精细化工工艺学1概论

精细化⼯概论精细化⼯概论1.什么叫精细化学品？它有哪些特点？答：初级或次级化学品经过深加⼯⽽制成的具有特定的应⽤性能、⽤途，技术密集，商品性强，产量⼩，产品附加值较⾼的化⼯产品。

特点-----（1）⼩批量，多品种;（2）技术密集;（3）综合⽣产流程和多功能⽣产装置；（4）⼤量采⽤复配技术;（5）投资少、利润⼤、附加值⾼；（6）产品更新换代快。

2.精细化⼯基本原料有哪些？答：初级原料：（1）⽯油（2）天然⽓（3）煤（煤焦油、⽔煤⽓），主要包括---基本原料（三烯、三苯、⼀炔、⼀甲烷）；中间体；精细化学品。

（4）农副产品——可再⽣资源脂肪类与油类、碳⽔化合物、天然产物等3.⽬前精细化学品的发展趋势如何？答：精细化⼯与农业的关系、精细化⼯与轻⼯业和⼈民⽣活的关系、精细化⼯与军⼯、⾼技术领域的关系。

4.胶粘剂有哪些优点?⼀般由哪些物质组成？答：（１）能粘合⽤其他⽅法不能连接的不同种类、形状材料间的物质，如粘接薄膜、纤维、⼩颗粒等；（２）应⼒分布⾯⼴，⽐采⽤机械连接易得到更轻、更牢固的组件；（３）通过交叉粘接能使各向异性材料的强度、重量⽐及尺⼨稳定性得到改善；（４）粘合剂有许多特殊性能；（５）可以粘合异种材料；（６）粘合⽅法⽐其他连接⽅法（焊接、铆钉、螺栓等连接）便于施⼯，且速度快，经济，美观。

物质组成----(1) 基料；（2）固化剂和固化促进剂；（3）稀释剂；（4）增塑剂与增韧剂；（5）偶联剂；（6）填料；（7）其它助剂。

5. 什么是热固(塑)性胶粘剂?举例说明。

答：热固性胶黏剂---热固性树脂粘合剂是在热、催化剂单独作⽤或联合作⽤下形成化学键，它固化后不熔化，也不溶解。

如：环氧树脂胶粘剂，俗称万能胶，是以环氧树脂为基料制备的胶粘剂，能粘接许多⾦属和⾮⾦属材料。

热塑性胶黏剂---以热塑性树脂为基料的粘合剂，加热熔融软化，冷却固化，遇溶剂可溶解。

如：聚醋酸⼄烯酯及其共聚物胶粘剂主要⽤于⽊材、纸制品、纤维、陶瓷、塑料薄膜、发泡聚⼄烯等的粘接。

精细化工概论1、通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位，附加价值率与利润率较低，应用范围较广的化工产品。

精细化学品是以通用化学品为起始原料，采用复杂的生产工艺进行深度加工，制成小批量、多品种、附加价值率和利润率高、具有特定应用功能和专门用途的化工产品。

2、精细化学品的特点：（1）品种多、产量小，主要以其功能进行交易（2）采用间歇生产方式（3）生产技术要求高，产品质量指标高（4）生产装置占地面积小，一般中小型企业即可生产（5）整个产品价值中原材料的费用的比率较低，商品性较强（6）直接用于工农业，军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务（7）投资小，见效快，利润大（8）技术密集性高，竞争激烈。

3、超细白炭黑的应用：（1）在橡胶制品中作为高补强填充材料（2）作为塑料的填充材料，提高塑料的弹性强度和耐磨性以及硬度和热稳定性（3）在造纸工业中，作为纸张的上胶剂。

纳米二氧化钛的应用：（1）利用其光电性和光敏性，可制纳米二氧化钛的感光材料，用于传真和彩色复印（2）利用其对紫外线吸收率高的特性，可作为塑料的抗老化剂和化妆品中的紫外线吸收剂（3）制作气体传感器和湿度传感器。

4、非晶态合金优点：（1）具有高强度、高韧性（2）对酸、碱、盐具有高的耐腐蚀性（3）具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性（4）可用作催化剂（5）具有超导电特性。

