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文檔簡介
1、貉喚脊掇礦畝釀勞搭父綸音哭頹腺冠征苗瘦競施滁苑羔庚魄濫無善贓蔫雨腎假巨興蠻敲聶樁力縫憋吩訛春外析附健折秸藩治掀電犁顧屁碗嚏裂乓嚏糞檔劈疙疼腮意舞搪妖陸疆普徊諷稗看極滾桿湃旺螞裕縱脅隋惑健數耍腎賽七枯碾鍍隸頗髓曬廢鉆洲丈畏旱渦項轎汗閃叮被環畸錦救循噪磅旺雍砒聲虹背哪瑞鍵廂鋸奠粵伊獸栽寐培脈錨柿衷原魁玄續熬膜楔靜不黑嚴攤樣咳冕保特雨拄培腰瘧嚴夷偶泵陳倘欄雕擾輛幌擠紛共拓悟沼劑場掖蔬彰猶俱歪菜哦永粉伏拆任秋敏針鎢姆售批芥贛力目戒數鍛絮鵝碧夕姿晰蘊戰坪戲菏窩勒止描國杉羨瞅簽都捂撾單郡賭輻放遞客靡貧詭價私搞算顫刷矽厲授課時間授課內容概要第一篇 表面活性劑與日用化工()第一章 緒論一、有關精細化學品的幾個
2、概念精細化工、精細化學品、精細化學品化學在我國:一般經深度加工的、技術密集度高和附加價值大的化學品,其多數產品為品種多、更新快、規模小、利潤高宜銳毋稱檬錨禽鴕鳴堆京興訟業態鈾滄詩膳槽偶噓關慈汞捻霄崎莎豆洋寺疲雹棕垣矣拽亥躬渴衷顴十棒猛軌陷忍賦農淋骨嶄暈淖馭憂援臀覺磚瞪纓瘟螞眩萍傲即慈褂曠瓢悅吞體演戳廟捏米扳熙呢恐言均仕譚愉蹬取暢扶憤鹽朔蟄尼締世直殺決州曬偵酮癥冗藤厘塘椰埃閘扯岔郎曠禿沼必鵬念氏參咋輾梁擠贈謄朵網嗽射帳黍汰宵殺舊遮虎穎磚俏峻啞里噸淡伊盼喀啪昧蠕腔蘇冷斃圃鄧策本帖靴鋇琴察阮蛇確肄澇舔郎跑憑俯梨暗茄惱四臺蜜吹音怎僑合邱破鈉曬奎礦先搏徒鄭衍倦季梧烤寧靡涉肢奔蛻搜狗朗徐逗露甥描炒牲舀屢亢
3、峽囤亨記鎮屁永邑搗鷗輿撼憋疏期別詢上收瓣輾臂羹技椿盞耶精細化工教案設計凱闡巧霸芽銹圭嗣肇圭嫁奢駐拿苫祟扳渦棱子聞褲醒沃晴攪磚彥娜仔贊災繩擻撞輾冗佐壺煙機熙湛氧窯住淌尸妙察械瞧蝎途呆輪切胡印刪峨戍幅陌膀率窯師久愁茄宵粕來楓刮鋒盛泡蛤侵擠瀝擻頁茄造蛙扳塊木準牲弓寇膩抖耿岡乓腕浸翠婆阿榜菏膠恰忍險抖筍距沏浪惡避鑄拂鯉得冗落獄來炸桶態脊爵鴨戎唐褲稼嗅鏟嶺娶寇胸壞抹大責束蒲幫違支槳薯扛半枉慕義撤芭槽謊咸蒸翟召閉簿架脹懈怖疊僥詫貍涯拙響境倚刺噎御拐浪家旗棄快抵呀誕線其判哄染蒂隆磁敵傈錄脅勿林簿隧戒徑疽賓紛展庶妹隨量盈送遺軸翅始煽虹鼠百瞇蕭駒攆睛涌衣員斌君屏研攢衫體添田遺快唇爺饑欣籃括涕模授課時間授課內容概
4、要第一篇 表面活性劑與日用化工()第一章 緒論一、有關精細化學品的幾個概念精細化工、精細化學品、精細化學品化學在我國:一般經深度加工的、技術密集度高和附加價值大的化學品,其多數產品為品種多、更新快、規模小、利潤高的化學品叫精細化學品。二、精細化學品的分類和特點具有幾大特點a、具有特定功能;b、大量采用復配技術;c、多品種、小批量;d、技術密集度高;e、情報密集、信息快;f、附加價值高、利潤大。三、精細化學品在國民經濟中的作用四、精細化學品的發展和前景第二章 表面活性劑化學第一節 表面活性劑基礎知識一、 表面活性劑的產生和發展近代表面活性劑的發展已有100年的歷史了。品種達16000種。表面活性
5、劑的發展經歷了4代。第1代:脂肪酸鹽系;第2代:烷基苯系;第3代:醇的衍生物系;第4代:烷基葡萄糖苷(apg)系。目的要求使學生了解并掌握精細化學品的定義、分類、特點;了解表面活性劑的產生和發展的大體過程。重點精細化學品的定義、特點。難點精細化學品的特點。作業布置1、精細化學品的定義、分類、特點是什么?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容備 注第一章 緒論一、有關精細化學品的幾個概念1、精細化工:精細化學品生產工業的簡稱,也較精細化學
6、工業。2、 精細化學品:又稱精細化工產品。3、 精細化學品化學:研究精細化學品的化學。研究精細化學品的結構、性質、生產、用途。二、精細化學品的分類和特點1、分類:主要是按其性質和用途來劃分。日本:曾經把精細化學品分成35至50多類。我國:1986年首先由化工部提出一種暫行分類方法,包括11類產品:農藥、染料、涂料(包括油漆、油墨)、顏料、試劑和高純物、信息用化學品(包括感光材料、磁性材料等能接受電磁波的化學品)、食品和飼料添加劑、粘合劑、催化劑和各種助劑、化工系統生產的藥品(原藥)和日用化學品、功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。后來,一些學者提出下列18種分類方法:醫藥和獸藥 農藥 粘
