精细化学品主要内容
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精细化学品:指一些具有特定的应用性能,合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高的产品。
例如:医药、化学试剂。
精细化工产品的特点:①具有特定功能②大量采用复配技术③小批量、多品种④技术密集⑤附加价值高胶粘剂是一种靠界面作用(化学力或物理力)把各种固体材料牢固的粘接在一起的媒介物质,又叫粘接剂或胶合剂,简称为“胶”。
胶接与其它连接法相比有如下优点:(1)能有效的应用于不同种类或不同形状材料之间的连接;(2)应力分布均匀,延长构件寿命;(3)粘结结构能有效的减轻质量;(4)胶接件外表面光滑,密封性良好;(5)提高工作效率,降低生产成本;(6)选用功能性胶黏剂,可赋予黏接缝以各种特殊性能。
存在一些问题:(1)强度问题,角接处承受剥离力效果不好;(2)使用温度问题,合成胶的耐高温性能均较差;(3)寿命问题,受工作条件影响,存在老化问题(4)质量检验问题,现今对其的非破坏性检查手段尚不完善。
判断胶接可靠性缺乏依据。
胶粘剂的品种很多,其基本组成由基料,固化剂和促进剂,稀释剂,增塑剂,偶联剂,填料,增韧剂,触变剂等配合而成。
(1)基料基料又称粘料、主剂、是决定粘合剂性能主要组分,能起到胶粘的作用,作为粘料的物质可以是天然高分子、合成树脂及合成橡胶。
(2)固化剂和固化促进剂以热固性聚合物为粘料时,必须加入固化剂使粘合组分交联形成体型结构。
固化促进剂是加速交联反应,缩短固化时间或降低固化温度的组分。
(3)增塑剂与增韧剂为了改善胶层柔韧性,提高胶层冲击强度而加入的配合剂。
(4)稀释剂稀释剂是为了降低粘合剂粘度、增加粘合剂浸稳透力而使用的低分子化合物,有些稀释剂还能降低粘合剂的活性,延长粘合剂的使用期。
(5)填料填料的作用是改善粘合性能和降低粘合剂的成本。
填料一般是粉末状或细短纤维状。
填料的用量要合适,否则会导致粘接性能下降。
(6)偶联剂偶联剂是为了改善粘合剂和被粘物表面之间的界面强度而使用的助剂。
偶联剂是具有反应性基团的化合物,可与被粘物表面分子形成化学键合。
精细化⼯有哪些特点及主要意义 精细化⼯是⽣产精细化学品⼯业的通称。
精细化⼯的进⾏也具备有⼀定的特点。
以下是由店铺整理的精细化⼯的内容,希望⼤家喜欢! 精细化⼯的概述 精细化⼯是当今化学⼯业中最具活⼒的新兴领域之⼀,是新材料的重要组成部分。
精细化⼯产品种类多、附加值⾼、⽤途⼴、产业关联度⼤,直接服务于国民经济的诸多⾏业和⾼新技术产业的各个领域。
⼤⼒发展精细化⼯⼰成为世界各国调整化学⼯业结构、提升⼀化学⼯业产业能级和扩⼤经济效益的战略重点。
国家适时出台相关政策,构建产学研相结合的新型技术创新组织--国家精细化⼯产业技术创新战略联盟,以此来促进国家精细化⼯产业结构优化升级和提升⾏业整体竞争⼒。
精细化⼯率(精细化⼯产值占化⼯总产值的⽐例)的⾼低⼰经成为衡量⼀个国家或地区化学⼯业发达程度和化⼯科技⽔平⾼低的重要标志。
精细化⼯的特点 精细化学品的品种繁多,有⽆机化合物、有机化合物、聚合物以及它们的复合物。
⽣产技术上所具有的共同特点是: ①品种多、更新快,需要不断进⾏产品的技术开发和应⽤开发,所以研究开发费⽤很⼤,如医药的研究经费,常占药品销售额的8%~10%。
这就导致技术垄断性强、销售利润率⾼。
②产品质量稳定,对原产品要求纯度⾼,复配以后不仅要保证物化指标,⽽且更注意使⽤性能,经常需要配备多种检测⼿段进⾏各种使⽤试验。
这些试验的周期长,装备复杂,不少试验项⽬涉及⼈体安全和环境影响。
