授課過程及內(nèi)容

四、聚酸型

即嵌段共聚物,是以含一個(gè)或一個(gè)以上活潑氫的有化合機(jī)物為引發(fā)劑,

加聚環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷等。

引發(fā)劑如:?jiǎn)瘟u基、多羥基、單氨基、多氨基等化合物.

加聚次序:①整嵌型:先在引發(fā)劑上加成一種環(huán)氧化物,再加成另一種環(huán)

氧化物。

引發(fā)劑——(C2H4。)X(C2H4O)y(C3H6。),H

②雜嵌型:在引發(fā)劑上先加成一種環(huán)氧化物,再加成混合環(huán)氧化物。

引發(fā)劑——(C2H4。)X(C2H4O)y(C3H6。)rH

③全雜型:在引發(fā)劑上環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷以不同比例的混合物加成。

六、氧化胺型

即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺經(jīng)氧化而得.

工業(yè)上常用的一個(gè)代表產(chǎn)品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二甲基氧

化胺代號(hào):0A-12.

CH3

I*

結(jié)構(gòu):Cl2H25,*ON與。之間以配位鍵結(jié)合.

CH3

由于0的電子云密度較高,它很易在酸性介質(zhì)中與H+結(jié)合而顯示陽離

子性:

CH3CH3

I__I_

CI2H25N*O+H*?Cl2H25LOH

CH3cH3

07年10月11日星期四第3、

4節(jié)

授課時(shí)間

第四節(jié)陽離子表面活性劑

一、概述

性質(zhì)特點(diǎn):①具有基本性質(zhì)和附加性質(zhì);(如乳化、潤(rùn)濕、分散、增

溶以及柔軟、抗靜電、防腐殺菌等,但不包括洗滌去污)②一般不與陰

離子表面活性劑復(fù)配使用;(否則陰、陽離子相吸形成沉淀而失效)③

伯、仲、叔胺的鹽當(dāng)pH〉7時(shí)會(huì)失效。

二、脂肪胺鹽型

制備:主要是長(zhǎng)碳鏈烷基胺的制備,然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的酸堿中和即可成

胺鹽.

①脂肪伯胺的制取;②仲胺的制取;③叔胺的制取.

授課三、季鐵鹽型

內(nèi)容性質(zhì):①穩(wěn)定性:在酸性、堿性溶液中穩(wěn)定,常溫下也穩(wěn)定,但在

概要100C。以上會(huì)分解為鹵代烷與叔胺。②溶解性:它是鹽,結(jié)晶固體,R

=C8?以時(shí)易溶于水,R=?時(shí)較難溶.③殺菌性:與Ri,R2,

R3有直接關(guān)系,殺菌力最強(qiáng)的是含羊基的化合物.④堿性:季鏤鹽堿性較

脂肪胺鹽為強(qiáng),它的水溶液遇堿生成可溶性的季錢堿

2、制備:

①?gòu)拈L(zhǎng)鏈伯、仲、叔胺與烷基化劑反應(yīng)制備;

②從低級(jí)叔胺與鹵代烷反應(yīng)制備;

③叔胺或胺鹽與環(huán)氧乙(丙)烷反應(yīng)制備。

四、雜環(huán)型1、烷基咪詠琳季錢鹽2、烷基叱咤季鐵鹽等。

五、翁鹽型

六、聚合型

目的使學(xué)生了解并掌握陽離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、制備、用途。

要求

重點(diǎn)脂肪(伯、叔)胺鹽型和季皴鹽型。

難點(diǎn)季皴鹽型陽離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、制備。

1、陽離子表面活性劑的性質(zhì)特點(diǎn)是什么?

作業(yè)

2、1227、1231、1631Br等的意義是什么?

布置

3、季鏤鹽的制備反應(yīng)如何?

