精细化工.docx
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精细化工
一、绪论
1、精细化工的定义:
生产精细化学品的工业部门。
精细化学品:
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。
2、精细化工的范畴和分类:
(1)传统精细化工:
染料、颜料、助剂、涂料、农药等
(2)新领域精细化工:
食品添加剂、饲料添加剂、工业表面活性剂、水处理剂、胶粘剂、造纸化学品、油田化学品、皮革化学品、电子化学品等十余个门类。
3、精细化学品的分类:
农药、染料、涂料(包括油漆和油墨)、颜料、试剂和高纯物、信息化学品(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、粘合剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药品(原料药)和日用化学品、高分子聚合物中的功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。
4、精细化工的特点:
(1)多品种、小批量;
(2)技术密集度高;(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、附加价值高、利润大。
附:
产品附加值:
产品产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值,包括:
利润、工人的工资、动力消耗以及技术开发费用。
反映:
劳动、技术利用情况以及利润是否高。
5、理解掌握精细化工在化学工业中的地位:
精细化工是化工行业中一个重要的领域。
精细化工属高科技范畴,涉及范围广,品种多,几乎渗透到国民经济和人民日常生活的一切领域,与现代高科技、现代工业、农业、人民生活、医药保健、环境保护等均有直接或间接的联系,人们的衣、食、住、行,处处都离不开化学工业。
它不仅提供原料,用于制造千万种生活用品,把世界装扮得五彩缤纷,而且还提供许多专用化学品,使人们的生活得到不断改善。
例如:
用于食品防腐、防霉。
调味。
疏松。
强化营养的各种食品添加剂,提高蔬菜、水果产量和保持新鲜的植物生长调节剂和保险剂,促使肉、蛋增产的饲料添加剂,生产化妆品和香料、香精的各种助剂,洗涤用的表面活性剂,改良纺织品性能和质量的染整助剂,电影胶片、彩色胶卷和照相化学品,录音、录像磁带等等,都为提高人们的生活质量、建设人类的精神文明作出贡献。
另外,化学工业还为医药提供原料及中间体,为人造器官提供新型合成材料,在防治疾病、保障人类健康方面也是功不可没的。
我国畜牧业生产的发展证明,通过发展使用含有各种饲料添加剂的配合饲料的集约化饲养业,可以在满足人们的用粮条件下,最大限度地向社会提供肉、蛋、奶等产品。
二、精细化工工艺学基础及技术开发
1、专业术语:
1)反应物的摩尔比:
加入反应器中的几种反应物之间的摩尔数之比(理论上这个摩尔比可以和化学反应式的摩尔数之比相同,即相当于化学计量比。
实际上对于大多数有机反应来说,投料的各种反应物的摩尔比并不等于化学计量比)。
2)限制反应物:
其中以最小化学计量数存在的反应物叫做“限制反应物”;
过量反应物:
化学反应物不按化学计量比投料时,某种反应物的量超过限制反应物完全反应的理论量,则该反应物称为“过量反应物”。
3)过量百分数:
过量反应物超过限制反应物所需理论量部分占所需理论量的百分数叫做“过量百分数”。
若以Ne表示过量反应物的摩尔数,Nt表示它与限制反应物完全反应所消耗的摩尔数,则过量百分数为:
4)转化率:
某一种反应物A反应掉的量占其向反应器中输入量的百分数称反应物A的转化率xA。
注:
1.必须指明某物质的转化率。
2.若没有指明,通常指主要反应物或是限制反应物的转化率。
5)选择性(S):
某一反应物转变成目的产物时,理论消耗的摩尔数占该反应物在反应中实际消耗的总摩尔数的百分数。
6)理论收率:
生成目的产物所需的某反应物的摩尔数占输入的反应物摩尔数的百分数。
理论收率、选择性和转化率三者之间的关系是:
7)重量收率:
目的产物的重量占某一输入反应物重量的百分数。
注:
理论收率一般用于计算某一反应步骤的收率。
质量收率是为了计算反应物经过预处理、化学反应和后处理之后,所得目的产物的总收率。
8)原料消耗定额:
每生产1t(或公斤)产品需要消耗多少吨(或公斤)各种原料。
对于主要反映物,实际上就是质量收率的倒数。
9)
单程转化率=
总转化率=
2、配方研究的方法:
1)单因素优选法:
如果在一项实验中只有一个因素改变,其它的可控因素不变,则该类实验称为单因素实验。
2)多因素优选法(全面实验法、正交实验法、均匀实验法等):
实验中研究的自变量可以是两个或更多。
多因素实验设计通常叫作因素实验设计,又叫做因子实验设计或析因实验设计。
最重要的有正交试验法、均匀试验法等。
正交试验:
正交试验设计是利用“正交表”进行科学地安排与分析多因素试验的方法。
其主要优点是能在很多试验方案中挑选出代表性强的少数几个试验方案,并且通过这少数试验方案的试验结果的分析,推断出案,同时还可以作进一步的分析,得到比试验结果本身给出的还要多的有关各因素的信息。
L是正交表的代号
S正交表的列数(最多能安排的因素个数,包括交互作用、误差等)
N正交表的行数(需要做的试验次数)
q各因素的水平数(各因素的水平数相等)
如:
表示各因素的水平数为2,做8次试验,最多考虑7个因素(含交互作用)的正交表。
正交试验设计的基本步骤:
确定目标、选定因素(包括交互作用)、确定水平;选用合适的正交表;按选定的正交表设计表头,确定试验方案;组织实施试验;试验结果分析。
注意表头形式见课件。
均匀实验:
均匀设计是一种试验设计方法。
它可以用较少的试验次数,安排多因素、多水平的析因试验,是在均匀性的度量下最好的析因试验设计方法。
均匀设计也是仿真试验设计和稳健设计的重要方法。
3)计算机辅助设计
3、理解掌握精细化工开发过程:
1)实验室研究阶段
针对开发项目作基础研究部分(情报收集、筛选技术路线和工艺方法、比较可能的流程和反应器、筛选分析方法和研制催化剂、建立动力学模型)
小试(初步优选工艺条件)
2)中间试验阶段:
检验工艺流程及连续运转的可靠性;确定最优工艺条件;寻找消除放大效应的判据,修正数学模型,测取过程参数;考察其它工程因素的影响,考察“三废”,寻求治理;生产一定的产品。
3)工业化阶段:
工程设计,建立生产装置,调整优化工艺条件,验证数学模型。
三、表面活性剂
1、表面活性剂的定义和特点:
1)定义:
表面活性剂(缩写成SAA)是指一类具有两亲结构的有机化合物,在加入少量时就能显著降低溶液表面张力或界面张力并改变体系界面状态的物质。
2)特点:
结构特点:
两亲结构(不论表面活性剂属于何种类型,都是由性质不同的两部分组成。
一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团,称为亲油基或疏水基;另一部分为亲水疏油的极性基,称为亲水基或疏油基。
这两部分分别处于表面活性剂分子的两端,形成不对称的分子结构)
性能特点:
1、显著降低表面张力(在恒温恒压下,对于溶液,由于至少存在两种或两种以上的分子,因此其表面张力会随溶质的浓度变化而变化。
)
2、定向排列(or表面吸附)【表面活性剂分子在其水溶液中很容易被吸附于气-水(或油-水)界面上形成独特的定向排列的单分子膜。
表面活性剂在溶液中超过某一特定浓度时(界面吸附达饱和)可通过碳氢键的疏水作用(HydrophobicInteraction)或“疏水效应”缔合成胶团】
2、表面活性剂的分类:
1)按分子量分类,可将分子量大于104者称为高分子表面活性剂,分子量在103~104者称为中分子量表面活性剂及分子量在102~l03者称为低分子量表面活性剂。
2)按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂;
3)按表面活性剂在水溶液中能否解离及解离后所带电荷类型分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性离子性;
阴离子型表面活性剂:
定义:
具有阴离子亲水性基团的表面活性剂。
