精细化工讲解材料课件.ppt

第7章 精细化工,7.1精细化工的发展与经济地位 7.2精细化工的分类、特点及原料 7.3传统精细化工 7.4新型精细化工,据统计全球500强中有17家化工企业，其中前几位是美国杜邦公司、德国巴斯夫公司、赫斯特公司和拜尔公司，美国的道公司以及瑞士的汽巴—嘉基公司等它们都有百余年的历史，在20世纪70年代以前都大力发展石油化工，后来逐渐转向精细化工德国是发展精细化工最早的国家它们从煤化工起家，在20世纪50年代以前，以煤化工为原料的占80%左右，但由于煤化工的工艺路线和效益不佳，1970年起以石油为原料的化工产品比例猛增到80%以上7.1 精细化工的发展与经济地位,发达国家不断地根据经济效益和发展的需要，以及市场、环境和资源的导向，进行化学工业产品结构的调整，其转轨的焦点都集中在精细化工方面，发展精细化工已成为世界性趋势1991年全世界精细化学品的销售额为400多亿美元，以西欧、美国和日本为主90年代初期，发达国家精细化工率约为55%，而末期上升到60%精细化工的发展速度一直高于其它行业以美国为例在80年代后期，工业增长率为2.9%，而精细化工则高达5%他们的发展主要目标是扩大专用品的生产，如医药保健品、电子化学品、特种聚合物及复合材料等，并大力发展有关生命科学制品，如抗癌药物、仿生医疗品、无污染高效除草剂、杀菌剂等等。

7.1 精细化工的发展与经济地位,我们国家自80年代确定精细化工为重点发展目标以来，在政策上予以倾斜，发展较为迅速 “八五”期间已建成精细化工技术开发中心10个，年生产能力超过800万吨，产品品种约万种，年产值达900亿元，已打下了一定的基础20世纪末精细化工率达到35%这与国外发达国家相比差距较大他们仅就电子工业一项就需精细化学品1.6万种，彩电需7000多种，国内产品配套率都不到20%，其余靠进口其它在织物整理剂、皮革涂饰剂等方面更为短缺另外从我国精细化工产品的质量、品种、技术水平、设备和经验来看，都不能满足许多行业的需求7.1 精细化工的发展与经济地位,直接用作最终产品或其主要成分 增加或赋予各种材料以特性 满足人民的生活需要 促进新技术的进步 高经济效益,精细化工在国民经济中的作用,7.2 精细化工的分类、特点及原料,所谓精细化工品（即精细化学品）是指那些具有特定的应用功能，技术密集，商品性强，产品附加值较高的化工产品生产精细化学品的工业，通称精细化学工业，简称精细化工精细化工的分类,农药、染料、涂料（包括油漆和油墨）、颜料、试剂和高纯物质、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、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。

——《精细化工产品分类暂行规定》，1986年3月6日,日本在1965年为17个门类，到了1981年共涉及34个门类，它们是医药、兽药、染料、涂料、有机颜料、油墨、催化剂、试剂、香料、粘合剂、表面活性剂、化妆品、感光材料、橡胶助剂、增塑剂、稳定剂、塑料添加剂、石油添加剂、饲料添加剂、食品添加剂、高分子凝聚剂、工业杀菌防霉剂、芳香防臭剂、纸浆及纸化学品、汽车化学品、脂肪酸及其衍生物、稀土金属化合物、电子材料、精细陶瓷、功能树脂、生命体化学品和化学促进生命物质等精细化工的分类,精细化工的原料,煤 石油 天然气 农副产品,煤,煤的炼焦：,萘、2－甲基萘、蒽、菲、芴、苊、 芘、苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、 硫芴、吡啶、咔唑等,煤的气化：,破坏加氢——煤的氢化 生产电石：乙炔,煤,石油,催化重整：苯、甲苯、二甲苯 热裂解：乙烯、丙烯、丁二烯 催化裂化：多烷基苯、烷基萘 临氢脱烷基化：苯、萘,天然气,甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃（其中主要是甲烷） 可直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等 制合成气（CO和H2的混合物），进一步制得甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油等,农、林、牧、渔副产品,碳水化合物：脂肪和油类：,主要成分：甘油三羧酸酯 可获得化工原料：脂肪酸、脂肪族含氮化合物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、甘油。

