《精细化工概论》课件第八章

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1、精细化工概论精细化工概论第八章第八章 其他精细化工产品其他精细化工产品 第一节第一节 涂涂 料料 一、一、概述概述 现在的涂料已广泛地采用石油工业、炼焦工业、有机合成化学工业等部门的产品为原料，品种越来越多，应用范围也不断扩大，逐步形成一个独立的、重要的生产行业，因为涂料具有四个方面的作用。保护作用 装饰作用 色彩标志作用 功能作用 第一节第一节 涂涂 料料 二、二、涂料的分类和组成涂料的分类和组成 涂料的分类及命名涂料的分类有几种方法，第一种按用途分类：如建筑涂料、电气绝缘涂料、汽车用涂料、船舶用涂料等。第二种按涂料的作用分类：如打底漆、防锈漆、防火漆、耐高温漆、头度漆、二度漆等。第三种按涂

2、膜的外观分类：如大红漆、有光漆、亚光漆、半亚光漆、皱纹漆、锤纹漆等。第四种也是目前最普遍的分类法，即按成膜物质来分类：如环氧树脂涂料、醇酸树脂涂料等。结合我国情况，原化工部有关部门对涂料的分类和命名进行了统一规定，将涂料产品分为18类 第一节第一节 涂涂 料料 涂料的组成 第一节第一节 涂涂 料料 三、三、涂料使用的基本原理涂料使用的基本原理 涂料的粘结力和内聚力 一般来说，低极性、高内聚力的物质（如聚乙烯）有很好的力学性质，但粘结力很差，这种物质由于不能粘附在基质上，且常常很难溶解，因此不能作为涂料。而有低内聚力的物质具有低度薄膜完整性。一种物质作为涂料的另一个条件是应该具有尽量小的收缩性。

3、当溶剂（也可是水）蒸发时高分子薄膜必然收缩，对于不饱和聚酯或环氧树脂涂料使用时会发生聚合，也就是固化。高分子固化时伴随着收缩，收缩引起了张力，破坏了粘合，造成薄膜从基质上剥离。假如粘合力很强，它就能收缩平衡，颜料和其他填充剂特别是无机化合物也有相同的作用。如果薄膜有一定伸缩性，即内聚力较小，收缩也小。第一节第一节 涂涂 料料 涂膜的固化机理 涂膜的固化机理有三种类型，一种为物理固化、两种为化学型固化。物理固化 是一种物理干燥过程，依靠涂料中液体（溶剂或分散相）蒸发而得到干硬涂膜层的干燥过程。聚合物在制成涂料时已经具有较大的相对分子质量，失去溶剂后就变硬而不粘，在干燥过程中，聚合物不发生化学反应

4、。涂料与空气发生反应交联固化 氧气能与干性植物油和其他不饱和化合物反应而产生游离基并引起聚合反应。水分也能和异氰酸酯发生聚合反应，这两种反应都能得到交联的涂膜。涂料组分之间发生反应的交联固化 涂料在贮存期间必须保持稳定，可以用双罐装涂料法或是选用在常温下互不发生反应，只是在高温下或受辐射时才发身反映的组分。第一节第一节 涂涂 料料 四、涂料的主要种类 油脂漆类 天然树脂漆类 醇酸树脂涂料丙烯酸树脂涂料聚氨酯树脂涂料环氧树脂涂料聚乙烯树脂涂料特种涂料 第二节第二节 染料和颜料染料和颜料 一、一、概述概述染料是能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。并不是任何有色物质都能当作染料使用，染料必须

5、满足应用方面提出的要求：要能染着指定物质，颜色鲜艳，牢度优良，使用方便，成本低廉，无毒性。现在使用的染料都是人工合成的，所以也称合成染料。染料的应用途径基本有三方面：染色、着色和涂色。染料主要应用于各种纤维的染色，同时也应广泛应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸、感光材料等方面。第二节第二节 染料和颜料染料和颜料 二、染料和颜料的基本属性二、染料和颜料的基本属性一个有机化合物是否能够作为一个染料，是要看这一化合物是否能够满足染料所需要的一定条件而定的。有机化合物作为染料所需要的主要条件，有下列几项：需要对可视光波中的某一部分或数部分有强烈选择而吸收的能力；需要对某一类或几类纺织纤维具有亲和

6、力；需要对光线的照射作用，对水的溶解作用，对酸、对碱、对热等的变性作用，具有相当的稳定性；需要具有能够用简单和便利的方法，使被染物着上颜色的性能。第二节第二节 染料和颜料染料和颜料 三、染料三、染料 1、分类和命名2、纤维素纤维用染料 直接染料纤维素纤维（棉、麻、人造纤维）不含酸性和碱性基团，因而不形成离子键，但是它含有大量羟基，能和它形成氢键的染料分子染色，这类染料称作直接染料，可在加有电解质的热的中性溶液中染色。由于要保持染料分子固着在纤维上，一个氢键是不够的，所以需要有多个这种键。为了使染料不易被洗掉，它必须有最小的水溶性，只需要满足能够在水溶液中染色。绝大多数的直接染料是多偶氮化合物，