因此,对精细化⼯产品管理的法规、标准较多。
如药典(见《中华⼈民共和国药典》、《英国药典》)、农药管理法规等。
对于不符合规定的产品,往往国家限令其改进,以达到规定指标或禁⽌⽣产。
③精细化⼯⽣产过程与⼀般化⼯⽣产不同,它的⽣产全过程,不仅包括化学合成(或从天然物质中分离、提取),⽽且还包括剂型加⼯和商品化,由两个部分组成。
其中化学合成过程,多从基本化⼯原料出发,制成中间体,再制成医药、染料、农药、有机颜料、表⾯活性剂、⾹料等各种精细化学品。
《精细化学品化学实验》重庆理工大学化学与生物工程学院2009.8目录精细化学品化学实验须知 (1)实验一十二烷基二甲基苄基溴化铵的合成 (4)实验二乙酸苄酯香料的合成 (6)实验三抗氧剂双酚A的合成 (8)实验四液体香波的配制 (10)实验五羧甲基淀粉醚(CMS)的合成 (12)实验六富马酸二甲酯(DMF)的合成 (14)实验七防腐剂苯甲酸的制备 (16)精细化学品化学实验须知一、精细化学品化学实验的目的根据教学计划的规定,精细化工实验是独立设置的专业必修课之一。
它与其他专业必修课密切配合,相辅相成,共同完成必须的专业课教学。
本课程主要通过实验教学的形式,达到如下目的:(1)使学生在前修实验课的基础上,进一步巩固和提高实验操作技能和现代化仪器设备的使用能力。
(2)培养学生综合运用前修课程的知识;正确观察、思考和分析实验过程。
(3)使学生养成理论联系实际的作风,实事求是、严格认真的科学态度与良好的工作习惯。
二、精细化学品化学实验的要求为了保证实验的顺利进行,以达到预期的目的,要求学生必须做到:(1)充分预习。
实验前要充分预习教材,同时要查阅有关手册和参考资料,记录各种原料和产品的物性数据,并写出预习报告。
实验时教师还要提问,没有写预习报告者和提问时回答不出问题者不得进行实验。
(2)认真操作。
实验时注意力要集中,操作要认真,仔细观察各种现象,积极思考,注意安全,保持整洁,无故不能擅自离开实验室。
(3)做好记录。
学生必须准备一本实验记录本,及时而如实地记录实验现象和数据,以便对实验现象作出分析和解释,必须养成随做随记的良好习惯,切不可在实验结束后凭回忆补写实验记录。
(4)书写报告。
实验结束后应写出实验报告,其内容可根据各个实验的具体情况自行组织。
一般应包括:实验日期、实验名称、原料规格、反应原理和方程式、操作步骤、结果与讨论、意见和建议等。
报告应力求条理清楚、文字简练、结论明确、书写整洁。
三、实验室注意事项( 1 ) 必须遵守实验室的各项规章制度,听从教师的指导。
第五章生物精细化工产品第一节生物化学工程基本知识生物化工产品的发展:第一代生物化工产品:酿酒、制醋、面团发酵是人类最早掌握的生物技术。
从19世纪80年代起到20世纪30年代末为止,不少发酵产品,如乳酸、面包酵母、乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、柠檬酸等相继投入生产。
第二代生物化工产品:在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而出现的,青霉素、链霉素、氯霉素先后投产。
第三代生物化工产品:1974年以后,,生物学取得了以重组DNA(脱氧核糖核酸)技术和细胞融合技术为代表的一系列新的成就,如用DNA重组体菌种生产的胰岛素、干扰素、疫苗以及用杂交瘤技术生产的单克隆抗体等。
基本知识准备:一、生物化学工程的定义及特点生物反应过程是利用生物催化剂,即游离或固定化的活细胞或酶从事生物化工产品的生产过程。
发酵过程--当采用活细胞催化剂(主要是整体的微生物细胞)。
酶反应过程--利用从细胞中提取得到的酶为催化剂。