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

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主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

第四節(jié)陽離子表面活性劑

一、概述

性質(zhì)特點(diǎn):①具有基本性質(zhì)和附加性質(zhì);(如乳化、潤(rùn)濕、分散、增溶以

及柔軟、抗靜電、防腐殺菌等,但不包括洗滌去污)

②一般不與陰離子表面活性劑復(fù)配使用乂否則陰、陽離子相吸形成沉淀

而失效)

③伯、仲、叔胺的鹽當(dāng)pH>7時(shí)會(huì)失效。

一伯胺鹽

一脂肪胺鹽型仲胺鹽

分類:陽離子型一叔胺鹽

一季鏤鹽

二、脂肪胺鹽型

1、結(jié)構(gòu)通式

2、制備:主要是長(zhǎng)碳鏈烷基胺的制備,然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的酸堿中和即可成胺

m士卜io

三、季鐵鹽型

1、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

+

結(jié)構(gòu)通式:R-N-R3X

R2X—=C1一,Br一,廠,CH3sO,一等

性質(zhì):①穩(wěn)定性:在酸性、堿性溶液中穩(wěn)定,常溫下也穩(wěn)定,但在100C°

以上會(huì)分解為鹵代烷與叔胺。②溶解性:它是鹽,結(jié)晶固體,R=C8?C14時(shí)

易溶于水,R=C16?C"時(shí)較難溶.③殺菌性:與七,Rz,Rs有直接關(guān)系,殺

菌力最強(qiáng)的是含芳基的化合物。④堿性:季鏤鹽堿性較脂肪胺鹽為強(qiáng),它的水

溶液遇堿生成可溶性的季鋰堿9

07年10月12B星期五第1、2

授課時(shí)間節(jié)

第五節(jié)兩性型表面活性劑

一、概述

兩性表面活性劑就是在同一個(gè)分子中它的親水基上同時(shí)具有陰離

子和陽離子部分的表面活性劑.

兩性表面活性劑的性質(zhì):①良好的去污、乳化、分散、潤(rùn)濕、起泡

性;良好的柔軟、抗靜電、殺菌性②耐硬水、耐無機(jī)鹽、耐酸堿;③

有等電點(diǎn);等

等電點(diǎn):兩性離子表面活性劑溶液中,正、負(fù)離子離解度相等時(shí)溶

授課

液的pH值。此時(shí)整個(gè)分子近似電中性,形成內(nèi)鹽。

內(nèi)容

二、竣酸鹽型

概要

L氨基酸系:具有良好的水溶性,很好的洗滌性能,并有殺菌、抗

靜電作用.它們的毒性比陽離子表面活性劑低,常用于洗發(fā)香波、化妝

品中,更適于調(diào)理香波和嬰幼兒香波。

A:即氨基丙酸系

B:a-亞氨基乙酸系(即N-烷基甘氨酸系)

2、甜菜堿系

3、咪詠琳系

三、其它

使學(xué)生了解并掌握兩性離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、制備、用

目的

途。

要求

重點(diǎn)兩性離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、制備。

難點(diǎn)咪唾琳系兩性離子表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、制備。

1、兩性表面活性劑的性質(zhì)特點(diǎn)?

作業(yè)

2、什么是等電點(diǎn)?

布置

3、竣酸鹽型兩性表面活性劑的制備反應(yīng)?

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

第五節(jié)兩性表面活性劑

一、概述

兩性表面活性劑就是在同一個(gè)分子中它的親水基上同時(shí)具有陰離子和

陽離子部分的表面活性劑,也就是在表面活性劑的親水基上同時(shí)帶有正、負(fù)

兩種電荷的表面活性劑。

R-A+-B-

1、兩性表面活性劑的性質(zhì):

①良好的去污、乳化、分散、潤(rùn)濕、起泡性;良好的柔軟、抗靜電、殺

菌性;②耐硬水、耐無機(jī)鹽、耐酸堿;③有等電點(diǎn)④良好的配伍性和配方的

協(xié)同效果⑤低毒、低刺激;⑥良好的生物降解.

等電點(diǎn):兩性離子表面活性劑溶液中,正、負(fù)離子離解度相等時(shí)溶液的

PH值。此時(shí)整個(gè)分子近似電中性,形成內(nèi)鹽.

