本书系统地介绍了精细化工的分类特点、工艺学基础和主要领域系列产品的生产基本原理、性能特点、应用范围、发展动向,以及有代表性产品的生产工艺和技术开发。
全书共分11章,包括绪论、精细化工工艺学基础及技术开发、表面活性剂、合成材料助剂、食品添加剂、黏合剂、涂料、香料、感光材料、化妆品、精细化工发展新动向及附录。新增加的精细化工发展新动向,包括:水处理剂的新发展;树立科学发展、**发展理念论述;超临界流体萃取技术(SFE?CO2)在精细化工产品开发中的应用等。新增加了思考题与习题放书末。
本书可作为普通高等院校化学化工、应用化学、精细化工、轻化工等相关专业的教材,同时可供成人教育选用,也可供从事化学、化工、精细化工生产、科研人员学习与参考。
精细化工工艺学-第三版_`_化学工业出版社_

精细化工是与经济建设和人民生活密切相关的工业部门,是化学工业发展的战略**之一。近年来,国内外高度重视精细化学品的研制、开发和生产。
为适应精细化工发展的需要,培养更多的精细化工专门技术人才, 1985年我们组织编写了《精细化工工艺学》教材,通过这本教材的学习,为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础。同时也为相关企业和科研单位的工程技术人员提供参考。该书**版出版后,先后多次重印,并于1998年获部级**化工教材二等奖,评为化学工业出版社第三届**畅销教材。
为更好地适应形势的发展和教学改革的需要,力求与时俱进,2003年修订出版第二版。第二版出版至今,也得到广大师生厚爱,多次重印,为60多所高等院校“精细化工”、“化学工程与工艺”、“应用化学”、“化学”等相关专业广泛采用,得到了一致好评。
我校轻工化工学院“化学工程与工艺”专业2008年被评为广东省级特色专业,为进一步促进学科的发展和教学水平的提高,提出要把精细化工工艺学课程建设成为省级精品课程。从教材建设入手,与时俱进,对《精细化工工艺学》(第二版)教材进一步进行修订和完善以适应教学改革的需要。
本书在保留原有各章结构和特色的前提下,对各章部分内容做了一些必要的修改和补充,增加了各章有关品种的生产现状及发展动向,根据多年的教学、科研、生产实践的经验和体会,提出全书贯穿“科学发展、**发展”的主线,将这一新理念贯穿到各有关章节中去,例如:在第1章精细化工的特点中增加“科学发展、**发展”的新内容;在第2章精细化工发展的策略中,增加“牢固树立科学发展、**发展的理念”的新策略;在第4章助剂,提示应用中需注意的问题,如补充“塑化剂事件”的影响分析,提醒助剂的毒性及使用中的**问题;在第5章食品添加剂中,增加了“食品**事件”的内容,提出应注意“食品**问题”;在第7章涂料,在其工业的特点方面强调涂料用树脂聚合工艺**控制”的新措施;第11章增加了精细化工其他发展新动向,其中强调“科学发展、**发展”的新特点,指出精细化工的发展,必须深入贯彻落实科学发展观,加快转变经济发展方式,必须坚持走绿色、低碳、可持续发展之路。并新补充了精细化工其他发展新动向,可供有关院校结合本地的实际情况参考与选用。
本教材的修订,体现出与时俱进的特点,更具有“教材新颖、内容丰富、实用性强”的特色。其中**修改的内容有:(1)对各章部分内容作了一些修改和补充,充实新品种,更新发展动向;(2)对原教材标题序号统一改编,采用国际标准法;(3)补充了各章复习思考题、习题等。
本书共11章,由广东工业大学宋启煌、王飞镝主编。参加修订、编写分工如下:宋启煌编写第1章、第2章、第4章、第7章、第11章;王飞镝编写第3章、第10章;方岩雄编写第5章;梁亮编写第6章、第8章;张维刚编写第9章及附录。
为配合精品课程的建设,落实课程建设规划,扩大本课程上网资源,拟制作本教材相关部分课件,放在广东工业大学有关网页上,网址:http://jpkc.gdut.edu.cn/jpa/hg/jxhggy/,供相关院校师生进行学习、观摩和交流之用,促进本学科的发展和教育水平的交流和提高。
本书在编写、修订过程中,得到了广东工业大学各级领导、轻工化工学院领导以及有关专家教授的大力支持和热情帮助与指导,并得到了化学工业出版社的积极支持和帮助,在此一并致谢!