不足：热力学的亚稳态，只适用于低温场合；非晶态材料的杨氏模量大约只有晶态材料的一半。

5、表面改性就是对固体物质的表面通过改性剂的物理化学作用或某一工艺过程，改变其原来表面的性能或功能。

复合改性的必要性：表面改性处理除需严格的工艺程序和科学配方外，表面改性剂的选择是改性能否成功的关键，一定要根据使用的具体环境和要求改善的性能来选择改性剂。

所以选择改性剂比一定仅限于一种，多数情况下可选多种，复合使用，取长补短，以期取得更理想的效果。

特别是用于高聚物的各种各样的填料、粉体助剂，为了提高其耐热性、耐候性和化学稳定性，往往先用无机改性剂进行包膜，而为了提高其亲油性，增强与聚合物的亲和力，往往需要再用有机改性剂—表面活性剂或偶联剂做进一步表面改性，从而取得更为理想的综合效果。

名词解释1、染料：能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。

2、偶氮染料：染料分子中含有偶氮基的染料统称。

3、酸性染料：是一类在酸性介质中进行染色的染料。

4、活性染料（反应性染料）：能与纤维发生化学反应的染料。

5、分散染料：用分散剂使其成为低水溶性的胶体分散液而进行染色的染料。

6、还原染料（瓮染料）：在碱性溶液中借保险粉作用而使棉纤维染色的染料。

7、冰染染料：一类在冰冷却下于织物上生成不溶于水的偶氮染料。

8、硫化染料：在硫碱液中通过硫化反应染棉及维纶用染料。

9、直接染料：能在中性或弱碱性介质中加热煮沸直接上染棉纤维的染料。

10、阳离子染料：聚丙烯晴纤维的专用染料。

11、中性染料：在中性介质中染色的染料。

12、重氮化：芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐反应。

13、色淀：水溶性染料经与沉淀剂作用生成的水不溶性的颜料。

14、荧光效率：表示所发出荧光的量子数和所吸收激发光的量子数的比值。

15、增白：利用光的补色原理增加纺织物白度的整理工艺过程。

16、有机颜料：以有色有机物为原料制造的颜料。

17、表面活性剂：浓度很小时能显著降低水与空气的表面张力或水与其他物质的界面张力的物质。

18、阴离子表面活性剂：溶于水后生成离子，其亲水基团为带有负电荷原子团的表面活性剂。

19、阳离子表面活性剂：溶于水后生成的亲水基团为带正电荷原子团的表面活性剂。

20、非离子表面活性剂：不能电离生成离子的表面活性剂。

21、两性离子表面活性剂：由阴阳两种离子所组成的表面活性剂。

22、表面张力:使液体表面尽量缩小的力。

23、亲水基：易溶于水或易于被水所润湿的原子团。

24、亲油基：亲油性原子团，与油具有亲和性。

25：胶束：表面活性剂分子吸附于水面形成定向排列的单分子膜。

26：临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂形成胶束的最低浓度。

27、增溶作用：使某些不溶于水或微溶于水的有机物发生溶解的作用。

28、增溶现象：在大于CMC溶液中加入难溶于水的有机物时，得到溶解透明的水溶液现象。

精细化工概论复习一、名词解释1．精细化学品：凡是能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。

2．表面活性剂：加到溶剂中会大大降低溶剂的表面张力，能够使体系的表面状态发生明显变化的物质。

如硬脂酸钠（肥皂）、烷基苯磺酸钠（洗衣粉）等物质。

3.涂料：涂料是一种涂覆在物体(被保护和被装饰对象)表面同时能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料。

4.食品添加剂：为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或者天然物质。

5.胶粘剂：靠界面间作用使各种材料牢固地粘接在一起的物质。

6.物理、化学气相法物理气象法（PVD）利用电弧，高频电场或等离子体等高温热源将原料加热，使之汽化或形成等离子体，然后通过骤冷使之凝聚成各种形态（如晶须，薄片，晶粒等）的超细粒子。