生物反应过程包括4个组成部分:(1)原料预处理即底物或培养基的制备过程,包括原料的物理、化学加工和灭菌过程。
(2)生物催化剂的制备生物催化剂是指游离或固定化的活细胞或酶,微生物是最常用的活细胞催化剂,酶催化剂则是从细胞中提取出来的,只在经济合理时才被应用。
不同菌株和不同酶的催化专一性、活力及稳定性有很大差异,因此有关菌种分离、筛选、选育是不可缺少的。
(3)生物反应的主体设备即生物反应器,凡反应中采用整体微生物细胞时,反应器则称发酵罐;凡采用酶催化剂时,则称为酶反应器。
(4)生物化工产品的分离和精制这一部分常称下游加工,是生化分离工程的主要内容。
特点:A:由于采用生物催化剂,可在常温常压下进行反应,但生物催化剂易于失活,易受环境影响和污染,一般采用分批操作;B:可采用再生性的生物资源为原料,且来源丰富,价格低廉,过程中产生的废料危害性较小,但往往形成原料成分不易控制,对生产控制和产品质量带来影响;C:生产设备较为简单,能量消耗较少,但由于反应液的底物和产物浓度不能太高,造成反应器体积很大;D:酶反应的专一性强、转化率高,但成本较高;发酵过程应用面广、成本较低,但反应机理复杂,难以控制,产物中常含有杂质,给提取带来困难。
第一章绪论1.1精细化学品定义精细化学品的解释,国际上有三种说法:1974年,美国学者克林(C.H.Kline)提出:先根据“质”对化学品进行分类:无差别化学品:具有固定熔点或沸点,能以分子式或结构式表示的称为无差别化学品,不具备上述条件的为差别化学品。
再以“量”继续划分:通用化工产品:大量生产的无差别化学品,如酸碱,盐,甲醇,乙醇等,准通用化学品:较大量生产的差别化学品,如塑料,合成纤维,合成橡胶精细化学品:小量生产的无差别化学品,如原料医药,原料农药专用化学品:小量生产的差别化学品。
医药制剂,商品染料日本的释义是具有高附加价值、技术密集型、设备投资少、多品种、小批量生产的化学品。
即把克林教授释义的精细化学品和专用化学品统称为精细化学品。
中国原则上采用日本对精细化学品的释义。
较为公认的定义: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、特定用途、小批量生产的系列产品,称为精细化学品,有时也称为专用化学品。
研究精细化学品的组成、结构、性质、变化、制备及应用的科学称为精细化学品化学。
1.2精细化学品的分类关于精细化学品的分类,每个国家根据自身的生产体制而略有不同。
欧美将专用化学品按其使用性能分为三大类:准商用化学品;多功能、多用途化学品;最终用途化学品或直接上市化学品。
“联合国经济合作及发展组织”将专用化学品细分为47大类。
日本《化学工业统计月报》和《工业统计表》,1993年将精细化学品分为32类。
中国原化学工业部1986年3月6日颁布了《关于精细化工产品分类的暂行规定和有关事项的通知》规定中国精细化学品包括11个产品类别,每一门类又分为许多小类。
1.3精细化工和化学品的特点1多品种、小批量每种精细化学品都有其一定的应用范围,具有特定使用功能,所以必然有多品种的特点。
另外精细化学品一般都有一定的寿命,所以需要不断开发新品种。
国外表面活性剂的品种就有5000多种,不同化学结构的染料品种有5000种以上,法国的发用化妆品就有2000多种牌号。
★1.精细化学品:指一些具有特定的应用性能,合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小而产值高的产品。
例如:医药、化学试剂。
2.通用化工产品:指一些应用范围广泛,生产中化工技术要求很高,产量大的产品。