希望本书在精细化工人才培养中,对教学水平的提高和推进行业的科技进步能发挥更大的作用。本书在修订中的不足之处,敬请广大读者批评指正。
编者
于广东工业大学(广州)
2013年元月
精细化工是与经济建设和人民生活密切相关的重要工业部门,是化学工业发展的战略**之一。近几年来,国内外高度重视精细化学品的研制、开发和生产。
为适应精细化工发展的需要,培养更多的精细化工的专门技术人才,一些高等院校相继成立了“精细化工”专业,为发展精细化工担负着培养专业人才的重任。从1985年起,我校在广东省首先招收精细化工专业本科学生。鉴于目前精细化工专业仍无统编教材,而精细化工又是技术密集型产业,涉及的行业部门多,产品品种繁杂的情况,我们结合多年的教学实践,为学生在学完《精细有机合成单元反应》课程基础上,开设了《精细化工工艺学》这门专业课,并组织编写了这本教材。由于教学时数(50~60学时)和教材篇幅所限,在贯彻“少而精”的基本原则下,不必要也不可能面面俱到地介绍所有行业的系列产品。本书结合精细化工发展的**及本学科的主要研究方向,选编了表面活性剂、合成材料助剂、食品添加剂等十大专题内容,同时还附录编写了部分有关精细化工工艺计算,工艺流程设计技术,环境污染及**的部分重要工艺技术内容。本书在编写上结合精细化工品的合成实例,**讲述它们的合成原理、原料消耗、工艺过程、主要操作技术和产品的性能用途等,为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础;同时也希望能为有关工厂企业和科研单位的工程技术人员开展技术工作提供方便。
全书共分十章,由广东工业大学宋启煌担任主编,参加该书编写的分工如下:**章绪论、第二章精细化工工艺学基础及技术开发、第四章合成材料助剂、第七章涂料,由宋启煌编写;第三章表面活性剂由宋晓锐编写;第六章黏合剂、第八章香料由梁亮编写;第五章食品添加剂由方岩雄编写;第九章感光材料及附录由张维刚编写;第十章化妆品由王飞镝编写。
作者在编写过程中得到了广东工业大学罗宗铭教授、杨辉荣教授等的帮助和指导,并得到了化学工业出版社的大力支持和帮助,特此一并致谢!
由于编者水平有限,书中出现的缺点、不足和错误之处,敬请专家和广大读者给予批评指正,以使本教材不断得到完善。
编者
于广东工业大学(广州)
1995年4月
精细化工是与经济建设和人民生活密切相关的重要工业部门,是化学工业发展的战略**之一。近几年来,国内外高度重视精细化学品的研制、开发和生产。
为适应精细化工发展的需要,培养更多的精细化工的专门技术人才,一些高等院校相继成立了“精细化工”专业,为发展精细化工担负着培养专业人才的重任。从1985年起,我校在广东省首先招收精细化工专业本科学生。鉴于目前精细化工专业仍无统编教材,而精细化工又是技术密集型产业,涉及的行业部门多,产品品种繁杂的情况,我们结合多年的教学实践,为学生在学完《精细有机合成单元反应》课程基础上,开设了《精细化工工艺学》这门专业课,并组织编写了这本教材。由于教学时数(50~60学时)和教材篇幅所限,在贯彻“少而精”的基本原则下,不必要也不可能面面俱到地介绍所有行业的系列产品。本书结合精细化工发展的**及本学科的主要研究方向,选编了表面活性剂、合成材料助剂、食品添加剂等十大专题内容,同时附录编写了部分有关精细化工工艺计算,工艺流程设计技术,环境污染及**的部分重要工艺技术内容。本书在编写上结合精细化工品的合成实例,**讲述它们的合成原理、原料消耗、工艺过程、主要操作技术和产品的性能用途等,为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定必要的理论和技术基础;同时也希望能为有关工厂企业和科研单位的工程技术人员开展技术工作提供方便。