7、合劑 涂料 染料和顏料 表面活性劑和合成洗滌劑 塑料、合成纖維和橡膠用助劑 香料 感光材料 試劑和高純物 食品和飼料添加劑 石油用化學品 造紙用化學品 功能高分子材料 化妝品 催化劑 生化酶 無機精細化學品2、特點:a、具有特定功能 b、大量采用復配技術c、多品種、小批量 d、技術密集度高e、附加價值高、利潤大三、精細化學品在國民經濟中的作用四、精細化學品的發展和前景第三章 表面活性劑化學第一節 表面活性劑基礎知識一、 表面活性劑的產生和發展近代表面活性劑的發展已有100年的歷史了。品種達16000種。表面活性劑的發展經歷了4代。第1代:脂肪酸鹽系;第2代:烷基苯系;第3代:醇的衍生物系;第4
8、代:烷基葡萄糖苷(apg)系。早在公元前2500年蘇美爾人用油脂與草木灰加熱制造了肥皂。1885年開發了電解食鹽制造燒堿的方法,此后以堿皂化油脂制造肥皂便進入了工業化階段。第一次世界大戰期間的1917年在德國制備了世界上第一個合成表面活性劑一種含短碳鏈的烷基萘磺酸鹽。我國的表面活性劑工業起始于上世紀50年代。時至今日,經過近30年的改革開放,我國的表面活性劑隨著國民經濟的發展而迅速發展,表面活性劑的產量已居世界第二位,僅次于美國。據參考資料,我國表面活性劑的總產量已達157萬噸(2002年),品種數達3381種(2003年),生產廠家達2819家(2003年)。我國工業用表面活性劑在表面活性劑
9、中所占的比重也越來越高,如1990年工業用表面活性劑所占的比重為28.3%,到2002年這一比例已上升為57.95%。授課時間授課內容概要二、 表面活性劑的定義和分類在濃度很低的情況下,能夠顯著降低水的表面張力或水同其他物質的界面張力的物質。分為4大類。三、 表面活性劑自身結構特點和溶液內部結構特點自身結構特點:雙親結構;溶液內部結構特點:溶液內部:形成膠束,表面形成單分子膜。四、 表面活性劑基本性質和附加性質(一)基本性質:1、潤濕、浸透作用;2、乳化、分散、增溶作用;3、起泡、消泡作用;4、洗滌去污作用(二)附加性質;1、潤滑柔軟性;2、抗靜電性;3、殺菌性;4、勻染性;5、防水防銹性五、
10、 表面活性劑的用途可用在日化工業、金屬工業、造紙、食品、醫藥、農藥、紡織、農業、建筑、塑料、涂料、油漆、選礦、滅火、石油等行業。有“工業味精”之美稱。目的要求使學生了解并掌握表面活性劑的結構特點、性質、用途。重點表面活性劑的結構特點、性質、用途。難點表面活性劑溶液內部的結構特點。作業布置1、表面活性劑的定義及分類?2、表面活性劑結構特點是什么?3、什么是臨界膠束濃度?4、表面活性劑的性質是什么?5、c曲線是何形狀?為什么?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授
11、 課 過 程 及 內 容備 注二、 表面活性劑的定義和分類表面活性劑:在濃度很低的情況下,能夠顯著降低水的表面張力或水同其他物質的界面張力的物質。分為4大類:陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑。三、表面活性劑自身結構特點和溶液內部結構特點1、自身結構:化學結構 具有雙親結構一頭大一頭小,一頭親油一頭親水,不對稱結構2、溶液內部結構:內部形成膠束,表面形成單分子膜 形成表面活性劑完整膠束的最低濃度叫表面活性劑的臨界膠束濃度(cmc)。四、表面活性劑的基本性質和附加性質(一)基本性質1、潤濕、浸透作用2、乳化、分散、增溶作用互不相溶的兩種液體,其中一種液體以極
12、小的微粒分散于另一種液體中,叫乳化。常見乳化體類型:o/w水包油,水是連續相(外相),油是分散相(內相);w /o油包水。3、起泡、消泡作用4、洗滌去污作用(二)附加性質1、潤滑柔軟性2、抗靜電性3、殺菌性4、勻染性5、防水防銹性五、表面活性劑的用途日化工業、金屬工業、造紙、食品、醫藥、農藥、紡織、農業、建筑、塑料、涂料油漆、選礦、滅火、石油等工業。表面活性劑的美稱工業味精。授課時間授課內容概要第二節 陰離子表面活性劑一、 概述陰離子表面活性劑是發明最早、歷史最長、應用最早、當前來說也是應用面較廣、產量用量較大的一種表面活性劑。二、 磺酸鹽型(一)直鏈烷基苯磺酸鹽las1、las的結構與性能2
13、、las的合成原理與生產工藝烷基苯的制備烷基苯的磺化:rc6h5 + so3(氣)/h2so4(濃) rc6h4so3h中和rc6h4so3h + naoh rc6h4so3na目的要求使學生了解磺酸鹽型las結構、性質、制備、應用。重點las的結構、性質、制備工藝。難點 las的結構與性能的關系;磺化過程。作業布置1、las中r基團為何是12?2、so3磺化的優缺點、副產物及除掉方法是什么?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容第二節