例如:石油化工中的塑料、合成纤维、橡胶等。
★3.精细化学品五大特点:①具有特定功能:应用的对象比较狭窄,专用性强而通用性弱。
如:医药、农药、化妆品、粘合剂、增塑剂等。
②大量采用复配技术:由于应用对象的特殊性,很难采用单一的化合物来满足要求,于是配方的研究成为决定性的因素。
如:合纤纺丝油剂、液体染料、洗涤剂③小批量、多品种,本身的用量不是很大。
如医药、染料、食品添加剂、粘合剂、洗衣粉④技术密集:投资较高,工艺流程长,单元反应多,原料复杂,中间过程控制要求严,技术保密性强、专利垄断性强。
⑤附加价值高,包括:利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发费用。
4.精细化学品分类:(欧美)准商用(通用)化学品; 多功能、多用途化学品;最终用途化学品或直接上市化学品。
(中国):农药;染料;涂料(包括油漆和油墨);颜料;试剂和高纯物;信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品);食品和饲料添加剂;黏合剂;催化剂和各种助剂;化学药品和日用化学品;功能高分子材料(感光材料等)。
★5.胶黏剂:胶粘剂是一种靠界面作用(化学力或物理力) 把各种固体材料牢固的粘接在一起的媒介物质,又叫粘接剂或胶合剂,简称为“胶”。
6★胶黏剂特点(优点):能有效的应用于不同种类或不同形状材料之间的连接,能粘合用其他方法不能连接的物质,如粘接薄膜、纤维、小颗粒等。
应力分布面广,比采用机械连接易得到更轻、更牢固的组件,如可以采用夹心板(由蜂窝芯和薄的铝或镁)制造飞机的机翼、尾翼和机身,可以减轻飞机的重量、降低疲劳破坏的可能性。
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,如木材本身不钧一且对水敏感,经交叉粘接后可变成不翘曲且耐水的层压板。
粘合剂有许多特殊性能,如电容器、印刷线路、电动机、电阻器等的粘合面具有电绝缘性能,可以粘合异种材料,如铝-纸、铜-钢、纸-木等。
两种金属粘合在一起,粘合物件间有粘合剂层割开,从而可以防止腐蚀,如两种热膨胀系数相差显著的材料粘合在一起,柔性的胶层能降低因温度变化所产生的应力。
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。
7.热塑性胶黏剂:以热塑性树脂是为基料的粘合剂,加热熔融软化,冷却固化;遇溶剂可溶解。
★8热塑性胶粘剂:白乳胶的组分:①引发剂:过硫酸铵是水溶性的;②保护胶体:聚乙烯醇,用来改善胶乳的贮存稳定性;③乳化剂:常用阴离子型和非离子型表面活性剂,十二烷基磺酸钠,OP-10;④增塑剂:邻苯二甲酸二丁酯。
⑤PH调节剂:碳酸氢钠白乳胶的聚合机理白乳胶的优点:黏结强度高、粘度低、使用方便;成本低、无毒、无污染。
缺点:耐水性、耐热性差;蠕变性较大。
用途:适合于粘接多孔性材料,尤其是木材、纸制品、家具制造业、装饰装潢业、无纺布(医院用一次性床单、手术衣)。
★9.涂料是一种流动状态或粉末状态的有机物质,将其涂布在物体表面上能干燥固化,形成一层连续的、具有一定强度的、能均匀地覆盖并良好附着在物体表面上的薄膜。
★10.涂料四大作用:【保护作用】---对暴露在大气之中的物件,可免受水、大气、水分、化学腐蚀介质、阳光和微生物的侵蚀,如金属的锈蚀、木材腐朽、水泥风化等。
【装饰作用-】--赋予被涂物颜色和色彩,可美化环境,还可形成锤纹、皱纹、桔纹、斑纹等富于立体感的涂膜。