该书**版出版后先后8次重印至4?5万余册,并于1998年获部级**化工教材二等奖,评为化学工业出版社第三届(2001~2002年度)**畅销教材奖。
该书出版8年来,通过不断的教学实践感到有些内容需要修改和补充;同时由于科学技术的飞速发展,精细化工新产品、新技术不断涌现,为了更好地适应形势发展和教学改革的需要,力求与时俱进,我们对原教材进行了必要的修订。本次修订不打算对原书各章的结构做大的变动,仅仅对各章部分内容做一些修改和补充,特别是增加了配方设计原理、水性涂料和各品种的生产现状及发展动向,并新增加了第11章精细化工发展新动向,本章结合精细化工生产和品种的发展,尽可能多地介绍精细化工新领域、新技术的发展动向。这主要包括:乙烯工程与精细化工的发展、表面活性剂的发展与化妆品的未来、新型功能高分子的智能材料、电子信息化学品、纳米技术和纳米材料、绿色化学和精细化工清洁生产工艺技术、国内外精细化工发展特点与趋势等,目的是为了引起读者的兴趣,可作为读者学习该新领域的入门,并为有关院校开设《精细化工发展动向》课程提供选用。
新编教材共分11章,由广东工业大学宋启煌教授主编。参加修订、编写的分工如下:第1章绪论、第2章精细化工工艺学基础及技术开发、第4章合成材料助剂、第7章涂料、第11章精细化工发展新动向,由宋启煌教授编写;第3章表面活性剂原由宋晓锐副教授编写,现由王飞镝副教授修订;第10章化妆品,由王飞镝副教授编写;第6章黏合剂、第8章香料,由梁亮教授编写;第5章食品添加剂由方岩雄副教授编写;第9章感光材料及附录由张维刚副教授编写。为了便于电化教育,配合该课程学习,广东工业大学还研制了“精细化工新产品开发技术”、“超临界萃取分离技术原理及应用”CAI软件,可供读者另行选购。
作者在编写过程中得到了广东工业大学各级领导、轻工化工学院领导以及有关专家教授的大力支持和热情帮助与指导,并得到了化学工业出版社的积极支持和帮助,在此一并致谢!
由于编者水平有限,书中出现的缺点、不足和疏忽之处,敬请专家和广大读者给予批评指正。
编者
于广东工业大学(广州)
2003年7月

第1章绪论 / 1
1?1精细化工的定义1
1?2精细化工的范畴和分类2
1?3精细化工的特点3
1?3?1多品种、小批量3
1?3?2技术密集度高4
1?3?3综合生产流程和多功能生产装置4
1?3?4大量采用复配技术5
1?3?5投资少、附加价值高、利润大5
1?3?6科学发展、**发展6
1?4发展精细化工的战略意义6
1?5精细化工发展的**和动向7
1?5?1传统大宗精细化学品的更新换代7
1?5?2加快精细化学品新领域的开发8
1?5?3优先发展的关键技术8
1?6本课程的性质与基本内容9
参考文献9
第2章精细化工工艺学基础及技术开发 / 11
2?1精细化工的生产特性11
2?1?1多品种11
2?1?2多种多样的生产装置和生产
流程11
2?1?3技术密集度高11
2?1?4商品性强12
2?2精细化工工艺学基础13
2?2?1概述13
2?2?2化学计量学14
2?2?3配方研究的重要性及配方设计
原理16
2?2?4化工产品的经济核算20
2?3精细化工过程开发的一般步骤21
2?4精细化工的技术开发23
2?4?1精细化工新产品开发程序23
2?4?2精细化工新产品开发的新技术24
2?4?3精细化工新产品发展的一般
规律25
2?4?4精细化工产品市场预测26
2?5精细化工发展的策略28
2?5?1依靠科技进步,以技术为核心28