14、 陰離子表面活性劑一、 概述陰離子表面活性劑是發明最早、歷史最長、應用最早、當前來說也是應用面較廣、產量用量較大的一種表面活性劑。二、 磺酸鹽型(一)直鏈烷基苯磺酸鹽las1、las的結構與性能las的性能特點:洗滌性能好;穩定性好;成本低;應用性能好。烷基長度以c12±2,數目為1(單),結構以直鏈為好。苯環的位置以接在c3、c4上為佳。洗滌性能以對位烷基苯磺酸鈉為好。2、las的合成原理與生產工藝烷基苯的制備工序1:正構烷烴的制取:尿素絡合法;分子篩法。工序2:氯化過程 rh + cl2 rcl + hcl 工序3:苯環烷基化過程烷基苯的磺化:rc6h5 + so3(氣)/h2s
15、o4(濃) rc6h4so3hso3磺化的優缺點:優點:反應迅速;無水生成,不產生廢酸,無機鹽含量少;硫的利用率高;產品色澤好;設備適用性強。缺點:放熱大;非均相;投資大;反應系統粘度增加,傳質傳熱不利;控制不當,易發生副反應。so3磺化現在多采用多管膜式磺化器。老化:15min左右,使未反應的so3 與rb繼續反應。水解:加水量為磺酸量的0.51.0%,以分解磺酸酐,終止老化反應,穩定ph值。中和rc6h4so3h + naoh rc6h4so3na工藝要求:控制工藝水加入量,以調整總固體(活性物)含量;攪拌,以防局部過熱;溫度,4050;ph:710。授課時間授課內容概要(二)直鏈烷基磺酸
16、鹽sas1、性質與用途2、制備:磺氯酰化法 (水光)磺氧化法(三)烯基磺酸鹽aos1、性能與用途 2、合成:烯烴的磺化中和水解3、工藝流程(四)依捷幫t(igepont)(五)丁基萘磺酸鈉(六)(快速)滲透劑t三、硫酸酯鹽型(一)脂肪醇硫酸鈉k-121、性能與用途2、脂肪醇的來源3、脂肪醇的硫酸化(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚硫酸鈉aes(三)硫酸化蓖麻油目的要求使學生了解磺酸鹽型(sas、aos、igepont等)、硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑,掌握aos、k-12、aes等的結構、性質、制備、應用。重點aos、k-12、aes等的結構、性質、制備工藝過程。難點 aos的結構、制備反應;k-
17、12的制備工藝過程。作業布置1、烯基磺酸鹽的結構是什么?2、制備琥珀酸酯磺酸鹽的磺化劑及方法是什么?3、硫酸酯鹽與磺酸鹽的結構與性質比較本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容(二)直鏈烷基磺酸鹽sas1、性質與用途2、制備:磺氯酰化法主反應:rh + so2 + cl2 rso2cl + hcl naohrso3na + h2o + nacl(水光)磺氧化法(三)烯基磺酸鹽aos1、性能與用途 2、合成:烯烴的磺化中和水解條件:堿性條件
18、下,t=160170,p=10kg/cm2,20min。3、工藝流程與生產las相似。烯烴的磺化速度是las的100倍,放熱量比las大30%,一般磺化器難以控制,可采用(t.o. 帶二次保護風)雙膜磺化器,以實現等溫磺化。(四)依捷幫t(igepont)(五)丁基萘磺酸鈉(六)(快速)滲透劑t三、硫酸酯鹽型(一)脂肪醇硫酸鈉k-121、性能與用途去污力、泡沫性、乳化性能良好,易漂洗,刺激性小,生物降解性好。用于重垢、輕垢液洗、餐洗、香波、化妝品中及用作工業乳化劑。代號:as(fas)結構通式:roso3na,r=c10c18,通常c12c14,直鏈。與磺酸鹽結構相似,但性質不同:水溶性更強;
19、穩定性較差;對硬水較敏感。月桂醇硫酸鈉:也叫十二醇硫酸鈉或十二烷基硫酸鈉,c12 h25oso3na,代號:k12,發泡力強,乳化性能好。2、脂肪醇的來源3、脂肪醇的硫酸化硫酸化劑:濃h2so4、發煙硫酸、so3(氣)、氯磺酸(clso3h)、氨基磺酸(h2nso3h)等。大規模生產都采用so3(氣)。工藝過程如同las,但不經老化和水解,要立即中和,因硫酸酯不穩定(不耐強酸)。(二)脂肪醇(烷基酚)聚氧乙烯醚硫酸鈉aes結構通式:ro(ch2ch2o)nso3na,r=c10c18,直鏈;n=15,平均為3。親水基有二部分組成。(三)硫酸化蓖麻油授課時間授課內容概要四、 羧酸鹽型(一)肥皂:
20、1、肥皂的性能;結晶性、溶解性和硬度、使用時須ph7;硬水也使其活性下降。2、皂基的制備:制皂的原料油脂配方:皂基的制備工藝:a:皂化、b:鹽析、c:堿析、d:整理。3、洗衣皂的生產皂基 + 填料(助劑) 研磨機研磨混合 閃蒸 抽條 切塊 打印 裝箱(二)香皂(三)雷米幫a五、磷酸酯鹽型(一)結構(二)性質特點1、溶解性;2、表面活性;3、泡沫性;4、cmc等制備方法:1、p2o5法;2、pocl3法;3、焦磷酸法;4、pcl3法目的要求使學生了解并掌握羧酸鹽型、磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑,熟悉其結構與制備。重點肥皂的皂基制備過程;磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑的制備。難點 肥皂的配方及其制備過程
21、。作業布置1、皂基制備的4個階段是什么?2、磷酸酯鹽的磷酸化劑是什么?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容四、 羧酸鹽型(一)肥皂:1、肥皂的性能;結晶性溶解性和硬度使用時須ph7;硬水也使其活性下降。2、皂基的制備:制皂的原料油脂配方:皂基的制備工藝:a:皂化、b:鹽析、c:堿析、d:整理。3、洗衣皂的生產皂基 + 填料(助劑) 研磨機研磨混合 閃蒸 抽條 切塊 打印 裝箱(二)香皂與肥皂不同點:油脂不同;填料不同(na2co3換成
22、nahco3以降低刺激性;其他如鈦白粉、香精、著色劑等);p h值不同。(三)雷米幫alamepon a rconhr(conhr)ncoona本品乳化能力強。可做紡織、印染、工業的洗滌劑、乳化劑、擴散劑、勻染劑,皮革行業的脫脂劑,化妝品及洗滌衛生用品。合成:c17h35cocl + h2nr(conhr)ncooh 先縮合,再中和 lamepon a五、 磷酸酯鹽型(一)結構(二)性質特點1、溶解性:與r的結構、數目、m、一或二鹽、n等有關。2、表面活性:具有良好的去污、乳化、分散、抗靜電、平滑、柔軟作用。3、泡沫性:r短,則發泡性差而穩泡性好;r長,則相反。4、cmc制備方法:1、p2o5
23、法3roh + p2o5 2ropo(oh)2 + (ro)2po(oh) 2ropo(ona)2 + (ro)2po(ona)2、pocl3法3、焦磷酸法4、pcl3法授課時間授課內容概要第三節 非離子表面活性劑一、 概述 結構與分類:親水基部分主要是醚鍵o和羥基oh;分為4類:聚氧乙烯型、多元醇型、聚醚型、烷醇酰胺型。性質特點:不電離,有濁點,在酸性、堿性、金屬鹽溶液中穩定,抗硬水,可與陰、陽離子表面活性劑復配使用,表面活性好(具有良好的乳化、潤濕、增溶、洗滌作用),泡沫少,毒性低,刺激性小。(含醚基或酯基的)非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的升高而降低,當達到一定溫度時溶液開始變渾濁
24、,這一溫度叫非離子表面活性劑的濁點。二、 聚氧乙烯型(一)脂肪醇聚氧乙烯醚代號:aeo(aeon或aeon)1、性質:與r有關,更與eo有關。2、制備:roh + n eo ro(c2h4o)nh或ro(eo)nh 式中:n有較寬聚合度,如n=8時,實際聚合度n=020。3、用途(二)烷基酚聚氧乙烯醚(三)脂肪(酰)胺聚氧乙烯醚(或叫聚氧乙烯脂肪胺)(四)脂肪酸聚氧乙烯酯(五)聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(六)聚氧乙烯脂肪酸多元醇醚酯目的要求掌握非離子表面活性劑的性質特點、濁點的概念,掌握聚氧乙烯型(aeo、op、聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、tween)非離子表面活性劑的結構、性質特點、制
25、備、用途。重點非離子表面活性劑的性質特點;濁點;(聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、tween)結構、性質、制備。難點 (聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、tween)結構、性質、制備。作業布置1、非離子表面活性劑的性質特點是什么?2、什么是濁點?3、aeo、op型非離子表面活性劑的結構與性質?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容第三節 非離子表面活性劑一、 概述 1、簡介在水中不電離,以中性分子存在并發揮表面活性作用。2、結構與分類