【标志作用】--- 标明用途,如黑色为压缩空气瓶,蓝色为氧化瓶,还有航空、航海的标牌【特殊作用】---如防污、杀虫、绝缘、导电、防火等★11.涂料的基本原料:成膜物质(油料、合成树脂)、次要成膜物质(颜料、填料、增塑剂)、辅助成膜物质(各种溶剂、水、助剂)、稀释剂(有机溶剂、水)12.涂料工业的特点:具有广泛性和专用性;投资少、利润高、见效快;生产和施工具有研究开发和经验技术并重的特点;在生产、储运和施工过程中要将安全放在首位;具有技术密集度高、涉及的学科领域较多的特点;★13.涂料的化学基本原理:粘结力是指涂料与基质间的结合能力,是通过涂料的成膜物质中所具有的的极性基团与基质表面的极性基团相互之间的作用力产生的,它的方向是向外的。
内聚力是指涂料的成膜物质本身“向内”的力,主要是大分子间的作用力。
具有高度向内的力的物质就不再有更多的粘结力。
固化机理(物理固化成膜机理、涂料与空气中的氧反应固化、涂料的组分间的反应使其交联固化)14.助剂是合成材料助剂的简称,指合成材料和产品(制品)在生产和加工过程中,用以改善生产工艺和提高产品的性能所添加的各种辅助化学品。
14助剂的分类:按照其功能分类:(a)抗老剂,如抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防霉剂等;(b)改善机械性能的助剂,如硫化剂、硫化促进剂、抗冲击剂、偶联剂等;(c)改善加工性能的助剂,如润滑剂、脱模剂、软化剂、塑解剂等;(d)柔软化和轻质化的助剂,如发泡剂等;(e)改进表面性能和外观的助剂,如抗静电剂、防雾滴剂、着色剂等;(f)阻燃添加剂,如阻燃剂、烟雾抑制剂等。
★15.阻燃剂的阻燃机理①吸热作用:Al(OH)3阻燃剂通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。
②覆盖作用:有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。
碳化层的形成既阻止聚合物进一步热解,又阻止其内部的热分解产物进入气相参与燃烧过程。
③抑制链反应:含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。
此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播。
④不燃气体窒息作用:阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
★16.表面活性剂定义:是指那些具有很强表面活性,能使液体的表面张力显著下降的物质。
17.临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
18.亲水亲油平衡值(HLB)表面活性剂分子中亲水和亲油基团对油或水的综合亲和力。
HLB 值越大,亲水性越大19. 表面活性剂的4大应用原理:1洗涤作用、润湿作用(角<90°)、乳化作用、浮选作用20.合成洗涤剂的无机助剂①三聚磷酸钠:将硬水中的钙、镁离子鳌合起来,使硬水变成软水;对微细的无机粒子或油脂微滴具有分散、乳化、胶溶作用,防止污垢再沉积到衣物上,提高洗衣粉的去污能力;维持水溶液为弱碱性(pH值为9.7),有助于增强洗衣粉的洗涤效能;使洗衣粉不易吸潮结块。
②水玻璃(硅酸钠):防止磷酸盐对洗衣机金属表面的腐蚀作用;对水溶液中的污垢和微粒固体具有悬浮、分散和乳化的作用,能防止污垢再沉积到织物上;增加洗衣粉颗粒的强度,纺织结块、③纯碱(碳酸钠):增加洗衣粉的碱性,增加对油脂性污垢的去污能力。
④硫酸钠:填充剂,在洗衣粉中含量为20%~45%,可以降低洗衣粉的成本;有助于表面活性剂在织物表面的附着;降低表面活性剂的临界胶束浓度⑤过硼酸钠:能释放出活性氧,可使污垢氧化,起漂白作用和化学去污斑作用。