糖类、淀粉、糖类树胶——单糖 纤维素——己糖（葡萄糖）和戊糖（木糖）,7.3 传统精细化工,染料 ： 染料是能将纤维或其他被染物染成其他颜色的有机化合物染料分子中常含有发色团（如：偶氮基、硝基、羰基等）和助色团（如：氨基、羟基、甲基、磺酸基等），当光线射入后发生选择性吸收，并发射一定波长的光线，从而显示出颜色有些基团还能与纤维起到化学结合的作用，增加染料与纤维的结合能力染料,分类方法：（1）按反应方法和应用性能的共性，分为还原染料、活性染料、酸性染料、碱性染料、直线染料、硫化染料、冰染染料等几大类2）根据染料分子中所含基本结构或基团分类，有偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染料、噻唑染料、三芳甲烷染料、甲川染料等染料的性能,酸性染料 色泽鲜艳，多数水洗牢度差，耐光牢度和汗渍牢度从差到良好，干洗牢度优异，广泛应用于蚕丝 金属络合酸性染料 色泽鲜艳不及酸性染料，但水洗、汗渍及耐光牢度都比酸性染料好 铬媒染料（媒染染料） 色泽灰暗，但耐光、水洗和汗渍牢度极好，广泛用于羊毛地毯 阳离子染料（碱性染料）色泽鲜艳，在人造纤维上的耐光、水洗、汗渍和摩擦牢度极好，在纤维素和蛋白质纤维上的水洗和耐光牢度极差 还原染料 耐光、水洗和汗渍牢度多数极好，耐氯漂和其他氧化漂白的牢度极好，不恰当的应用可能会产生摩擦脱色,染料生产工艺举例,染料生产举例：,,涂料,涂料是一种流动状态或粉末状态的有机物质，将它涂覆在物质的表面，可以得到一层致密坚韧的涂膜，对材料起到装饰和保护等作用。

如果按剂型分类，重要的涂料有溶剂性涂料和水溶性涂料涂料如果按成膜物质分类，可以分为天然树脂涂料和合成树脂涂料两大类涂料的组成,成膜物质：与物体表面和颜料具有良好的结合力，可分为转化 型和非转化型两种类型 颜料：起装饰作用，并对物体表面起抗腐蚀的保护作用 填充剂：增量剂(体质颜料) 溶剂：溶解成膜物质的易挥发性液体 增塑剂：提高漆膜柔性 催干剂：促使聚合或交联的催化剂 增稠剂：提高涂料的黏度 稀释剂：降低涂料的黏度 其他填加剂：杀菌剂，颜料分散剂，阻聚剂，防结皮剂等,涂料的类型,施工层次：腻子、底漆、面漆、罩光漆 稀释介质：溶剂型、水溶型、水乳型 漆膜光泽：无光漆、半光漆、有光漆 施工方法：喷漆、烘漆、电泳漆 成膜物质：油性涂料(油基树脂漆)、合成树脂类漆,,油基树脂漆,(1)油脂类漆 油脂类漆是以植物油或植物油加天然树脂或改性酚醛树脂为基的涂料，有清油、清漆、色漆等不同类型清油是干性油的加工产品，含有树脂时称为清漆清漆中加颜料即为色漆(瓷漆)在配方中1份树脂所使用油的份数称为油度比以质量比计，树脂：油为1：3时称为长油度，1：2～3时，称为中油度，1：0.5 ～2时称为短油度下面对油脂类漆所用的主要成分简介如下。

油类 植物油主要成分为甘油三脂肪酸酯形成甘油三脂肪酸酯的脂肪酸分为饱和及不饱和两种饱和脂肪酸如硬脂酸，不饱和脂肪酸如油酸、桐油酸等，含有双键，可在空气中氧的作用下进行聚合与交联反应 含有不饱和脂肪酸的植物油．可进行氧化聚合而干燥成膜，故称为干性油，不能进行氧化聚合的植物油称为不干性油涂料工业应用的植物油可分成干性油、半干性油和不干性油3种，是依碘值划分的碘值在140以上的为干性油，如桐油、梓油、亚麻油、大麻油等碘值在100一140的为半干性油，如豆油、花生油、棉子油等．它们干燥的速度比干性油小不能自行 干燥的油称为不干性油，一般用作增塑剂和制造合成树脂，如蓖麻油、椰子油、米糠油等都属于不干性油大漆 大漆是一种天然漆，俗称土漆和生漆，生漆经加工即成熟漆生漆是漆树的分泌物，是一种天然水乳胶漆生漆的主要成分是漆酚漆酚在生漆中的含量为50％一80％，是生漆的成膜物质生漆中含有不到1％的漆酶，它是一种氧化酶，为生漆的天然有机催干剂生漆中还含有20％一40％的水分．1％一5％的油分，3．5％一9％的树脂质树脂质即松香质，是一种多糖类化合物在生漆中起悬浮剂和稳定剂的作用生漆可用油类改件及其他树脂改性。