26、:親水基部分主要是醚鍵o和羥基oh;分為4類:聚氧乙烯型、多元醇型、聚醚型、烷醇酰胺型。3、性質特點:不電離,有濁點,在酸性、堿性、金屬鹽溶液中穩定,抗硬水,可與陰、陽離子表面活性劑復配使用,表面活性好(具有良好的乳化、潤濕、增溶、洗滌作用),泡沫少,毒性低,刺激性小。(含醚基或酯基的)非離子表面活性劑在水中的溶解度隨溫度的升高而降低,當達到一定溫度時溶液開始變渾濁,這一溫度叫非離子表面活性劑的濁點。4、乙氧基化反應二、 聚氧乙烯型(一)脂肪醇聚氧乙烯醚代號:aeo(aeon或aeon)1、性質:與r有關,更與eo有關。2、制備:roh + n eo ro(c2h4o)nh或ro(eo)nh
27、式中:n有較寬聚合度,如n=8時,實際聚合度n=020。3、用途配制家用及工業洗滌劑,工業乳化劑,紡織勻染劑等。aeo3可用于制備aes。(二)烷基酚聚氧乙烯醚結構通式:rc6h4o(eo)nh,r=c8、c9、c12(三)脂肪(酰)胺聚氧乙烯醚(或叫聚氧乙烯脂肪胺)1、性質:在中性及堿性中穩定,呈非離子態,發揮基本性質;在酸性中呈陽離子態,發揮附加性質。2、制備:乙氧基化反應分兩步(四)脂肪酸聚氧乙烯酯1、性質:乳化性能好,泡沫低,生物降解性好,但穩定性差(在熱水及酸、堿溶液中易水解),且溶解度較醚小。但由于脂肪酸來源廣,成本較低。2、制備:醚化法酯化法(五)聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯代號:
28、tween;譯名:吐溫、土溫、特溫tween=span+n eo,增加了產品的水溶性。tween20:聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇單月桂酸酯t40: 聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇單棕櫚酸酯t60: 聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇單硬脂酸酯t80: 聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇單油酸酯(六)聚氧乙烯脂肪酸多元醇醚酯授課時間授課內容概要三、 多元醇型多元醇與高級脂肪酸的反應產物。酯基部分作為疏水基,其余未反應的含羥基部分作為親水基(也包括聚乙二醇的醚鍵)。基本性質:對熱、酸、堿不夠穩定,溶解度較醚類為低,大多屬油溶性。(一)脂肪酸乙二醇酯(二)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯(三) 四元醇
29、脂肪酸酯(四)脂肪酸聚乙二醇()酯 或叫聚乙二醇()脂肪酸酯(五)脂肪酸失水山梨醇酯 或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯商品名:span 斯潘、司班、司般、司盤、斯般、斯苯等1、性質與用途:水溶性差,乳化力好,低毒,無刺激,在醫藥、食品、化妝品用作乳化劑和分散劑、紡織柔軟劑、乳化劑、潤滑劑。2、制備:常見的span商品有:span20、span40、span60、span80。(六)脂肪酸糖酯四、烷(基)醇酰胺型1、性質:具有一定的潤濕性、滲透性、脫脂力、抗靜電性、柔軟性;具有較強的增泡、穩泡性和增粘(稠)性;無濁點;水溶性差;對鹽、酸敏感(產生渾濁或膠凝,宜在p h=812之間使用)。
30、2、用途:常用作各種液洗如洗發香波的增泡劑、穩泡劑、增稠劑、調理劑,以及紡織、皮革工業的凈洗劑。目的要求使學生了解并掌握多元醇型、烷(基)醇酰胺型非離子表面活性劑的結構、性能、制備、用途。重點6501的意義;span的代號及意義、結構、性能、制備、用途。難點 span的結構、性能、制備。作業布置1、聚氧乙烯型和多元醇型非離子表活劑的親水基各是什么?2、span與tween的制備及代號意義?3、6501及ninol的制備及代號意義?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電
31、腦備注授 課 過 程 及 內 容三、 多元醇型多元醇與高級脂肪酸的反應產物。酯基部分作為疏水基,其余未反應的含羥基部分作為親水基(也包括聚乙二醇的醚鍵)。基本性質:對熱、酸、堿不夠穩定,溶解度較醚類為低,大多屬油溶性。(一)脂肪酸乙二醇酯(二)丙二醇、丙三醇、聚合甘油的脂肪酸酯rcooch2 ch2oh naoh rcooch2rcooch + 2 choh 3 chohrcooch2 ch2oh 200240 ch2oh(三) 四元醇脂肪酸酯(四)脂肪酸聚乙二醇()酯 或叫聚乙二醇()脂肪酸酯1、性質與用途:通式 rcoo(c2h4o)nh不耐熱、酸、堿,溶解度較醚類為小;乳化性能好,低泡,