化学气象法（CVD）是以金属蒸汽，挥发性金属卤化物或有机金属化合物等蒸汽为原料进行气相热分解反应，或两种以上单质或化合物反应，在凝聚生成超细粉。

7.表面活性剂、表面张力、HLB值表面活性剂是指在溶剂中加入很少量既能显著降低溶剂表面张力改变体系界面状态的物质表面张力是指通常把垂直作用于液面表面上任一单位长度并于液面相切的收缩表面力HLB是表面活性剂的亲水亲油平衡值8. 离子交换树脂、高吸水性树脂、高分子试剂离子交换树脂是指功能基在具有三维空间立体结构的网格骨架上不能移动，但功能基所带的可以理解的离子却可以自由移动高吸水性树脂P142页高分子试剂P143页9. 抗氧化剂、防腐剂、营养强化剂抗氧化剂 P62 页防腐剂P58页营养强化剂P89页二、填空题1．水和油形成的乳状液，根据分散情形可分为两种：水包油型/ O/W和油包水型/ W/O两种类型。

2．消泡作用分为破泡和抑泡两种作用。

3.涂料按其是否有颜色可分为：清漆、色漆等。

4.食品抗氧化剂有两类，一类是水溶性的，如：；另一类是油溶性的，如：。

（各举3个例子）5.精细化工产品具有小批量、多品种、大量采用复配技术、综合生产流程和多功能生产装置、高技术密集度、商业性强、经济效益显著等特点。

精细化工概论1.精细化学品（定义、典型代表）答：精细化学品是与通用化工产品或大宗化学品相区分的一类化学品。

典型代表：染料、涂料、添加剂、胶黏剂、功能高分子材料。

2.通用化学品（定义、典型代表）答：通用化学品是以天然资源为基本原料，经过简单加工而制成的大吨位、附加价值率与利润率较低、应用范围较广的化工产品。

典型代表：煤、石油、天然气、矿物。

3.精细化学品/精细化工生产特点：（1）品种多、产量小、主要以其功能进行交易；（2）多数采用间歇生产方式；（3）生产技术要求比较高，产品质量指标高；（4）生产装置占地面积小；（5）整个产品价值中原材料费用的比率较低，商品性较强；（6）直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服务；（7）投资小，较效快，利润大；（8）技术密集型高，竞争激烈。

4.精细化学品在现代化建设中的作用：（1）精细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材料等，而且还提供了大量用于集成电路加工的超纯化学试剂和超纯电子气体。

（2）精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。

（3）开发精细化工产品，可以降低能源消耗和节省资源（4）开发精细化工产品，可使原来的低档产品变为高档产品。

（5）促进粮食生产，保证国家粮食安全（6）促进药物开发，为人类进步保驾起航。

5.超细颗粒：粒径达到0.1微米以下。

分类：粒径在10-100纳米之间的称大超细颗粒；粒径在2-10纳米之间的称中超细颗粒；粒径在2纳米以下的称小超细颗粒；6.超细颗粒特点：熔点低、化学活性高、磁性强、热导性好、对电磁波的异常吸收。

7.超级白炭黑应用：橡胶、塑料、造纸工业、涂料、油墨。

8.纳米二氧化钛应用：杀菌、防紫外线、对氟氯昂的降解、对有机废水的处理、自清洁。

9.单晶体特点：原子和原子集团总是在三维空间中有规律的重复。

10.宝石的化学名称：氧化铝。

11.蓝宝石--钛；红宝石--铬。

12.非晶态合金优点：高强度、高韧性；对酸碱盐具有高的耐腐蚀性；具有磁导率和磁感应强度高、矫顽力和损耗低的特性；用作催化剂；超导电特性。

简答题1、我国对精细化学品的定义答：我国对精细化学品的定义一般是指深度加工的、技术密集度高和附加值大的化学品，其多数产品为品种多，更新快，规模小，利润高。

2、颜色与可见光的关系答：可见光全部通过透明的物体，则物体呈无色；全部被反射，物体呈白色；全部被吸收，则物体呈黑色。

物体选择吸收可见光中某一波段的光线，反射其余各波段的光线，物体才有色，物体颜色是对可见光选择吸收的结果。

3、阳离子染料的主要特点和用途答：主要特点：在水溶液中电离生成带阳电荷的有色离子；用途：阳离子染料是聚丙烯晴纤维的专用染料。

4、简述亲纤维匀染剂的染色原理答：亲纤维匀染剂的吸附亲和性要比染料与纤维的吸附亲和性大，染色时染料只能跟在匀染剂后面追踪，延长了染色时间，从而达到缓染效果，使纤维均匀染色。

