第一章 绪 论
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主要内容
• 精细化学品的概念 • 精细化学品的分类 • 参考书目
1. 精细化学品化学，吴海霞主编，化学工业出版社 2. 精细化学品化学，闫鹏飞等主编，化学工业出版社
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1.1 精细化学品的概念
• 通用化学品 (heavy chemicals)：全面要求产品
功能和性能的一类化学品。
• 精细化学品 (fine chemicals)：指具有特定应用
2012 年全球表面活性剂市场销售额达到约 166 亿美元， 产销量 1850 万吨。
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2.1 表面活性剂的概念
哪些基团是亲水的，哪些是疏水的？它们为什么 具有这些性质？
亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或 胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水 基团。 疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。
• 乳化作用 • 润湿作用 • 增溶作用 • 起泡作用
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2.3 表面活性剂的作用
乳化作用
乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不 相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现 象，两种不相溶的液体，若加入适当的表面活性 剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状 液，该过程叫乳化。
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2.3 表面活性剂的作用
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2.1 表面活性剂的概念
HLB值
表面活性剂的亲油或亲水程度可以用HLB值的 大小判别，HLB值越大代表亲水性越强，HLB 值越小代表亲油性越强。小于10为亲油性，大 于10为亲水性。
当表面活性剂加入到水中，HLB值不同，分散状态也不同： 1-4 不分散；3-6 分散不好；6-8 激烈震荡后形成乳状分散体； 8-10稳定的分散体；10-13 半透明至透明分散体；大于13 透 明溶液
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2.3 表面活性剂的作用
增溶作用
表面活性剂的溶解性与温度的关系 • 克拉夫特 (Krafft)点：使离子型表面活性剂溶解度
突然增大的温度 • 克拉夫特点是表面活性剂使用的温度下限 • 同系物中，CH链越长，克拉夫特点越高，可以衡量
离子型表面活性剂的亲水亲油性
升高温度，克服疏水-疏水相互作用
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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 杀菌防霉剂 芳香防臭剂 纸化学品
汽车化学品 脂肪酸衍生物 稀土化合物
电子材料
精细陶瓷
功能树脂 生命化学品 促进生命物质 盥洗卫生用品
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1.2 精细化学品的分类
• 分子类：以分子水平合成、提纯为主，结合少量复
配增效技术得到特定功能的化学品。
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2.1 表面活性剂的概念
表面活性剂为什么可以降低表面张力？
分子排列在两相之间，使两相的表面相当于转入分子内 部。由于两相都将其看作本相的一个组分，两个相与表 面活性剂分子都没有形成界面，通过这种方式部分的消 灭了两个相的界面，从而降低了表面张力和表面自由能。
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2.1 表面活性剂的概念
两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团以 化学键相连接，赋予了分子既亲水、又亲油， 但又不是整体亲水或亲油的特性。表面活性剂 的这种特有结构通常称之为“双亲结构”。 表面 活性剂分子因而也常被称作“双亲分子”。
• 配方类：以配方技术为主要生产手段，配方技术能
决定最终使用功能的化学品。
• 上述34种分别属于哪一类？
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1.3 精细化学品的课程安排
1. 表面活性剂和洗涤剂 2. 化妆品 3. 染料和颜料 4. 食品添加剂 5. 催化剂 6. 其他
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第二章 表面活性剂
最重要的精细化学品！
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主要内容
1. 概念 2. 结构与分类 3. 功能 4. 实用举例—洗涤剂
乳化的用途和破乳
用途：1. 可以使不相容的两相均匀分散 2. 使液滴变小，有利于动力学过程 3. 制备高分子以及纳米材料
缺点：不利于分层
破乳：乳状液的分散相小液珠聚 集成团，形成大液滴，最终使油 水两相分层析出的过程。比如搅 拌、静置、离心、加入乙醚/乙醇 或加水和无机盐。
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2.3 表面活性剂的作用
酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等组 成，以月桂酸为主，占50%左右。
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2.2 常见的几种表面活性剂简称
• 十六烷基三乙基溴化铵 CTAB • 聚乙二醇对异辛基苯基醚 曲拉通 x-100
Triton x-100 • 聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯 吐温-20
Tween-20
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2.3 表面活性剂的作用
2.3 表面活性剂的作用
增溶作用
浊点(Cloud point)：非离子表面活性剂的一个 特性常数，随着温度的升高会出现浑浊现象， 表面活性剂由完全溶解转变为部分溶解，其转 变时的温度即为浊点温度。浊点是表面活性剂 使用的温度上限。
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2.1 表面活性剂的概念
表面活性剂 (surfactant) ：指加入少量能使溶 液体系的界面状态发生明显变化的物质。
乙醇也可以降低表面张力，但是不能改变溶液体 系的界面状态，所以不属于表面活性剂。
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2.1 表面活性剂的概念
表面活性剂分子结构由两部分构成。分子的一端为非极 亲油的疏水基 (亲油基)；另一端为极性亲水的亲水基 (疏油基或亲水头)。
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2.1 表面活性剂的概念
临界胶束浓度
临界胶束浓度(critical micelle concentration)：表 面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度。
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2.2 表面活性剂的分类
polyethylene glycol (PEG)
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2.2 常见的表面活性剂基团
• 月桂酸 = 十二烷酸 • 肉豆蔻酸 = 十四烷酸 • 软脂酸 = 棕榈酸 = 十六烷酸 • 硬脂酸 = 十八烷酸 • 油酸 = 十八烯酸 • 亚油酸 = 十八二烯酸 • 椰油酸：由八酸、十酸、月桂酸、肉豆蔻
• 润湿：固体表面和液体接触时，原来的固-气界面消失， 形成新的固-液界面的现象。
• 润湿作用：使某物体润湿或加速润湿的作用。 • 润湿剂：使某物体润湿或加速润湿的表面活性剂。
当θ=0，完全润湿； 当θ﹤90°，部分润湿或润湿； 当θ = 90°，润湿的界线； 当θ﹥90°，不润湿； 当θ=180°，完全不润湿。
性能的、需深度加工的、技术密集高和附加值高的化 学品。有时也称为专用化学品(specialty chemicals)。
• 精细化学品具有种类多、附加值高、工艺复杂、更新 快、应用性强等特点。
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1.2 精细化学品的分类
医药 颜料
兽药 油墨
农药 黏合剂
染料 催化剂
涂料 香料
表面活性剂
洗涤剂
化妆品
感光材料