它们在整个表面活性剂生产中占有相当大的比重。
据统计,世界表面活性剂总产量的40%属于这一类。
特点:
去污力强,起泡性好。
通常显碱性,不能与酸性物合用。
常见类型:
RCOONa羧酸盐、R-OSO3Na硫酸酯盐、R-SO3Na磺酸盐、R-OPO3Na2磷酸酯盐。
阳离子型表面活性剂:
定义:
阳离子表面活性剂正好与阴离子表面活性剂结构相反。
其亲水基一端是阳离子,故常称之为“逆性肥皂”或“阳性皂”。
阳离子表面活性剂水溶液,大多呈酸性。
而阴离子表面活性剂水溶液,一般为中性或碱性,与前者正好相反。
这是因为在中和时,各自的酸碱强度不同而造成的。
特点:
1.抗静电性好,柔顺乳化效果好。
2.阳离子型和阴离子型的表面活性剂等碱性物不能混用,否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
常见类型:
R-NH2·HCl伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、季胺盐
两性表面活性剂:
定义:
所谓两性表面活性剂,是指同时具有两种离子性质的表面活性剂。
即是指由
阴离子和阳离子所组成的表面活性剂。
换言之,单就两性表面活性剂结构来讲,在憎水基一端既有阳离子(+)也有阴离子(-),是两者结合在一起的表面活性剂。
类型:
R-NHCH2-CH2COOH氨基酸型和甜菜碱型。
甜菜碱型表面活性剂,加水能呈透明溶液,泡沫多去污力好。
可看成是两性表面活性剂的代表。
甜菜碱型两性表面活性剂与氨基酸型两性表面活性剂最大的差别是前者无论是在酸性、中性或碱性都易溶于水。
即使在等电点也无沉淀,且在任何pH值时均可使用。
非离子型表面活性剂:
定义:
非离子型表面活性剂在水溶液中不电离,其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团成。
正是这一特点决定了非离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂优越。
类型:
R-O-(CH2CH2O)nH聚乙二醇型、R-COOCH2(CHOH)3H多元醇型
3、表面活性剂的物化性质:
1)亲水亲油平衡值HLB:
表面活性剂分子中亲水基的强度与亲油基的强度之比值,就称为
亲水亲油平衡值,简称HLB值。
通常说表面活性剂的亲水性。
亲水性的大小(即HLB的大小)决定了表面活性剂是否易溶于水HLB值=(亲水基的亲水性)/(憎水基的憎水性)。
2)临界胶束浓度CMC:
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度cmc。
C分子在溶液表面定向排列,表面张力迅速降低;C=CMC:
溶液表面定向排列已经饱和,表面张力达到最小值。
开始形成小胶束;C>CMC:
溶液中的分子的憎水基相互吸引,分子自发聚集,形成球状、层状胶束,将憎水基埋在胶束内部。
3)溶解性
临界溶解温度Tk-离子型表面活性剂(当温度升高至某一温度时,离子表面活性剂在水中的溶解度急剧升高,该温度称为krafft点。
krafft点亦是离子表面活性剂应用温度的下限,即只有高于krafft点,表面活性剂才能更大地发挥作用)
浊点Tp-非离子型表面活性剂(对聚氧乙烯型非离子表面活性剂,温度升高可导致
聚氧乙烯链与水之间的氢键断裂,表面活剂溶解度急剧下降和析出,溶液出现混浊,此现象称为起昙,此时温度称为浊点(或昙点)。
浊点是聚氧乙烯型非离子表面活性剂的特征值。
浊点亦是聚氧乙烯型非离子表面活性剂应用温度的上限,即只有高于浊点,表面活性剂才能更大地发挥作用)
4、表面活性剂的应用性能:
1)润湿作用:
表面活性剂可以降低液体表面张力,改变接触角的大小,从而达到所需的目的。
2)起泡作用:
“泡”就是由液体薄膜包围着气体。
有的表面活性剂和水可以形成一定强度的薄膜,包围着空气而形成泡沫,用于浮游选矿、泡沫灭火和洗涤去污等,这种活性剂称为起泡剂。
起泡剂通常具有较强的亲水性和较高的HLB值。
消泡剂通常是HLB值为1~3的亲油性较强的表面活性剂。
3)增溶作用:
非极性有机物如苯在水中溶解度很小,加入油酸钠等表面活性剂后,苯在水中的溶解度大大增加,这称为增溶作用。
4)乳化作用:
HLB:
3-8W/O型乳化剂HLB:
8-16O/W型乳化剂
5)洗涤作用:
A.水的表面张力大,对油污润湿性能差,不容易把油污洗掉。
B.加入表面活性剂后,憎水基团朝向织物表面和吸附在污垢上,使污垢逐步脱离表面。
C.污垢悬在水中或随泡沫浮到水面后被去除,洁净表面被活性剂分子占领。
5)亲油基原料制取:
烷基苯的制备:
课件
脂肪醇的制备:
课件
5、磺酸盐型阴离子表面活性剂:
(课件)
1)亲水基团的引入方式:
阴离子表面活性剂中亲水基的引入方法有两种:
直接连接法和间接连接法。
所谓直接连接就是用亲油基物料与无机试剂直接反应,按引入亲水基不同,又可分为皂化、磺化、硫酸酯化和磷酸酯化等。
所谓间接连接就是利用两个以上的多功能、高反应性化合物使亲油基与亲水基相连接,如以含活性基的不饱和物、卤素、环状化合物、多元醇和二胺等作为主要连接剂所合成的表面活性剂。
2)烷基苯磺酸盐(掌握制备及其设备)
3)烷基磺酸盐(掌握制备及其设备)
6、阳离子和两性离子表面活性剂:
基本性能、基本应用、产品区分即可
五、食品添加剂
1、食品添加剂的定义:
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。
2、食品添加剂的两个评价指标:
1)ADI值:
评价食品添加剂的毒性(或安全性),首要标准是ADI值(人体每日摄入量),它指人一生连续摄入某物质而不致影响健康的每日最大摄入量,以每公斤体重摄入的毫克数表示,单位是mg/kg体重。
2)LD50值:
评价食品添加剂安全性的第二个常用指标是LD50值(半数致死量,亦称致死中量),它是粗略衡量急性毒性高低的一个指标。
一般指能使一群被试验动物中毒而死亡一半时所需的最低剂量,其单位是mg/kg(体重)。
不同动物和不同的给予方式对同一受试物质的LD50值均不相同,有时差异甚大。
试验食品添加剂的LD50值,主要是经口的半数致死量。
一般认为,对多种动物毒性低的物质,对人的毒性亦低,反之亦然。
3、防腐剂:
定义:
为了抑制微生物活动,防止食品腐败和变质,延长贮存期和保鲜期的一类添加剂。
2)分类:
酸性防腐剂:
如苯甲酸,山梨酸,丙酸和它门的盐类。
这类防腐剂的特点就是体系酸性越大,其防腐剂效果越好。
在碱性条件下几乎无效。
脂型防腐剂:
如尼泊金脂类,没食子酸脂,抗坏血酸棕榈酸脂等。
这类防腐剂的特点就是在很宽的PH范围内都有效,毒性比较低,溶解性也较低,一般情况下不同的脂要复配使用,一方面提高防腐效果,另一方面提高溶解度。
为了使用方便,可已将防腐剂先用乙醇溶解,然后加入体系中。
无机盐防腐剂:
如含硫的亚硫酸盐,焦硫酸等,由于使用这些盐后残留的二氧化硫能引起过敏反映,现在一般只将它列入特殊的防腐剂中。
生物防腐剂:
如乳酸链球菌素,溶菌酶等。
这些物质在体内可以分解成营养物质,安全性提高,有很好的发展前景。
3)典型产品:
(掌握各类产品的性能特点及应用特点,并且能举出例子)
目前常用的食品防腐剂主要有4类:
苯甲酸及其盐类
山梨酸及其盐类:
山梨酸化学名为2,4–己二烯酸。
其结构式为:
CH3CH=CHCH=CH-COOH。
山梨酸及其钠盐、钾盐是一种新型食品添加剂,能抑制细菌、霉菌和酵母菌的生长,效果显著。
作为一种不饱和脂肪酸,在体内可以直接参与脂肪代谢,最后被氧化为二氧化碳和水,因此几乎没有毒性,是各国普遍使用的一种较安全的防腐剂。
试验证明山梨酸及其钾盐和钙盐的抗菌力在pH值低于5~6时最佳。
制备:
丁烯醛和丙二酸法:
巴豆醛和乙烯酮法:
对羟基苯甲酸酯类(掌握制备工艺具体操作)对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯,其通式为
通式:
使用特点性能:
它是无色结晶或白色结晶粉末,无味,无臭。
防腐效果优于苯甲酸及其钠盐,使用量约为苯甲酸钠的1/10,使用范围pH4~8。
对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸。
主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。