2?5?2培植技术力量,注意人才培养28
2?5?3搞好行业内部、行业之间的
协调29
2?5?4产品方案向横向、纵向延伸29
2?5?5采取多种技术引进方式29
2?5?6加大科研开发投入和科技创新
力度30
2?5?7牢固树立科学发展、**发展的
理念31
参考文献31
第3章表面活性剂 / 32
3?1概述32
3?1?1表面活性剂与表面张力32
3?1?2表面活性剂分子在表面上的定向
排列33
3?1?3表面活性剂的分类33
3?1?4表面活性剂的物化性质35
3?1?5表面活性剂的应用性能36
3?2阴离子表面活性剂36
3?2?1羧酸盐型阴离子表面活性剂36
3?2?2硫酸酯盐型阴离子表面活性剂39
3?2?3磺酸盐型阴离子表面活性剂44
3?2?4磷酸酯盐型阴离子表面活性剂57
3?3阳离子表面活性剂58
3?3?1胺盐型阳离子表面活性剂60
3?3?2季铵盐型阳离子表面活性剂62
3?3?3其他阳离子表面活性剂63
3?4两性离子表面活性剂65
3?4?1氨基酸型两性离子表面活性剂66
3?4?2甜菜碱型两性离子表面活性剂67
3?4?3咪唑啉型两性离子表面活性剂67
3?5非离子表面活性剂68
3?5?1聚乙二醇型非离子表面活性剂68
3?5?2多元醇型非离子表面活性剂74
3?6表面活性剂的生产现状及发展动向79
3?6?1表面活性剂的生产与市场状况79
3?6?2表面活性剂的发展动向81
参考文献83
第4章合成材料助剂 / 85
4?1概论85
4?1?1助剂的定义和类别85
4?1?2助剂在合成材料加工过程中的
作用86
4?1?3助剂在应用中需注意的问题87
4?1?4助剂发展概况88
4?2增塑剂90
4?2?1概述90
4?2?2增塑机理91
4?2?3对增塑剂性能的基本要求92
4?2?4增塑剂的结构与增塑性能的
关系96
4?2?5增塑剂的主要品种97
4?2?6增塑剂生产中的酯化过程和
酯化催化剂103
4?2?7增塑剂中微量杂质对其性能的
影响105
4?2?8增塑剂生产和使用过程中的环境
保护106
4?2?9增塑剂的选择应用107
4?2?10增塑剂生产工艺实例——邻苯
二甲酸酯的生产工艺110
4?3阻燃剂114
4?3?1概述114
4?3?2聚合物的燃烧和阻燃剂的作用
机理115
4?3?3添加型阻燃剂117
4?3?4反应型阻燃剂117
4?3?5阻燃新技术117
4?3?6阻燃剂的应用120
4?3?7阻燃剂生产工艺实例——十溴
二苯醚阻燃剂的生产工艺123
4?4抗氧剂123
4?4?1概述123
4?4?2氧化和抗氧的基本原理124
4?4?3抗氧剂的选用原则126
4?4?4各类抗氧剂简介127
4?4?5抗氧剂的发展动向128
4?4?6抗氧剂生产工艺实例——防老剂
4010 NA的生产工艺128
4?5热稳定剂130
4?5?1概述130
4?5?2聚氯乙烯的热降解及热稳定剂的
作用机理130
4?5?3影响聚氯乙烯降解的因素131
4?5?4热稳定剂分类132
4?5?5热稳定剂的发展动向134
4?6发泡剂134
4?6?1概述134
4?6?2泡沫塑料的成型和定型原理135
4?6?3影响气泡膨胀的因素135
4?6?4气泡的稳定和固化过程135
4?6?5发泡剂分论136
4?6?6发泡剂的应用138
4?7抗静电剂139
4?7?1概述139
4?7?2抗静电剂的基本原理139
4?7?3抗静电剂的主要品种与特性140
4?7?4抗静电剂的应用141
4?8塑料助剂生产现状及发展动向142
4?8?1塑料助剂生产现状142
