精细化学品复习提纲.docx
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精细化学品复习提纲
第一章绪论
§1-1精细化学品与精细化工
精细化学品(finechemicals):
指具有特定应用性能的、需深度加工的、技术密集高和附加值高的化学品。
专用化学品(specialtychemicals):
具有特殊功能的小批量化工产品。
精细化工(finechemicalindustry):
生产精细化学品的工业。
精细化学品的特点:
种类多、附加值高、工艺复杂、更新快、应用性强等。
§1-2精细化工分类
§1-3精细化工的特点
1.多品种、小批量;
2.综合生产流程和多功能生产装置;
3.技术密集度高;
4.大量采用复配技术;
5.商品性强;
6.投资少、高附加值、高利润。
§1-4精细化工发展的重点
1.传统精细化学品的更新换代,
2.新领域的开发,
3.优先发展的关键技术
(1)新催化技术;
(2)新分离技术;
(3)增效复配技术;
(4)超细粉体技术;
(5)气雾剂无污染技术。
第二章表面活性剂
§2-1概述
§2-2表面活性和表面活性剂的概念
表面活性:
能使溶剂的表面张力降低的性质。
表面活性剂:
在浓度很低时,表面张力随浓度急剧降低的物质。
表面活性剂的其它性质:
润湿、乳化、增容、分散、起泡、消泡、渗透、抗静电、杀菌、凝聚等。
§2-3表面活性剂的分子结构特点与分类
一、表面活性剂的分子结构特点:
同时具有极性的亲水基和非极性的憎水基(亲油基)。
二、表面活性剂的分类
按亲水基的结构分类如下:
阴离子型:
羧酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸盐型、磺酸盐型
离子型:
阳离子型:
伯胺盐型、仲胺盐型、叔胺盐型、季胺盐型
两性离子型:
氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型、氧化胺型
非离子型:
多元醇型、聚氧乙烯型
§2-4表面活性剂的物化性质
一、表面张力:
在浓度很低时,即可使表面张力随浓度急剧降低。
二、临界胶束浓度(CMC):
表面活性剂形成胶束的最低浓度。
三、表面活性剂的HLB值
HLB值:
3-67-98-1513-1515-18
适用场合:
w/o乳化剂润湿、渗透o/w乳化剂洗涤增溶
HLB值的加和性:
含多种表面活性剂的混合溶液,其HLB值等于各表面活性剂的质量平均数。
四、胶束和增溶
胶束:
表面活性剂溶液超过CMC浓度后,会聚集,在种聚集形成的分子或离子集合体称胶束。
增溶现象:
在CMC浓度以上的表面活性剂水溶液中加入难溶解有机物时,可得到透明的水溶液的现象。
五、表面活性剂的溶解性与温度的关系
克拉夫特点:
使离子型表面活性剂溶解度突然增大的温度。
浊点:
随温度的提高,使非离子型表面活性剂溶液由透明变浑浊的温度。
克拉夫特点是表面活性剂使用的温度下限,浊点是表面活性剂使用的温度上限。
§2-5表面活性剂的应用性能
一、润湿和渗透作用
二、乳化作用
三、分散作用
四、增容作用
五、起泡和消泡作用
六、柔软作用
七、抗静电作用
八、杀菌作用
九、防水作用
§2-6常用表面活性剂的合成
一、典型阴离子表面活性剂合成
1.高级脂肪酸盐(RCOOM,M=Na、K、NH4、N(CH2CH2OH)3)
优点:
温和、安全性好、生物降解性好。
缺点:
低温溶解度小、抗硬水能力差。
用途:
肥皂、香皂、液体洗涤剂、乳化剂等。
2.磺酸盐(R-SO3M)
优点:
优异的发泡、去污能力、渗透性及分散性。
用途:
洗衣粉、液体洗涤剂、工业清洗剂、渗透剂等。
典型产品:
LAS(直链十二烷基苯磺酸钠)、烷基萘基磺酸盐(渗透剂BX、渗透剂MF、渗透剂CNF、渗透剂JFC等。
)
3.硫酸酯盐
(1)烷基硫酸酯盐(RO-SO3M,M=Na、NH4)
特点:
优异的发泡、去污能力。
用途:
发泡剂、洗涤剂、乳化剂、化妆品。
(2)烷基聚氧乙烯醚硫酸酯盐(R(OCH2CH2)SO3M,M=Na、NH4)
特点:
优异的发泡、去污能力,抗硬水能力强。
用途:
发泡剂、洗涤剂、乳化剂、化妆品。
4.磷酸酯盐[(RO)2POOM,M=Na,K]
优点:
对酸、碱稳定,刺激性低,易生物降解,起泡性好,抗静电,抗腐蚀性。
用途:
乳化剂、液体洗涤剂、抗静电剂,抗蚀剂。
二、典型阳离子表面活性剂合成
3.季胺盐型[R1R2N(CH3)2.Cl]
优点:
刺激性低,易生物降解,优异的抗静电。
用途:
乳化剂、化妆品、杀菌剂、抗静电剂。
典型产品:
1831、1231、洁尔灭、新洁尔灭。
三、典型两性离子表面活性剂合成
1.甜菜碱型[R1R2R3NCH2COO-]
优点:
安全性好,刺激性低,易生物降解,起泡性好,抗静电。
用途:
化妆品、液洗剂、抗静电剂、柔软剂、染色助剂等。
典型产品:
BS-12、CAB、羟磺基甜菜碱。
2.咪唑啉型
优点:
安全性好,刺激性低,易生物降解,起泡性好,抗静电。
用途:
化妆品、液洗剂。
四、典型非离子表面活性剂合成
1.烷基酚聚氧乙烯醚[R-ph-O-(C2H4O)n-H]
优点:
温和、起泡性好,增溶性强、去污力强。
缺点:
生物降解性较差。
用途:
起泡剂、乳化剂、洗涤剂、增溶剂。
典型产品:
OP乳化剂、TX-10。
2.脂肪醇聚氧乙烯醚[R-O-(C2H4O)n-H]
优点:
温和、乳化力强。
用途:
乳化剂、洗涤剂。
典型产品:
AEO系列
3.多元型
(1)吐温(Tween)及司盘(Span)
优点:
安全性高、温和、增溶性强、乳化力强。
用途:
化妆品乳化剂、食品乳化剂、增溶剂。
典型产品:
Tween(20、40、60、80)系列、Span(20、40、60、80)系列。
(2)硬脂酸单甘油酯
优点:
安全性高、温和、乳化力强。
用途:
化妆品乳化剂、食品乳化剂。
(3)烷基糖苷
优点:
安全性高、温和、乳化力强、起泡性较好。
用途:
化妆品乳化剂、食品乳化剂、液体洗涤剂等。
3、烷醇酰胺[RCON(CH2CH2OH)2]6501或尼纳尔
优点:
安全性高、温和、去污力强、起泡性好、稳泡性好、增稠性好。
用途:
液体洗涤剂、乳化剂、增稠剂等。
五、特殊表面活性剂合成
§2-7肥皂
一、组成:
皂基、填料、香精、杀菌剂、色素等。
§2-8洗衣粉
一、洗衣粉中的成分构成
由表面活性剂、无机助剂、有机助剂和其他助剂等四部分原料组成。
1.表面活性剂
作用:
润湿、渗透、增溶、乳化、分散等,是去除污垢的主要成分。
用量:
5%—30%。
常用品种:
LAS、K12、AES、皂基等。
2.无机助剂
作用:
降低CMC、螯合金属离子(软化硬水)、提高污垢悬浮能力,防止再沉积,改善流动性及颗粒度等助洗作用。
常用无机助剂:
NaCO3、NaSO4、三聚磷酸钠(STPP)、焦磷酸钠、磷酸钠、硅酸钠、沸石、过硼酸钠等。
用量:
STPP、沸石8~40%,硅酸钠3~6%,NaSO420~45%,NaCO310~25%。
3、有机助剂
作用:
螯合、抗再沉积。
常用有机助剂:
EDTA、NTA、柠檬酸三钠,CMC、聚乙二醇、PVP、聚乙烯醇等
4、其他助剂
二、生产工艺
1、简单吸收法
2、干燥混合法
3、喷雾干燥法
喷雾干燥法生产洗衣粉的
工艺流程
§2-9液体洗涤剂
一、分类
1.洗洁精
2.厨房用重垢洗涤剂
3.玻璃清洗剂
4.其他家用清洗剂
5.工业清洗剂
第三章化妆品
§3-1概述
一、化妆品的定义
1.化妆品定义:
《化妆品卫生监督条例》规定:
化妆品是以涂搽、喷洒或其他类似的方法,散布于人体表面的任何部位(皮肤、毛发、指甲、口唇等),以达到清洁、消除不良异味、护肤、美容和修饰目的的日用化工产品。
2.化妆品的作用
(1)清洁作用;
(2)保护作用;
(3)营养作用;
(4)美容作用;
(5)特殊功能作用:
染发、烫发、脱毛、除臭、祛斑、防晒、去痘等。
3.化妆品的特点
(1)时代感强,更新快;
(2)高度的安全性要求;
(3)个人用品。
二、化妆品的分类
三、化妆品的安全性
1.毒性试验:
LD50
2.刺激性测试:
贴膜法
3.稳定性测试
(1)耐热、耐寒性:
48℃,24小时;-15℃,24小时。
(2)离心检验:
3000r/min(奶液类产品须检测此项)。
4.微生物试验:
大肠杆菌、绿浓杆菌、金黄色葡萄球菌等不得检出,杂菌<100个/克。
5.重金属:
As、Hg、Pb
四、化妆品发展概况
§3-2化妆品原料
化妆品原料可分为:
基质原料、辅助原料两大类。
一、基质原料
基质原料由油质原料、粉质原料、胶质原料和溶剂原料四类原料组成。
(一)油质原料
1.作用:
润肤、保湿、溶解、隔离等,是构成乳化体的主体(油相原料)。
(二)粉质原料
1.粉质原料在化妆品中作用:
遮盖、滑爽、附着、吸收、延展等。
2.粉质原料用途:
广泛用于爽身粉、香粉、粉饼、胭脂、唇膏、眼影等。
(三)胶质原料
1.胶质原料在化妆品中作用:
黏合剂、乳状液稳定剂、增稠剂、凝胶剂、成膜剂、保湿剂、稳泡剂、调理剂等。
2.种类:
主要有汉生胶、瓜尔胶、羟乙基纤维素、丙烯酸系聚合物(卡波)、硅铝酸盐等。
(四)溶剂原料
1.溶剂原料在化妆品中作用:
主要起溶解作用,使制品具有一定的物理性能和剂型。
二、辅助原料
1.防腐剂与抗氧剂
防腐剂作用:
抑制化妆品中的微生物生长,保证化妆品的质量稳定。
主要化妆品防腐剂:
对羟基苯甲酸酯(尼泊金酯)、卡松(KathonCG)
抗氧剂作用:
防止化妆品中油脂成分受到空气、水分、日光等因素的作用而氧化变质(酸败),变色、变味,及由此产生的过氧化物、酸、醛等有害物质对皮肤产生刺激、炎症。
化妆品常用抗氧剂:
BHT(二叔丁基对甲酚)、BHA(叔丁基羟基苯甲醚)、
2、金属螯合剂:
EDTA、EDTA-Na2。
3.保湿剂
(1)多元醇:
甘油、丙二醇、PEG、三梨醇等。
(2)生化天然保湿剂:
透明质酸(HA)、PCA-Na
4.营养添加剂
5.特殊用途添加剂
(1)防晒剂:
可分为紫外线反射剂:
氧化锌、二氧化钛
紫外线吸收剂:
(2)去头屑剂:
ZPT、Octopirox、甘宝素、酮康唑等。
§3-3肤用类化妆品
一、洁肤化妆品
1.洗面奶
洗面奶可分为乳化体型和表面活性剂型两类,又有透明、奶白和珠光等不同外观。