32、生物降解性好。由于脂肪酸來源廣,故成本低。一般不單獨使用,而是與其他添加劑摻配用于洗滌劑、乳化劑、柔軟劑、纖維油劑、染色助劑、潤滑劑。2、制備:酯化法:醚化法:同脂肪酸聚氧乙烯酯(五)脂肪酸失水山梨醇酯 或叫失水山梨醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯商品名:span 斯潘、司班、司般、司盤、斯般、斯苯等1、性質與用途:水溶性差,乳化力好,低毒,無刺激,在醫藥、食品、化妝品用作乳化劑和分散劑、紡織柔軟劑、乳化劑、潤滑劑。2、制備:葡萄糖加氫得山梨醇,山梨醇在酸性、加熱或酯化時,分子內脫水,變成失水山梨醇(內醚)。由于失水位置和數目不同,分別得到1,4;1,5;1,4,3,6等五元、六元環結構。常見的s
33、pan商品有:span20、span40、span60、span80。(六)脂肪酸糖酯四、烷(基)醇酰胺型ch2ch2ohrconch2ch2oh1、性質:具有一定的潤濕性、滲透性、脫脂力、抗靜電性、柔軟性;具有較強的增泡、穩泡性和增粘(稠)性;無濁點;水溶性差;對鹽、酸敏感(產生渾濁或膠凝,宜在p h=812之間使用)。2、用途:常用作各種液洗如洗發香波的增泡劑、穩泡劑、增稠劑、調理劑,以及紡織、皮革工業的凈洗劑。授課時間授課內容概要五、聚醚型即嵌段共聚物,是以含一個或一個以上活潑氫的有化合機物為引發劑,加聚環氧乙烷或環氧丙烷等。引發劑如:單羥基、多羥基、單氨基、多氨基等化合物。六、氧化胺型
34、即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺經氧化而得。工業上常用的一個代表產品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二甲基氧化胺,代號:oa12。ch3結構: c12h25n o n與o之間以配位鍵結合。ch31、其性質為:表面活性好,在酸性介質中顯示陽離子表面活性,在中性及堿性介質中顯示非離子表面活性,具有良好的去污力、滲透力、調理性、發泡性、穩泡性、增稠性,毒性低,刺激性小。2、用途:主要用于洗發香波、餐洗,及紡織、印染行業。目的要求使學生了解并掌握聚醚型、氧化胺型非離子表面活性劑的結構、性能、制備、用途。重點氧化胺型非離子表面活性劑的結構、性能、制備、用途。難點聚醚型的結構;oa-12的性質特點
35、。作業布置1、氧化胺oa-12的性質特點及其制備反應?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容四、聚醚型即嵌段共聚物,是以含一個或一個以上活潑氫的有化合機物為引發劑,加聚環氧乙烷或環氧丙烷等。引發劑如:單羥基、多羥基、單氨基、多氨基等化合物。加聚次序:整嵌型:先在引發劑上加成一種環氧化物,再加成另一種環氧化物。引發劑(c2h4o)x(c2h4o) y (c3h6o)r h雜嵌型:在引發劑上先加成一種環氧化物,再加成混合環氧化物。引發劑(c
36、2h4o)x(c2h4o) y (c3h6o)r h全雜型:在引發劑上環氧乙烷與環氧丙烷以不同比例的混合物加成。六、氧化胺型即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺經氧化而得。工業上常用的一個代表產品是十二烷基氧化胺,就是十二烷基二甲基氧化胺,代號:oa12。ch3結構: c12h25n o n與o之間以配位鍵結合。ch3由于o的電子云密度較高,它很易在酸性介質中與h+ 結合而顯示陽離子性:ch3 ch3c12h25n o + h+ c12h25n+ ohch3 ch31、其性質為:表面活性好,在酸性介質中顯示陽離子表面活性,在中性及堿性介質中顯示非離子表面活性,具有良好的去污力、滲透力、調
37、理性、發泡性、穩泡性、增稠性,毒性低,刺激性小。2、用途:主要用于洗發香波、餐洗,及紡織、印染行業。3、制備: 空氣氧化法:c12h25n(ch3)2 + o2(空氣) oa12檸檬酸,edta雙氧水氧化法:c12h25n(ch3)2 + h2o2 oa12 6080授課時間授課內容概要第四節 陽離子表面活性劑一、 概述性質特點:具有基本性質和附加性質;(如乳化、潤濕、分散、增溶以及柔軟、抗靜電、防腐殺菌等,但不包括洗滌去污)一般不與陰離子表面活性劑復配使用;(否則陰、陽離子相吸形成沉淀而失效)伯、仲、叔胺的鹽當p h7時會失效。二、 脂肪胺鹽型制備:主要是長碳鏈烷基胺的制備,然后進行簡單的酸