2、分類

一氨基酸系

一竣酸鹽型甜菜堿系

一咪建琳系

兩性離子型硫酸酯鹽型

磺酸鹽型

磷酸酯鹽型

二、竣酸鹽型

工、氨基酸系

A:P—氨基丙酸系

60~70C°

C12H25NH2+CH2=CHCOOCH3C12H25NHCH2CH2COOCH

07年10月16日星期二第L

2節(jié)

授課時(shí)間

第六節(jié)特種表面活性劑

一、含氟特種表面活性劑

1、結(jié)構(gòu)CRn+i——親水基,C鏈長(zhǎng)度n=6?12

2、合成:①電解氟化法②四氟乙烯調(diào)聚法等

3、性質(zhì):具有“三高”、“二憎”令人刮目相看?!叭摺薄弑?/p>

面活性、高耐熱穩(wěn)定性、高化學(xué)惰性?!岸鳌薄仍魉衷饔?。

4、用途

二、含硅特種表面活性劑

授課

含硅特種表面活性劑是隨著有機(jī)硅材料的發(fā)展而發(fā)展起來的,如果

內(nèi)谷

按疏水基來分,可分為硅烷基型(Si—C鍵)和硅氧烷型(Si-0-C)

概要

兩類;如果按親水基類型來分,可分為陰、陽、非離子三類。

1、性質(zhì):表面張力低,表面活性好(具有優(yōu)良的潤(rùn)濕性、穩(wěn)泡性、

消泡性),毒性小,刺激性低。

2、合成:①陰離子型②陽離子型;③非離子型

3、用途

三、其它

如含硼(B)、含硫(S)、含碘(I)、含磷(P)、及高分子表面活性

劑、冠酸等。

使學(xué)生了解并初步掌握含氟、硅等特種表面活性劑的結(jié)構(gòu)、性能、

目的

制備、用途。

要求

重點(diǎn)含氟特種表面活性劑的性能、制備。

難點(diǎn)含氟特種表面活性劑的制備。

1、含氟特種表面活性劑的特性?

作業(yè)

2、含氟特種表活劑的碳鏈長(zhǎng)度?

布置

3、含氟特種表活劑的電解制備反應(yīng)(舉例)?

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

教學(xué)方法多媒體課堂授課

主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦

備注

授課過程及內(nèi)容

第六節(jié)特種表面活性劑

1、結(jié)構(gòu):CnF2n+1——親水基,C鏈長(zhǎng)度n=6?12

2、合成:

①電解氟化法:在低電壓、大電流條件下,在氫氟酸介質(zhì)中進(jìn)行。

4~15V,0o1~2A中和

C7H15C00HC7F15coF?C7F

isCOO-

HF,0~15C°

②四氟乙烯調(diào)聚法等。

3、性質(zhì):含氟特種表面活性劑的性能與碳氟鏈有關(guān)具有“三高”、“二

憎”令人刮目相看。“三高”—高表面活性、高耐熱穩(wěn)定性、高化學(xué)惰性。

“二憎,,一既憎水又憎油.

4、用途:

由于性能特殊,用途也較廣泛,可用于紡織、皮革、造紙、選礦、農(nóng)藥、

化工等工業(yè)領(lǐng)域,作為乳化劑、潤(rùn)濕劑、鋪展劑、起泡劑、浮選捕集劑,抗

粘劑、防污劑、除塵劑等。

二、含硅特種表面活性劑

含硅特種表面活性劑是隨著有機(jī)硅材料的發(fā)展而發(fā)展起來的。如果按疏

水基來分,可分為硅烷基型(Si—C鍵)和硅氧烷型(Si—0—C)兩類;如果按

親水基類型來分,可分為陰、陽、非離子三類。目前較常用的主要品種是硅酸

型非離子表面活性劑。

1、性質(zhì):

表面張力低,表面活性好(具有優(yōu)良的潤(rùn)濕性、穩(wěn)泡性、消泡性),毒性

小,刺激性低。

2、合成:

07年10月18日星期四第3、

4節(jié)

授課時(shí)間

第七節(jié)表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系

—、表面活性劑的親水性與其性質(zhì)的關(guān)系

親水基的親水性

表面活性劑的親水性=

憎水基的憎水性

親水基部分的分子量

HLB=x20

表面活性劑的分子量

親水親油平衡值(HLB值)——表面活性劑親水的和親油的兩種

授課

相反基團(tuán)大小和力量的平衡。

內(nèi)容

對(duì)于HLB值,①它是為選擇乳化劑而提出的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo);②HLB具有