缺点是水溶性较差,同时价格也较高。
制备:
丙酸及其盐类:
丙酸盐属于脂肪酸盐类抑菌剂,常用的有丙酸钙和丙酸钠。
丙酸盐作为一种霉菌抑制剂,必须在酸性环境中才能产生作用。
对酵母菌无效,主要用于面点的防腐。
丙酸及其盐的最大使用量规定为5g/kg,其最小抑菌浓度在pH值为5.0时是0.01%,pH值为6.5时是0.5%。
制备工艺:
UCC公司的两步法
BASF公司的一步法
CH2=CH2+CO+H2OCH3CH2COOH
国内轻质烃氧化合成醋酸副产法:
C-C-C-C+O2——CH3COOH+HCOOH+C-C-COOH
脱氢醋酸及其盐类
4、酸性调节剂:
(典型产品和基本结构)
定义:
以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂称为酸味剂。
典型产品:
磷酸
柠檬酸(是使用最广的酸味剂,结构见课件)
苹果酸(结构见课件)
酒石酸(结构见课件)
乳酸(结构见课件)
5、鲜味剂:
1)定义:
鲜味剂或称风味增强剂,是补充或增强食品原有风味的物质。
2)L-谷氨酸钠(HOOCCH(NH2)CH2CH2COONa·H2O):
生产工艺——发酵法(掌握发酵法的基本步骤,见课件):
原料:
菌种-棒状杆菌(好氧菌)
培养基
成分
水
无机盐
氮源
碳源
生长因子
玉米浆中的水
磷酸二氢钾氧化钾
硫酸镁
尿素
玉米浆
生长素
6、甜味剂:
(掌握典型产品和基本结构)
1)定义:
甜味剂是以赋予食品甜味为主要目的的食品添加剂。
按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂两类
2)典型产品:
.糖精(邻磺酰苯甲酰亚胺);
.甜蜜素(环己基氨基磺酸钠);
.阿斯巴甜(天门冬酰苯丙氨酸甲酯、蛋白糖、甜味素、APM);
.安赛蜜(乙酰磺胺酸钾);
.木糖醇
六、粘合剂:
1、定义:
具有优良粘合性能,能将各种材料紧密地粘接起来的物质。
2、组成:
一般是由基料、固化剂、填料以及其他各种助剂等多种成分组成的混合物。
1)固体材料(基料):
赋予胶粘剂粘性的根本成分。
决定胶接头的主要物理化学力学性能。
分类:
天然(动物胶、酪素胶、血胶、植物蛋白胶);无机(硅酸盐类、磷酸盐类等);
合成(树脂型:
环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯橡胶型:
氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚硫橡胶)。
对基料的主要性能要求:
流动性;高分子材料的极性;高分子材料的结晶性;分子量及其分布。
2)固化:
液体的胶粘剂变成固体的过程。
固化方式:
物理方法有溶剂挥发、乳液凝聚、熔融体冷却;化学方法使胶粘剂聚合成高分子物质。
固化剂:
化学固化过程所使用的化学物质。
又称硬化剂或熟化剂。
是一种可以使单体或低聚物(基料)变成高分子物或使线形高分子化合物交联成网状体型高聚物的物质。
3)填料:
在胶粘剂组分中不与主体材料发生化学反应,但能提高接头的力学强度,降低成本的固体材料。
常用添料有金属及其氧化物粉末、水泥及木棉、玻璃等。
4)稀释剂(溶剂):
增加胶粘剂流动性的液体。
分为活性稀释剂和非活性稀释剂两种。
5)偶联剂:
既能与被粘材料表面发生化学反应形成化学键,又能与胶粘剂基料反应。
6)其它辅助材料:
着色剂、增韧剂、增塑剂和防老剂等。
3、胶黏剂的分类:
(具体见课件)
1)按基料分类
2)按物理形状分类
3)按固化方式分类
4)按受力情况分类
4、胶粘剂对被粘物表面的润湿(如何保证充分润湿)
润湿:
指液体在固体表面分子间力作用下的均匀铺展现象,也就是液体对固体的亲和
性。
常用接触角表示。
两者间接触角越小,固体表面越容易润湿。
影响润湿因素:
自由能(固体表面自由能越大越有力润湿;胶粘剂的表面自由能越小越有力于润湿);接触角(θ<90o、θ’<θ即易于润湿的表面由于凸凹不平而更容易润湿;接触角θ>90o、θ’>θ即难润湿的表面由于凸凹不平而更难于润湿);胶粘剂粘度(胶粘剂粘度小有力于润湿)。