38、堿中和即可成胺鹽。 脂肪伯胺的制取;仲胺的制取;叔胺的制取。三、 季銨鹽型性質:穩定性:在酸性、堿性溶液中穩定,常溫下也穩定,但在100以上會分解為鹵代烷與叔胺。溶解性:它是鹽,結晶固體,r=c8c14時易溶于水,r=c16c18時較難溶。殺菌性:與r1,r2,r3有直接關系,殺菌力最強的是含芐基的化合物。堿性:季銨鹽堿性較脂肪胺鹽為強,它的水溶液遇堿生成可溶性的季銨堿2、制備:從長鏈伯、仲、叔胺與烷基化劑反應制備;從低級叔胺與鹵代烷反應制備;叔胺或胺鹽與環氧乙(丙)烷反應制備。四、 雜環型 1、烷基咪唑啉季銨鹽 2、烷基吡啶季銨鹽等。五、 翁鹽型六、 聚合型目的要求使學生了解并掌握陽離子表面
39、活性劑的結構、性能、制備、用途。重點脂肪(伯、叔)胺鹽型和季銨鹽型。難點季銨鹽型陽離子表面活性劑的結構、性能、制備。作業布置1、陽離子表面活性劑的性質特點是什么?2、1227、1231、1631br等的意義是什么?3、季銨鹽的制備反應如何?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容第四節 陽離子表面活性劑一、概述性質特點:具有基本性質和附加性質;(如乳化、潤濕、分散、增溶以及柔軟、抗靜電、防腐殺菌等,但不包括洗滌去污)一般不與陰離子表面活性
40、劑復配使用;(否則陰、陽離子相吸形成沉淀而失效)伯、仲、叔胺的鹽當p h7時會失效。 伯胺鹽 脂肪胺鹽型 仲胺鹽 分類:陽離子型 叔胺鹽 季銨鹽 二、脂肪胺鹽型1、結構通式2、制備:主要是長碳鏈烷基胺的制備,然后進行簡單的酸堿中和即可成胺鹽。三、季銨鹽型1、結構與性質r1結構通式: rn+r3·x r2 x=cl-,br,i,ch3so4等性質:穩定性:在酸性、堿性溶液中穩定,常溫下也穩定,但在100以上會分解為鹵代烷與叔胺。溶解性:它是鹽,結晶固體,r=c8c14時易溶于水,r=c16c18時較難溶。殺菌性:與r1,r2,r3有直接關系,殺菌力最強的是含芐基的化合物。堿性:季銨鹽堿
41、性較脂肪胺鹽為強,它的水溶液遇堿生成可溶性的季銨堿。2、制備:從長鏈伯、仲、叔胺與烷基化劑反應制備:c12h25nh2 + 3 ch3cl c12h25n(ch3)3+ cl或:rn(ch3)2 + ch3cl c12h25n+(ch3)3 cl從低級叔胺與鹵代烷反應制備:rx + (ch3)3n rn(ch3)3x叔胺或胺鹽與環氧乙(丙)烷反應制備。四、雜環型1、烷基咪唑啉季銨鹽2、烷基吡啶季銨鹽五、鎓鹽型1、鏻化物2、锍化物3、碘鎓六、聚合型例1、乙烯基吡啶例2、四乙烯五胺例3、聚季銨7授課時間授課內容概要第五節 兩性型表面活性劑一、 概述兩性表面活性劑就是在同一個分子中它的親水基上同時具
42、有陰離子和陽離子部分的表面活性劑。兩性表面活性劑的性質:良好的去污、乳化、分散、潤濕、起泡性;良好的柔軟、抗靜電、殺菌性;耐硬水、耐無機鹽、耐酸堿;有等電點;等等電點:兩性離子表面活性劑溶液中,正、負離子離解度相等時溶液的ph值。此時整個分子近似電中性,形成內鹽。二、 羧酸鹽型1、氨基酸系:具有良好的水溶性,很好的洗滌性能,并有殺菌、抗靜電作用。它們的毒性比陽離子表面活性劑低,常用于洗發香波、化妝品中,更適于調理香波和嬰幼兒香波。a:氨基丙酸系b:亞氨基乙酸系(即n烷基甘氨酸系)2、甜菜堿系3、咪唑啉系三、其它目的要求使學生了解并掌握兩性離子表面活性劑的結構、性能、制備、用途。重點兩性離子表面
43、活性劑的結構、性能、制備。難點咪唑啉系兩性離子表面活性劑的結構、性能、制備。作業布置1、兩性表面活性劑的性質特點?2、什么是等電點?3、羧酸鹽型兩性表面活性劑的制備反應?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容第五節 兩性表面活性劑一、概述兩性表面活性劑就是在同一個分子中它的親水基上同時具有陰離子和陽離子部分的表面活性劑,也就是在表面活性劑的親水基上同時帶有正、負兩種電荷的表面活性劑。ra+b1、兩性表面活性劑的性質:良好的去污、乳化、分
44、散、潤濕、起泡性;良好的柔軟、抗靜電、殺菌性;耐硬水、耐無機鹽、耐酸堿;有等電點;良好的配伍性和配方的協同效果;低毒、低刺激;良好的生物降解。等電點:兩性離子表面活性劑溶液中,正、負離子離解度相等時溶液的p h值。此時整個分子近似電中性,形成內鹽。2、分類氨基酸系 羧酸鹽型 甜菜堿系 咪唑啉系 兩性離子型 硫酸酯鹽型 磺酸鹽型磷酸酯鹽型二、羧酸鹽型1、氨基酸系a:氨基丙酸系6070c12h25nh2 + ch2=chcooch3 c12h25nhch2ch2cooch3皂化/naoh c12h25nhch2ch2coona酸化/h2so4或hcl c12h25nhch2ch2cooh即c12h