7、或者含有脲素结构的二苯乙烯化合物。尽管努力获得了多个氢键，直接染料不可避免的还是溶于水，因为它的染色是可逆的。它们现在限于用在不需要经常洗涤的织物上，例如外套，装饰布或纸张。第二节第二节 染料和颜料染料和颜料 冰染染料 一种在冰冷却条件下，能与织物生成不溶于水的偶氮染料。通用的方法是将织物先用偶联组分（色酚）碱性溶液打底，再通过冰冷却的重氮组分（色基重氮盐）的弱酸性溶液进行偶合，即在织物上直接发生偶合反应而显色，生成固着的偶氮染料，从而达到印染的目的。因为重氮化偶合过程都是在加冰冷却条件下进行的，所以这一染色法称冰染法；用来生成这些染料的化合物统称为冰染染料。鉴于在纤维上生成的这些单偶氮染料是

8、不溶于水的，所以它也称不溶性偶氮染料。还原染料 还原染料和冰染染料性质相似，它也主要用于染棉。其耐晒和耐洗牢度优越，色谱齐全，是一类优良品种染料。按化学结构不同通常分为：靛类染料，蒽醌和蒽酮染料及可溶性还原染料。第二节第二节 染料和颜料染料和颜料 硫化染料 硫化染料是由芳烃的胺类、酚类或硝基物与硫磺或多硫化钠通过硫化反应生成的染料。硫化染料不溶于水，染色时需使用硫化钠或其他还原剂，将染料还原成可溶性隐色体盐。它对纤维具有亲和力，纤维经氧化后显色，恢复其不溶状态而固着在纤维上。所以硫化染料也可称是一种还原染料。活性染料 染棉和其他纤维素纤维最好的办法是应用活性染料。活性染料又称反应性染料，即能与

9、纤维发生化学反应的染料。活性染料分子中含有能与纤维素纤维中的羟基和蛋白质纤维中的氨基发生反应的活性基团，在染色时与纤维形成化学键而结合，生成“染料纤维”化合物。活性染料具有色泽鲜艳，均染性良好，湿处理牢度好，工艺适应性宽，色谱齐全，应用方便和成本较低等特点。第三节第三节 合成材料助剂合成材料助剂 一、助剂的分类 稳定化的助剂 改善机械性能的助剂 改善加工性能的助剂 柔软化和轻质化的助剂 难燃助剂 改善表面性能和外观的助剂 第四节第四节 日用化学品日用化学品 1、粉状衣物洗涤剂洗涤剂根据需要可以制成粉状、液体和块等形式。粉状衣物洗涤剂即合成洗衣粉。合成洗衣粉的配方是生产中很重要的一个环节。配方中

10、，各组分原料之间的相互影响是比较复杂的。目前还没有完整的理论依据来指导配方。主要是根据实验和经验来决定。制定配方时对各种因素须全面综合地加以考虑。首先是根据用途及生产方法确定洗衣粉的质量标准，包括产品的理化指标和使用性能。2、个人卫生清洁剂个人卫生清洁剂包括洗发用的洗发剂沐浴用的各式溶剂、口腔清洁剂，以及洗手、洗脸用的清洁品。随着生活水平的提高，人们对个人卫生清洁剂的要求亦越来越高，不仅要求其具清洁作用，而且还要求有保护皮肤、保护头发和防治皮肤病等功效。为此，个人卫生清洁剂的种类以及品种日渐增多。第四节第四节 日用化学品日用化学品 3、家庭日用品洗涤剂 日常生活时刻离不开清洗。现代化的设施和摆

11、设是由玻璃、瓷砖、木材、塑料和金属等不同材质构成，为使居室窗明地净，生活舒适卫生，家庭日用品清洗剂即应运而生，并且品种日益繁多，其中有供居室清洗家具、地板墙壁、窗玻璃用的硬表面清洁剂和地毯清洁剂；有洗涤玻璃器皿、塑料用具、珠宝装饰品用的各种专用洗涤剂；有厨房里用的餐具洗涤剂、炉灶清洁剂、水果蔬菜的消毒净洗剂、冰箱清洗剂、瓷砖清洁；还有卫生间里用的浴盆清洁剂、便池清洁剂、卫生除臭剂等。4、化妆品化妆品包括基础化妆品、美容化妆品和特殊用途化妆品三大部分。基础化妆品是为了保护皮肤、毛发以及增进皮肤和毛发健康的制品。而美容化妆品是为了修饰脸面、指甲等部位，使之增加魅力而使用的制品；特殊用途化妆品是指用