概要

(加權(quán))加和性。

1963年,戴維斯(Davies)又提出另一個(gè)計(jì)算HLB值的方法:

HLB=W(親水基的基團(tuán)數(shù))一W(親油基的基團(tuán)數(shù))+7

二、憎水基種類與其性質(zhì)的關(guān)系

憎水能力:脂肪煌>環(huán)烷燒〉脂肪烯煌〉脂肪芳香燃〉芳香燃

三、表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)(分子形狀)與其性質(zhì)的關(guān)系

L親水基的相對(duì)位置

2、憎水基的結(jié)構(gòu)

四、分子大小(分子量)的影響

使學(xué)生了解并掌握表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系;熟悉

目的

HLB的含義;較熟練掌握HLB的計(jì)算與應(yīng)用。

要求

表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系;HLB值得計(jì)算;表面活性

重點(diǎn)

劑的HLB值與其用途的對(duì)應(yīng)關(guān)系.

難點(diǎn)HLB值的計(jì)算、應(yīng)用;表面活性劑的HLB值與其用途的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1、HLB值的含義及其計(jì)算?

作業(yè)

2、HLB值與表面活性劑性質(zhì)的關(guān)系?

布置

3、表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系?

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

參考

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備注

授課過程及內(nèi)容

第七節(jié)表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)的關(guān)系

—、表面活性劑的親水性與其性質(zhì)的關(guān)系

表面活性劑的親水性,就是親水基的親水能力.

親水基的親水性

表面活性劑的親水性=

憎水基的憎水性

親水親油平衡值(HLB)--表面活性劑親水的和親油的兩種相反基團(tuán)大

小和力量的平衡。

個(gè)

1增溶

13以上透明溶液用■-t5洗滌劑

乳化作用

(0/W)

10~13半透明至透明分散東10潤(rùn)

濕劑

加水后的性質(zhì):8~10穩(wěn)定乳狀分散體I

6~8不穩(wěn)定乳狀分散體乳化(W/O)

3~6分散得不好

HLB=1~4不分散一0消泡劑

HLB值有格里芬(Griffin)法和戴維斯(Davies)法。

格里芬(Griffin)法(聚氧乙烯型非離子表面活性劑)

親水基部分的分子量

07年1。月19日星期五第

1、2節(jié)

授課時(shí)間

第三章日用化學(xué)品化學(xué)

第一節(jié)合成洗滌劑

洗衣粉=表面活性劑+助劑

復(fù)配的原因:①單用活性物其性能不一定全面;②單用活性物成

本高,經(jīng)濟(jì)上不合理;③從商品品種上,不能滿足多品種多用途。因

此,需要復(fù)配。

一、洗滌助劑

1、無機(jī)鹽助劑:①磷酸鹽;②硅酸鈉;③純堿;④硫酸鈉;⑤過氧酸

鹽;⑥新型助劑;

授課2、有機(jī)助劑:⑦抗再沉積劑;⑧料漿調(diào)理劑;⑨熒光增白劑;⑩酶

內(nèi)容制劑;

Q香料、色素等。

概要

第二節(jié)餐洗

屬于液體洗滌劑,主要用來洗滌餐具、瓜果、蔬菜等。因此,應(yīng)符合

食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

家用手洗餐洗劑配方:重量%

AES(70%)11.0

LAS(60%)25.0

65012.5

乙醇3,0

香精、防腐劑、水余量

使學(xué)生了解并初步掌握洗衣粉、餐具洗滌劑的配方特點(diǎn)、所用原

目的

料種類及其作用。

要求

配方特點(diǎn)、原料種類及作用。

重點(diǎn)

難點(diǎn)配方構(gòu)成。

作業(yè)1、合洗中原料的種類及其作用?

布置

本章《精細(xì)化學(xué)品化學(xué)》程鑄生主編,華東理工大學(xué)出版社

(節(jié))《精細(xì)化工產(chǎn)品的合成及應(yīng)用》程侶柏等編,大連理工大學(xué)出版社

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