其构成主要有:
油性基质原料、表面活性剂(乳化剂)、保湿剂、防腐剂及香精等组成。
O/W乳化体配制工艺:
2.沐浴露
沐浴露可分为皂基型(Ⅱ)和合成表面活性剂型(Ⅰ)两类,及混合型三类,又有透明、珠光等不同外观。
其构成主要有:
皂基、合成表面活性剂、保湿剂、防腐剂及香精等组成。
Ⅰ型沐浴露,pH:
5.5~6.5,Ⅱ型沐浴露,pH:
9~10,混合型沐浴露,pH:
8.0~8.5。
二、护肤、养肤化妆品
(一)润肤霜、润肤乳液的配方结构
润肤霜、润肤乳液是O/W或W/O型乳化体,油质原料、保湿剂、乳化剂、防腐剂、水是其基本成分。
其他成分可根据配方的要求(产品的性质)选择使用。
§3-4发用类化妆品
掌握洗发水的主要原料及在配方中的作用
§3-5特殊化妆品
染发、烫发、脱毛、除臭、祛斑、防晒、去痘等均属于特殊化妆品,按国家要求这类化妆品的生产和销售均须特殊化妆品许可证。
第四章香料
§4-1概述
现代香料有两大类即:
天然香料和合成香料。
§4-2天然香料
香料广泛存在于天然植物和动物中。
一、动物香料
1.动物香料种类、来源及主要成分:
麝香(musk)——麝香酮(3-甲基环十五酮)
海狸香(castrium)——海里香素,化学结构不明。
龙涎香(ambergris)——龙涎香醇(C24H44O)
灵猫香(civet)——灵猫酮(△9环十五酮)、吲哚、甲基吲哚。
2.动物香料的特点
香味独特
沸点较高,留香好
调和性好,常常用作定香剂
稀有名贵
二、植物香料
植物香料的特点:
品种繁多、来源广泛、可人工栽培。
三、天然香料的提取方法
1.压榨法
2.水蒸气蒸馏法(精油)
3.有机溶剂提取法(净油)
4.吸收法(净膏、净香脂)
5.超临界萃取法
§4-3合成香料
§4-4香精和香水
一、香精的调配
1.香精的组成:
香精所用的香料一般是根据用途、香型特色、挥发度要求等适当地调配的,包括:
头香香料、体香香料、定香剂及稀释剂等四部分构成。
(1)头香香料:
香精中挥发最快的部分,是香气给人的第一印象,相当于食物的口味,多为醛类香料。
(2)体香香料(bodenote):
香精的主体部分,体现香型特色和香精品位,多为醇类、酯类、酮类和内酯类香料。
(3)定香剂:
起调和香精中各种香料,调整香精的挥发度,降低挥发速率,延长留香的作用。
对香精的品位和留香起决定性作用,其本身沸点很高,多为麝香、灵猫香、龙涎香、海狸香、硝基麝香、杂环麝香等。
(4)稀释剂:
作用:
对各种香料进行溶解和稀释
2.调香步骤:
二、香水
好的香水要求具有以下几个品质:
香味幽雅、自然、留香持久;清澈透明;对皮肤无刺激。
1.香水的香调
(1)花香型(floralperfume):
(2)梦幻型香水(fancy perfume)
2.香水的原料
(1)香精:
是香水的主体,一般含量为10~20%
(2)酒精:
是香精的溶剂,对香水的质量也有很大影响,高档香水采用葡萄发酵制造的酒精。
(3)水:
改善香水的透发性,采用新鲜蒸馏水。
(4)其他添加剂:
香水中往往还加入螯合剂、抗氧剂、成膜剂等辅助成分。
3.香水的制造工艺
第五章胶粘剂
§5-1概述
三、胶粘剂工业的发展趋势
1.天然胶的改性
2.无溶剂型胶粘剂
3.新材料的应用
4.与胶粘剂工业相关的技术发展
§5-2胶粘剂的基本组成
一、胶粘剂的基本组成
胶粘剂一般由基料、固化剂、溶剂、增塑剂、填料、偶联剂及其他辅助材料组成。