沥青漆 沥青漆是以沥青为基料加有植物油、树脂、催干剂、颜料、填料等助剂而制成的涂料沥青漆具有耐水、耐酸、耐碱和电绝缘性合成树脂漆,(1)醇酸树脂漆 以醇酸树脂为基加入植物油类而成的漆类醇酸树脂是由多元醇、多元酸与脂肪酸制得的常用的多元醇有甘油、季戊四醇常用的多元酸有邻苯二甲酸酐常用的油类有椰子油、蓖麻油、豆油、亚麻油、桐油等醇酸树脂分为两类一类是干性油醇酸树脂，是采用不饱和脂肪酸制成的，能直接固化成膜另一类是不干性油醇酸树脂，它不能直接作涂料用，需与其他树脂混合使用醇酸树脂漆具有附着力强、光泽好、硬度大、保光性和耐候性好等特点，可制成清漆、磁漆、底漆和腻子2)氨基树脂漆 涂料中使用的氨基树脂有三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、烃基三聚氰胺甲醛树脂以及各种改性的和共聚的氨基树脂氨基树脂也可与醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂等并用制得改性的氨基树脂漆 (3)环氧树脂漆 环氧树脂漆可根据固化剂的类型分为：胺固化型漆、合成树脂固化型漆、脂肪酸酯固化型漆等环氧树脂也可制成无溶剂漆和粉末涂料环氧树脂漆常为双组分的，一种是树脂组分，另一种是固化剂组分，使用时将二者按比例混合 (4)聚氨酯漆 选用不同的异氰酸酯与不同的聚酯、聚醚、多元醇或与其他树脂配用可制得许多品种的聚氨酯漆。

聚氨酯漆具有耐磨性优异、附着力强、耐化学腐蚀，广泛用作地板漆甲板漆、纱管漆等5)纤维素漆 纤维素漆是指以纤维素醚或纤维素酯为基料的漆类常用的有：硝酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素等使用时常与其他天然的或合成的树脂并用以改善漆膜的性能 (6)丙烯酸酯漆 丙烯酸酯漆分热塑性及热固性两类 (7)其他合成树脂漆 其他合成树脂漆有：乙烯树脂漆、不饱和聚酯漆；有机硅树脂漆；橡胶漆等水性树脂涂料,水性树脂涂料主要指以水为溶剂的水溶性聚合物涂料和以水为介质的乳胶型涂料 (1)水溶性树脂涂料 聚合物一般不溶于水，但可通过一定的方法制得水溶性聚合物制备方法有：带有氨基的聚合物以羧酸中和成盐；带有羧基的聚合物用胺或碱中和成盐；破坏氢键；皂化等 (2)乳胶涂料 各种合成乳液加入颜料、体质颜料、保护胶体、增塑剂、润湿剂、防冻剂、防锈剂、防霉剂等，经研磨分散即成为乳胶涂料(即乳胶漆)粉末涂料,粉末涂料为固体粉末状的涂料，全部组分都是固体．采用喷涂、静电喷涂等工艺施工，再经加热熔化成膜粉末涂料分为两类，一是热塑性粉末涂料如聚乙烯、尼龙和聚苯硫醚等；另一类是热固性粉末涂料，它是由反应性成膜物质复合物(树脂、交联剂、颜料、填料、流干剂等)混合而成，最常用的有环氧粉末涂料、聚酯型粉末涂料等。

涂料生产工艺举例,举例：双酚A树脂 、环氧氯丙烷,,香料及香精,香料是能够散发香味的挥发性物质香精是由几种或若干种香料按一定的香型调制而成的香料混合物香料包括天然香料和合成香料天然香料广泛分布于植物中，如香花、香叶、香木中，称为植物香料香料也存在于动物的腺囊中，如麝香、灵猫香、龙涎香、海狸香，称为动物香料香料分类,香料按来源分类可分为天然香料和合成香料按合成香料的化学结构、官能团的特征分类，可分为：（1）醇类香料：主要是脂肪醇、萜类醇和芳香醇三类 （2）羟酸类香料：大部分羟酸类化合物并不具备宜人的芳香它们在香精的作用一般起辅助剂或定香剂的作用 （3）酯类香料：脂肪酸酯、芳香酸酯两类，大多数具有宜人的香气，它们大多具有花香或果香香气 （4）醛类香料：主要是脂肪醛、萜类醛和芳香醛三大类C8~C12的脂肪醛透发性比较好，它们在日用香精中起定香剂的作用 （5）酮类香料：脂环族、萜烯酮、大环酮三类 （6）酚类和醚类香料 （7）麝香类香料 （8）烃类等。