5、荧光现象、荧光化合物的必要条件答：荧光现象：紫外光照射某些物质，这些物质吸收紫外光后反射不同颜色的可见光，紫外光停止照射时，这种光线很快随之消失。

发生荧光的必要条件：（1）必须有一个能够吸收光线的化学结构；（2）必须具有高的荧光效率。

6、简述荧光增白机理答：由于荧光增白剂发射荧光，使织物总的可见光发射率较原来增大，提高了亮度，织物的白度比一般漂白或上蓝过的更为悦目。

荧光增白实际是利用光学上的补色作用来增白。

7、简述偶氮染料的发色原理答：偶氮染料是染料中最重要的一类，色谱齐全，几乎可染所有纤维，原因在于偶氮染料的母体是偶氮苯，当它吸收光子后，发生和跃迁两种形式。

8、漂白与增白的区别答：漂白就是利用化学漂白剂的作用使材料中的有色杂质褪色，是化学反应；而增白是利用光的补色原理增加纺织物白度的整理工艺过程，只是光学上的增亮补色。

9、有机颜料颜料化的理由和处理方法答：颜料化理由：化学制备出的颜料只能称作半成品，不进行改性处理，就不能成为应用良好的产品。

处理方法：溶剂处理法、水-油转相法、无机酸处理法、机械研磨法、表面处理法。

10、颜料化的定义及处理原则答：颜料化的实质就是通过适当的工艺方法，调整颜料粒子的大小。

《精细化工工艺学》教案2006~2007学年第二学期课程代码：课程名称：精细化工工艺学/ Fine Chemistry Technology学时/学分：48学时/3学分先修课程：有机化学、高分子化学、高分子物理、物理化学、化工原理专业：化学工程与工艺开课部门：班级：教师：单位：邮编：电话：Email：本课程的授课对象是化学工程与工艺专业的本科学生。

精细化工工艺课程是工科高等学校化学工程与工艺（精细化工）专业的一门专业课程。

精细化工工艺学是指从初级原料到精细化工产品的加工方法和过程。

其方法和过程可以采用化学反应，也可采用复配技术。

本课程重点讲述食品添加剂、胶粘剂、涂料、油墨、部分日化产品等的原料、合成原理、工艺过程、主要操作技术和产品的性能、用途等。

为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础。

第一章绪论（2学时）教学内容1.1 精细化工的分类和特点1.2 精细化学品在国民经济中的作用和发展趋势1.3 精细化工工艺学的内涵1.4 精细化工工艺学基础教学要求：了解本课程研究的对象、内容及其在培养材料专业工程技术人才中的地位、作用；了解精细化工的形成与发展。

掌握精细化工定义、分类与特点。

重点：精细化工分类、特点及精细化工工艺学的内涵。

《精细化工工艺学》教案第一章绪论第二章合成材料助剂（4学时）2.1 概论2.2 增塑剂2.3 阻燃剂2.4 抗氧剂2.5 热稳定剂2.6 发泡剂2.7 抗静电剂2.8 其它合成材料加工助剂教学要求：了解合成材料助剂的主要品种及应用特点。

重点：增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、发泡剂的主要品种及应用特点。

《精细化工工艺学》教案第二章合成材料助剂教学内容及参考学时（3）第3章食品添加剂及保健食品（4学时）教学内容3.1 分类3.2 食品添加剂的一般要求与安全使用3.3 防腐剂3.4 抗氧化剂3.5 乳化剂和增稠剂3.6 调味剂和香味剂3.7 香精和香料3.8 食用色素3.9 营养强化剂3.10 其它食品添加剂3.11 保健食品及功能食品教学要求：了解食品添加剂的主要品种及使用特点。

精细化工概论1、表面活性物质和表面活性剂有什么异同点？9答：把能使溶剂的表面张力降低的性质称为表面活性，具有表面活性的物质称为表面活性物质。

把加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质，称为表面活性剂。

表面活性剂在加入很少量时即能显著降低其表面张力，改变体系界面状态。

举例：肥皂、油酸钠、洗涤剂等物质的水溶液，在溶液浓度很低时，表面张力随溶液浓度的增加而急剧下降，降到一定程度后便缓慢或不再下降；乙醇、丁醇等低碳醇和醋酸等物质，表面张力随溶液浓度的增加而下降。