二、固化剂
固化剂又称硬化剂、熟化剂交联剂或硫化剂,其作用是使单体或低聚物变为线型高聚物或网状体型高聚物。
1.种类
按作用机理可分为物理固化和化学固化。
2.固化剂要求
三、溶剂
1.溶剂的作用:
降低胶粘剂的黏度,提高粘接力(增加胶粘剂的润湿能力和分子活动能力),提高胶粘剂的流平性。
2.主要种类
四、增塑剂
1.增塑剂作用:
降低高分子化合物的玻璃化温度和熔融化温度,改善胶层脆性,增进熔融流动性的物质。
2.增塑剂种类:
按其作用可分为内增塑剂和外增塑剂。
五、填料
六、偶联剂
七、其他辅助材料组成
§5.3粘接机理及表面处理技术
§5-4反应型胶粘剂
一、环氧树脂型胶粘剂
环氧树脂型胶粘剂的优确点:
具有优异的粘接性能,但延伸率低、脆性大,不耐疲劳。
主要用途:
航空工业或结构性材料的粘接。
二、聚氨酯型胶粘剂
聚氨酯型胶粘剂的优确点:
黏结强度高、耐低温性能好、硬度高、有脆性。
主要用途:
绝缘材料、包装材料、复合膜、制鞋胶、密封胶、土木工程等。
三、丙烯酸酯型胶粘剂
1.主要类型
2.丙烯酸酯型胶粘剂的优确点:
粘接强度高、耐水性差;氰基丙烯酸酯型胶粘剂适应范围广,反应型丙烯酸酯型胶粘剂有特殊臭味。
3.主要用途:
氰基丙烯酸酯型胶粘剂多功能胶、反应型丙烯酸酯型胶粘剂主要用于组装工业(汽车、轮船、电机、机械、路牌、塑料等)。
四、有机硅型胶粘剂
有机硅型胶粘剂的特点:
独特的耐热、耐低温性,良好的电性能,化学性能稳定、良好的疏水防潮性、良好的透气性、良好的弹性。
主要用途:
粘接、密封、填隙、涂覆和表面封装。
§5-5热熔胶粘剂
一、热熔胶粘剂的优点
1.不含溶剂。
2.粘接速度快
3.可反复熔化粘接
4.可粘接多种材料,表面处理也不严格,经济效益好;
二、热熔胶粘剂的缺点:
1.耐热性差,粘接强度有限;
2.不适合粘接热敏感性材料;
3.需专门设备,限制了其应用和推广。
三、热熔胶粘剂的组成
热熔胶粘剂主要包括:
基料(主体聚合物)、增粘剂、粘度降低剂、抗氧剂、填料、增塑剂等。
§5-6水基型胶粘剂
一、水基型胶粘剂的特点
1.无溶剂释放,符合环保要求;
2.低成本;
3.不燃烧,贮存、运输、使用安全。
二、水基型胶粘剂的主要用途
1.木材加工:
占总胶粘剂的约43%。
2.建筑
3.纺织
4.卷烟
5.包装
§6-1概述
一、农药定义
农药:
指用来防治危害农作物的病菌、害虫、杂草及环境卫生害虫的药剂。
二、农药的分类
农药种类众多,性质和作用各异,可以按其作用和组成的不同进行分类。
1.按农药的用途分类
(1)杀虫剂
(2)杀菌剂
(3)除草剂
2.按农药的有效成分来源分类
(1)化学农药
(2)植物性农药
(3)生物农药
§6-2农药
一、杀虫剂的分类
1.按杀虫机理分类
(1)触杀剂
(2)胃毒剂
(3)熏蒸剂
(4)内吸剂
2.按组成分类
(1)植物杀虫剂
(2)矿物杀虫剂
(3)无机杀虫剂
(4)有机杀虫剂:
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。
二、有机氯杀虫剂
1.优点:
广谱、价格低廉、合成简单、急性毒性较小。
2.缺点:
抗药性、难生物降解,易在生物体内积累,污染环境,威胁人类健康。
3.典型的机氯杀虫剂
(1)氯丹
(2)三氯杀螨砜
(3)三氯杀螨醇
三、有机磷杀虫剂
1.特点
(1)品种多;
(2)广谱高效;
(3)多重杀虫机理;