21.浊点:将一定浓度的非离子型表面活性剂加热到某一温度时,溶液产生浑浊现象,冷却后又澄清透明的温度。
22药物中间体是指那些专门用来生产药品的关键原料。
23.解热镇痛药物中间体:水杨酸衍生物——阿司匹林、苯胺衍生物——扑热息痛、吡唑酮衍生物29.★论述食品添加剂①定义②食品添加剂按其来源分为天然与合成两类,天然食品添加剂主要来自动植物组织或微生物的代谢产物,人工合成食品添加剂是通过化学手段使元素和化合物产生一系列化学反应而制成。
目前使用的大多属于化学合成食品添加剂。
③与食品添加剂有关的安全问题:食品添加剂超范围使用,超限量使用,添加剂本身未达标,临界使用添加剂,食用香料香精的安全问题。
③食品添加剂滥用:一些不法分子为谋取暴利而滥用食品添加剂,或在食品中添加禁止加入的有毒有害物质。
如使用矿物油加工大米、饼干,掺入豆油、芥末油、玉米色拉油、西瓜子;在面粉中加入过氧化苯甲酰超标导致产品不合格的占44%;用工业用甲醛、烧碱处理水发产品;吊白块加入米粉、米线、粉丝中;胭脂红等色素加入卤制的鸡、鸭、鹅、猪等。
③食品添加剂危害健康:滥用食品添加剂可以引起人体慢性中毒或者急性、亚急性中毒,不同的添加剂对人体器官产生不同损害,如过氧化苯甲酰可引起人体的肝脏、肾脏的损害;据日本学者研究,天然的色素也能致癌;甲醛是世界学者公认的致癌物质;矿物油加工的食品,可引起腹痛、腹泻、呕吐等症状。
④食品添加剂并不可怕,厂家按照规定制造添加剂,同时必须通过ADI值,按照国家标准使用范围和用量,安全性就会提高很多。
主要是害怕一些不法商贩不按照国家的准备乱用、滥用造成食品的不安全性。
选择一些大厂的食品是比较安全的,起码第一条是符合国家标准的产品。
我个人认为食品添加剂可以适当使用,使用要透明,比如标签上面显示用什么食品添加剂等等。
碰到滥用添加剂的商家可以向有关部门举报。
【选择】1.①胶黏剂按化学成分分类:无机胶粘剂:如硅酸盐、磷酸盐、氧化铅、锡-铅等。
有机胶粘剂:天然胶粘剂:动物胶、植物胶、矿物胶。
合成胶粘剂:树脂型、橡胶型、复合型。
②按外观分类:水基型、溶液型、膏状和糊状、固体型、膜状。
③按固化方式分类:水基蒸发型(如聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液型胶粘剂)溶剂挥发型(如氯丁橡胶胶粘剂)热熔型(如棒状、粒状与带状的乙烯-醋酸乙烯酯热熔胶)化学反应型(如α-氰基丙烯酸酯瞬干胶和酚醛-丁腈橡胶等)压敏型即不干胶型(如天然橡胶、聚丙烯酸酯等)。
④按受力情况分类:结构胶粘剂、非结构胶粘剂、特种胶粘剂2.热固性胶粘剂的主要特点如下:易扩散润湿,黏接力强,具有良好的机械强度,耐热性和耐化学性;但起始黏接力小,固化后易产生体积收缩和内应力,耐冲击和弯曲性差些。
主要包括环氧树脂胶粘剂、酚醛和改性酚醛树脂胶粘剂、氨基树脂胶粘剂、聚氨酯胶接剂3.环氧树脂的特点(1)粘结强度高,与大多数材料具有优良的粘附性;(2)可用不同固化剂在室温或加温条件下固化;(3)不含溶剂,能在接触压力下固化,反应过程中不放出小分子,收缩率小,仅为1%~2%;(4)固化后产物具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性、耐水性、耐油性等;(5)和其他高分子材料及填料的混溶性好,便于改性。
4.酚醛树脂。
酚醛比>1,主要产生产物Ⅰ,线形产物,可溶可熔,加热不继续缩聚,加固化剂才能生成Ⅲ。
酚醛比<1,主要产生产物Ⅱ,产物Ⅱ加热可变为Ⅲ;Ⅱ为线型树脂,可溶可熔,由于含游离的羟甲基,加热可继续缩聚成体型树脂Ⅲ。