5、合成树脂胶黏剂:
1)热塑型:
分子结构:
液态树脂经聚合反应形成线形结构。
性能特点:
加热易熔融、软化;冷却固化,溶解于部分有机溶剂;机械性能、耐热性能和耐化学性能较差,但使用方便,有较好的柔软性。
固化方式:
通过溶剂挥发、熔体冷却、聚合反应使之变为热塑性固体。
典型产品:
聚醋酸乙烯酯粘合剂(聚醋酸乙烯乳液胶粘剂、醋酸乙烯共聚物胶粘剂)、醋酸乙烯共聚物胶粘剂(1.聚乙烯醇胶粘剂2.聚乙烯醇缩醛胶粘剂)、丙烯酸胶粘剂(1.α-氰基丙烯酸酯胶粘剂;2.丙烯酸酯胶粘剂;3.厌氧胶粘剂)
2)热固型:
特点:
结构特点:
液态树脂经聚合反应交联成网状结构。
性能特点:
不溶、不熔的固体。
优点为具有耐热、耐化学性和较好的机械强度;缺点为耐冲击和弯曲性能较差。
典型产品:
酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯
6、热塑型树脂胶黏剂:
1)聚醋酸乙烯酯胶黏剂:
.聚醋酸乙烯乳液粘合剂:
A、聚醋酸乙烯乳液粘合剂俗称白乳胶,产量和产值在我国合成胶中占第二位。
B、性能特点:
机械强度高、粘度低、使用方便;以水为分散介质,成本低、无毒、不燃;耐水性不够,耐热、冷性差;蠕变较大(在应力保持恒定时型变随时间延长而增大)。
C、合成方法:
以聚乙烯醇为保护胶体,加入阴离子或非离子表面活性剂,在一定PH值水相中,将醋酸乙烯进行乳液聚合。
(反应见课件)
合成工艺的重要影响因素:
乳化剂、保护胶体及引发剂的类型与用量;聚合温度;PH值;单体加入方式
D、固化方法:
胶结后由于水渗透或扩散到多孔材料中,并逐渐挥发使乳液浓度不断增加;由于表面张力作用使聚合物析出;氢键等分子间作用力使之固化;有一定成膜温度。
E、配方改进:
加入适量的增塑剂可提高胶层的柔性和耐水性;
加入适量的溶剂可提高粘度,降低胶液的成膜温度,提高胶层的耐水性;
加入填料可降低成本;
加入硅油消泡;
加入交联剂提高耐水性和降低蠕变。
—醛
、醋酸乙烯共聚物胶粘剂:
为提高柔软性:
与增塑剂共混;与适当的单体(乙烯、氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、顺丁烯二酸酯等)共聚合;
2)聚乙烯醇和缩醛胶粘剂
聚乙烯醇胶粘剂:
性质与水解度:
水解度99.7-100%,耐水性好;水解度87-89%,易溶于水;水解度进一步降低,对水敏感性又降低。
应用和改进:
主要通过碳链与羟基的氢键使之固化;以水溶液形式使用;添加填料、增塑剂、防腐剂等;通过交联熟化(加入交联剂,如硼化物),提高耐水性。
.聚乙烯醇缩醛胶粘剂:
结构式:
见课本p209
典型产品:
聚乙烯醇缩甲醛耐热性能优良
聚乙烯醇缩丁醛韧性好,光学透明度稿
3)丙烯酸胶粘剂:
以丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯类为主体的聚合物或共聚物。
典型产品:
(具体见课件)
1.α-氰基丙烯酸酯胶粘剂
2.丙烯酸酯胶粘剂
3.厌氧胶粘剂
7、热固型树脂胶黏剂:
1)酚醛及改性酚醛树脂胶粘剂(掌握酚醛树脂的制取工艺)
热固性胶粘剂的特点
结构特点:
液态树脂经聚合反应交联成网状结构。
性能特点:
不溶、不熔的固体。
优点为具有耐热、耐化学性和较好的机械强度;缺点为耐冲击和弯曲性能较差。
酚醛树脂的制备工艺:
A主要制备原料
酚类:
苯酚、甲酚、二甲酚、间二甲酚
醛类:
甲醛、乙醛、糠醛
催化剂
碱性物:
NaOHNH3ZnO——热固型
酸性物:
H2SO4——热塑型
B制备工艺:
C酚醛树脂反应原理:
两类反应:
加成反应
缩合反应
酚醛树脂反应原理——热塑性:
采用酸性催化剂,甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,缩合反应速度大于加成反应速度,生成线型低聚物。
酚醛树脂反应原理——热固性:
采用碱性催化剂,甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,加成反应速度大于缩合反应速度,初期生成羟甲基苯酚,进而聚合成高度支化的低聚物。