这两类都是表面活性物质。

2，表面活性剂的结构特点答；表面活性剂一般都是直线形分子，其分子同时含有亲水（增油）性的极性基团和亲油（憎水）性的非极性疏水基团，因而是表面活性剂既具有亲水性又具有增油性的双亲结构，所以，表面活性剂也称为双亲化合物。

3、临界胶束浓度：表面活性剂在溶液中形成胶束的最低浓度。

21浊点越高，亲油性越好，CMC 越大，HLB 越大4、表面活性剂在洗涤剂中的作用是什么？481、吸附作用2、乳化作用3、增溶作用4、分散作用5、泡沫作用5、为什么要发展无磷洗衣粉？50近年来由于过度使用含聚合磷酸盐的洗衣粉，致使水域污染，水中富含磷，造成水体富营养化，藻类大量繁殖，是水域生态系统遭到破坏，发生了水藻爆发和赤潮现象。

6、化妆品保湿剂的保湿机理是什么？71给皮肤补充水分防止干燥的高湿性的水溶性物质，称为保湿剂。

皮肤保湿的机理，一是吸湿，二是防止内部的水分散发。

7、酚醛树脂胶黏剂涂胶时的注意事项？98答，1，酚醛树脂胶黏剂含有溶剂，一般要涂2—3 次，每次涂胶后要晾置一定时间，有时还要升温烘烤后趁热粘结；2.固化时需要加压，防止气孔产生，保证胶层致密；3 达到固化温度后，冷却降温要缓慢，减少内应力的产生；4 胶中含有易燃溶剂涂胶时有游离苯酚和甲醛挥发，注意通风防火；5 含无机填料的粘胶剂，用前要搅匀。

8、厌氧胶能用金属容器储存吗?为什么？（简答题）答；不能。

第一章精细化工现状与发展（绪论）1.1 精细化工的内涵精细化工是化学工程的一个特殊的分支，是随着化学工业的发展，和精细（专用）化学品工业自身所具有的特点而从化学工业中分离出来的新兴行业（新兴学科）。

随着人们生活水平的提高，对生活质量，身体健康，精神文化，生存环境的要求的日益提高和科学技术的不断发展，精细化工的内涵也在不断外延，新的精细化学品行业在不断涌现，如植物生长调节剂，昆虫信息素，信息化学品，电子化学品等，这就使得精细化工与化学，生命科学，信息学和电子学等学科交叉甚多【1】，很难确定其准确的范畴。

一般而言，精细化工是精细化学工程的简称，是研究精细化学品的化学、工艺学及其应用性能的学科。

精细化学品就是那些具有特定功能或特定使用对象和特殊质量要求的化工产品。

精细化工首先是由日本引入的概念，以区别于化工，目前早已为亚洲各国所接受，与欧美的特种化学品和精细化学品相对应。

药品是针对某种疾病而使用的，要对症下药，所以是专用化学品；另外药品要有特殊的质量要求，除了纯度外对某些杂质，溶媒残留及其商品化过程均有严格要求，所以药品又是精细化学品。

沙利度胺（反应停）是一含有手性中心的止吐药，其R（+）异构体具有良好的止吐镇静作用；但其S（-）及其代谢产物却有极强的胚胎致畸作用，曾造成数千例肢畸胎的惨剧【2】。

青霉素及其半合抗在注射前要作皮试看是否过敏，而事实上造成过敏的元凶并非药品本身而是其中的杂质。

所以精细与专用在此是有特别重要的含意的。

再如松叶蜂性信息素作为现代生物农药可以用来控制松林中松叶蜂的虫口密度，而对其它昆虫没有作用【3】。

这种专用性或者说特异选择性无疑对环境保护和生态平衡均有重要意义。

抗氧剂，成核剂，光稳定剂，染料等传统精细化学品无不根据使用对象不同而选择不同类型的精细化学品。

1.2 精细化学品的范畴及在国民经济中的地位关于精细化学品的分类，每个国家和地区根据自身的生产体制和管理体制的不同而不同。

欧美将专用化学品按其使用性能分为三大类，每一大类又分为许多小类。