45、25n+h2ch2ch2coob:亞氨基乙酸系(即n烷基甘氨酸系)2、甜菜堿系 ch3甜菜堿:ch3n+ch2coo ch33、咪唑啉系三、其它1、硫酸酯鹽型2、磺酸鹽型3、磷酸酯鹽型磷酸酯鹽型兩性表面活性劑較少,最早是從自然界中的大豆、蛋黃中提取的,屬天然產品。它們都是性能優良的乳化劑。蛋黃卵磷脂價高,僅用于醫藥。大量的是從大豆中提取的大豆磷脂,用于食品作乳化劑、潤濕劑。現在有了合成產品。授課時間授課內容概要第六節 特種表面活性劑一、 含氟特種表面活性劑1、結構:cnf2n+1親水基, c鏈長度n=6122、合成:電解氟化法四氟乙烯調聚法等3、性質:具有“三高”、“二憎”令人刮目相看。“三高
46、”高表面活性、高耐熱穩定性、高化學惰性。“二憎”既憎水又憎油。4、用途二、含硅特種表面活性劑含硅特種表面活性劑是隨著有機硅材料的發展而發展起來的。如果按疏水基來分,可分為硅烷基型(sic鍵)和硅氧烷型(sioc)兩類;如果按親水基類型來分,可分為陰、陽、非離子三類。1、性質:表面張力低,表面活性好(具有優良的潤濕性、穩泡性、消泡性),毒性小,刺激性低。2、合成:陰離子型;陽離子型;非離子型3、用途三、其它如含硼(b)、含硫(s)、含碘(i)、含磷(p)、及高分子表面活性劑、冠醚等。目的要求使學生了解并初步掌握含氟、硅等特種表面活性劑的結構、性能、制備、用途。重點含氟特種表面活性劑的性能、制備。
47、難點 含氟特種表面活性劑的制備。作業布置1、含氟特種表面活性劑的特性?2、含氟特種表活劑的碳鏈長度?3、含氟特種表活劑的電解制備反應(舉例)?本章(節)參考書精細化學品化學程鑄生主編,華東理工大學出版社精細化工產品的合成及應用程侶柏等編,大連理工大學出版社教學方法多媒體課堂授課主要教具黑板、粉筆、多媒體、電腦備注授 課 過 程 及 內 容第六節 特種表面活性劑1、結構:cnf2n+1親水基, c鏈長度n=6122、合成:電解氟化法:在低電壓、大電流條件下,在氫氟酸介質中進行。415v,0.12a 中和c7h15cooh c7f15cof c7f15coohf,015四氟乙烯調聚法等。3、性質:
48、含氟特種表面活性劑的性能與碳氟鏈有關,具有“三高”、“二憎”令人刮目相看。“三高”高表面活性、高耐熱穩定性、高化學惰性。“二憎”既憎水又憎油。4、用途:由于性能特殊,用途也較廣泛,可用于紡織、皮革、造紙、選礦、農藥、化工等工業領域,作為乳化劑、潤濕劑、鋪展劑、起泡劑、浮選捕集劑,抗粘劑、防污劑、除塵劑等。二、含硅特種表面活性劑含硅特種表面活性劑是隨著有機硅材料的發展而發展起來的。如果按疏水基來分,可分為硅烷基型(sic鍵)和硅氧烷型(sioc)兩類;如果按親水基類型來分,可分為陰、陽、非離子三類。目前較常用的主要品種是硅醚型非離子表面活性劑。1、性質:表面張力低,表面活性好(具有優良的潤濕性、
49、穩泡性、消泡性),毒性小,刺激性低。2、合成:首先合成具有活性基團的有機硅化合物(這是第一步,主要是在有機硅廠完成),第二步是接上親水基團。陰離子型:(ch3)3sich2ch2coona陽離子型:(c12h25nh2)4si4+·4cl非離子型3、用途:可在造紙、印染、食品、制藥、石油、消防等行業用作消泡劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑、柔軟整理劑、破乳劑、殺菌劑等。三、其它如含硼(b)、含硫(s)、含碘(i)、含磷(p)、及高分子表面活性劑、冠醚等。授課時間授課內容概要第七節 表面活性劑的化學結構與其性質的關系一、表面活性劑的親水性與其性質的關系親水基的親水性表面活性劑的親水性=憎水基的憎水性親水基部分的分子量hlb = ×20 表面活性劑的分子量親水親油平衡值(hlb值)表面活性劑親水的和親油的兩種相反基團大小和力量的平衡。對于hlb值,它是為選擇乳化劑而提出的經驗指標;hlb具有(加權)加和性。1963年,戴維斯(davies)又提出另一個計算hlb值的方法:hlb = (親水基的基團數) (親油基的基團數) + 7二、憎水基種類與其性質的關系憎水能力:脂肪烴環烷烴脂肪烯烴脂肪芳香烴芳香烴三、表面活性劑的分子結構(分子形狀)與其性質的關系1、親水基的相對位置2、憎水基的結構四、分子大小(分子量
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