(4)较易降解,无累积中毒。
2.缺点:
急性毒性大,是自杀的主要药物。
3.主要的有机磷杀虫剂简介
有机磷杀虫剂杀虫机理:
有机磷农药通过与胆碱酯酶结合生成磷酰酶,使胆碱酯酶失效。
从而阻止了乙酰胆碱的分解,使乙酰胆碱在体内积累,造成神经中毒,产生异常连续传递,引起动物肌肉收缩、麻痹、窒息死亡。
(1)敌百虫
(2)敌敌畏
(3)乐果
(4)甲胺磷
三、有机氮(氨基甲酸酯)杀虫剂
1.特点:
毒性、抗药性较有机磷杀虫剂小,残留较有机氯小。
2.缺点:
杀虫范围较窄。
3.主要的有机氮杀虫剂简介
(1)西维因
(2)叶蝉散
(3)巴沙
(4)残杀威
五、拟除虫菊酯
1.优点
(1)对人及哺乳动物的毒性很低;
(2)击倒速度快;
(3)良好的驱避作用;
(4)抗药性相对较小;
(5)增效剂可大大提高药效。
2.主要的拟除虫菊酯
拟除虫菊酯杀虫剂杀虫机理:
拟制昆虫的神经传导,引起昆虫的神经麻痹使之击倒,最后抽经窒息死亡。
(1)击倒剂:
烯丙菊酯、炔丙菊酯、胺菊酯
(2)致死剂:
氯菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、苯氰菊酯。
3.增效剂:
主要品种:
S1(胡椒基丁醚)、S2(八氯二苯醚)、MGK-246(增效胺)
作用:
等本身没有杀虫作用,但与拟除虫菊酯一起使用可提高其杀虫效力,增强击倒性,特别是可大大提高死亡率。
增效剂作用机理:
抑制昆虫体内的氧化酶对拟除虫菊酯的解毒作用。
§6-3杀菌剂
一、农用杀菌剂的分类
1.按作用强弱分类
(1)杀菌剂;
(2)抑菌剂;
(3)增抗剂
2.按化学组成分类
(1)无机杀菌剂;
(2)有机杀菌剂
3.按作用方式分类
(1)化学保护剂;
(2)化学治疗剂:
内吸性化学治疗剂;非内吸性化学治疗剂
二、杀菌剂的作用原理
1.破坏病菌的蛋白质的合成
2.破坏病菌细胞壁的合成
3.破坏病菌的能量代谢
4.破坏核酸的代谢
5.改变植物的新陈代谢
三、主要的杀菌剂
1.福美双:
高效低毒的非内吸性杀菌剂。
重要用于抑制霉菌。
常加工成可湿性粉剂。
2.灭菌丹:
广谱、高效、低毒的非内吸性杀菌剂。
常加工成粉剂、可湿性粉剂。
3.多菌灵:
广谱、高效、低毒、低残留的内吸性杀菌剂。
常加工成可湿性粉剂。
§6-4除草剂
一、农用杀菌剂的分类
1.按作用范围分类
(1)非选择性除草剂。
用途:
用于非农业用地的除草。
(2)选择性除草剂。
用途:
用于农业用地的除草。
2.按作用方式分类
(1)触杀性除草剂
(2)内吸性除草剂
二、除草剂的作用机理
除草剂的作用机理:
除草剂的作用主要是扰乱植物的正常生理机能,使维持植物的生长不可缺少的结构起不可逆的变化,使植物的内部环境被破坏,从而导致植物的死亡。
三、主要的除草剂
1.2,4滴(2,4二氯苯氧乙酸):
安全、高效、选择性的内吸性的植物生长调节剂型除草剂。
3.敌稗(3,4二氯苯丙酰胺):
安全、高效、选择性的触杀性除草剂。
§6-5植物生长调节剂
§6-6农药加工
一、农药加工作用
1.方便使用;
2.使使用量准确均匀;
3.提高药效
二、农药的基本类型
1.农用杀虫剂剂型
(1)油剂
(2)粉剂
(3)可溶性粉剂
(4)可湿性粉剂
(5)乳剂
(6)颗粒剂——诱饵
5.卫生用杀虫剂剂型
(1)烟雾剂
(2)电热熏蒸剂:
电热蚊片、电热液体蚊香;
(3)蚊香—盘香
(4)气雾杀虫剂
(5)粉剂