12、于面部、毛发等部位具有防御功能或需经过一些特殊的理化处理的制品，还具有一定的缓和的治疗作用。化妆品学科涉及到物理学、有机化学、界面化学、胶体化学、美学、生物化学、物理化学、染料化学、香料香精、化学工程、微生物和皮肤物理学等，是门多学科交叉、涉及而广又复杂的学科。第五节第五节 农药农药 农药可以根据其用途、作用方式和成分不同进行分类。按农药用途分类用来防治害虫的叫杀虫剂，它又可分为杀螨剂、昆虫引诱剂、不育剂和驱避剂等；防治病害的叫杀菌剂，它包括杀线虫剂、内吸治疗剂等；能消灭杂草的是除草剂；能促进活抑制植物生长的是植物生长调节剂。按农药作用方式分类杀虫剂中有胃毒剂、触杀剂、熏蒸剂、内吸剂和粘捕剂等

13、；杀菌剂中有保护剂、防腐剂和铲除剂等；除草剂中有触杀性和内吸性除草剂。按农药组成分类有化学农药（有机氯、有机磷农药等）、植物性农药（除虫菊、硫酸烟碱等）和生物性农药。第五节第五节 农药农药 二、杀虫剂 有机氯杀虫剂 有机磷杀虫剂 有机氮杀虫剂 拟除虫菊酯杀虫剂 三、杀菌剂 保护性杀菌剂 化学治疗剂 内吸性杀菌剂 非内吸性杀菌剂 第五节第五节 农药农药 四、除草剂和植物调节剂四、除草剂和植物调节剂 除草剂 苯氧脂肪酸类除草剂 酰胺类除草剂 均三氮苯类除草剂 取代脲类除草剂 酚及醚类除草剂 植物生长调节剂 矮壮素 乙烯利 多效唑 第六节第六节 催催 化化 剂剂 一、催化剂作用的基本特征一、催化剂作

14、用的基本特征 无论何种催化剂，其基本特征主要有四点。(1)催化剂是一种能够改变化学反应速度，而它本身并不进入化学反应计量的物质 (2)催化剂对反应具有选择性 (3)催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应 (4)催化剂只改变化学反应速度，而不能改变化学平衡 第六节第六节 催催 化化 剂剂 二、催化反应的基本原理二、催化反应的基本原理 (1)化学吸附 (2)能量因素 反应分子在固体催化剂表面上进行化学吸附时，首先是改变了反应的能量因素。因此可以认为：只有能量比活化能Ea大的分子(称为活化分子)才能越过这一顶峰，变成最后产物；当Ea一定时，温度越高，活化分子的百分

15、数就越大，在一定温度下，Ea越小，活化分子百分数就越大，不同反应途径，有不同的活化体，因而也有不同的活化能。(3)极性因素(电子因素)在化学反应进程中，由于分子的极性有利于吸附和其他分子的进攻，因而可加快反应速度。(4)空间因素 由于空间因素引起的分子内部张力称为空间张力。张力的存在，使得分子中化学键比正常的键处于较紧张的状态，使分子的稳定性降低。第六节第六节 催催 化化 剂剂 三、活性氧化铝催化剂三、活性氧化铝催化剂 活性氧化铝是一种具有吸附性能和催化性能的多孔状且比表面大的氧化铝。它广泛地用于炼油、橡胶、化肥等工业中，作为催化剂或催化剂的载体、吸附剂等。例如乙醇脱水制乙烯催化剂和三聚氰胺催

16、化剂都是-A12O3；-A12O3也可用作加氢精制催化剂的载体：重整催化剂还使用-A12O3或-A12O3作载体。此外，在干燥，脱色，脱水过程中氧化铝也都有不少应用。酸中和法 碱中和法 铝溶胶法 醇铝水解法 第七节第七节 精细陶瓷精细陶瓷 一、一、概述概述 精细陶瓷的原料不同于传统陶瓷所用的粘土、长石、石英等无机天然物质，而是使用经过精制的高纯度人工合成原料，如锆、钛、硅、钴、钨等的碳化物、氮化物、硼化物和氧化物，它的配料都经过精密计算，制造过程均需精密控制，因而所成产品的微细结构均能准确控制。它们有着普通陶瓷无法比拟的优良特性，成为一种具有耐高温、高强度、高硬度、低磨损、低膨胀系数、高压绝缘性优良的新型结构材料，可应用于机械切削、燃气轮机、发动机、电子工业、原子能工业、医疗及航天等领域。精细陶瓷的类型按化学组成可分为氧化物及非氧化物两大类。氧化物为铝、硅、镁、钛、铋等金属氧化物，非氧化物为碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等。如按其特性和用途则可分为电子陶瓷、工程陶瓷和生物陶瓷三大类。第七节第七节 精细陶瓷精细陶瓷 二、二、精细陶瓷的特性精细陶瓷的特性 精细陶瓷作为陶瓷工业分支的一类新型