4?8?2塑料助剂发展动向144
参考文献145
第5章食品添加剂 / 146
5?1概述146
5?2主要品种及生产方法介绍146
5?2?1防腐剂147
5?2?2乳化剂155
5?2?3酸性调节剂164
5?2?4鲜味剂175
5?2?5甜味剂183
5?3其他品种简介187
5?3?1食品保鲜剂187
5?3?2***剂188
5?3?3食用色素192
5?3?4增稠剂194
5?3?5面粉添加剂198
5?3?6品质改良剂198
5?4我国食品添加剂生产现状与食品
**及发展动向201
5?4?1我国食品添加剂生产现状201
5?4?2我国食品添加剂行业存在的
问题201
5?4?3部分非食品添加剂202
5?4?4我国关于食品**问题的相关
法规与政策203
5?4?5发展动向204
参考文献204
第6章黏 合 剂 / 207
6?1概述207
6?1?1沿革207
6?1?2胶黏剂的组成208
6?1?3胶黏剂的分类210
6?1?4胶黏剂的应用212
6?2胶接的基本原理213
6?2?1胶接界面213
6?2?2胶黏剂对被粘物表面的润湿214
6?2?3黏附机理215
6?3粘接工艺216
6?3?1胶黏剂的选择216
6?3?2胶黏剂配方的影响因素217
6?3?3粘接工艺步骤218
6?4合成树脂黏合剂218
6?4?1热塑性树脂胶黏剂218
6?4?2热固性树脂胶黏剂226
6?5合成橡胶胶黏剂239
6?5?1氯丁橡胶胶黏剂240
6?5?2丁腈橡胶胶黏剂242
6?5?3其他合成橡胶胶黏剂243
6?6无机胶黏剂与天然胶黏剂244
6?6?1无机胶黏剂244
6?6?2天然胶黏剂245
6?7特种黏合剂247
6?7?1热熔胶黏剂247
6?7?2压敏胶黏剂248
6?8黏合剂生产现状及发展动向249
6?8?1全球黏合剂生产的现状及黏合剂
应用市场构成249
6?8?2发展动向250
参考文献251
第7章涂料 / 252
7?1概论252
7?1?1涂料的定义252
7?1?2涂料的作用及组成252
7?1?3涂料的分类及命名253
7?1?4涂料的发展状况255
7?2涂料的基本作用原理255
7?2?1涂料的黏结力和内聚力255
7?2?2涂膜的固化机理256
7?2?3涂料配方的基本知识256
7?3按用途分类(早期使用的涂料)257
7?3?1建筑用涂料257
7?3?2金属用涂料258
7?4按剂型分类(重要涂料)258
7?4?1溶剂型涂料258
7?4?2水性涂料260
7?5按成膜物质分类(重要涂料)264
7?5?1醇酸树脂涂料264
7?5?2丙烯酸树脂涂料269
7?5?3环氧树脂涂料271
7?5?4聚氨酯涂料276
7?5?5聚乙烯树脂涂料278
7?6涂料的添加剂278
7?6?1用于提高涂料性能的添加剂279
7?6?2用于提高漆膜功能的添加剂279
7?6?3具有特殊功能的添加剂279
7?7涂料生产工艺实例280
7?7?1醇酸树脂酯化工艺的改进280
7?7?2双酚A环氧树脂的合成282
7?8涂料工业生产现状及发展动向283
7?8?1涂料工业生产现状及特点283
7?8?2涂料工业的发展动向286
参考文献288
第8章香料 / 289
8?1概述289
8?1?1香的概念289
8?1?2香与化学构造289
8?1?3香料的分类291
8?1?4香料化合物的命名概说291
8?1?5香料工业发展的历史概况293
8?2天然香料的生产294
8?2?1动物性天然香料294
8?2?2植物性天然香料295
8?3合成香料的生产302
8?3?1主要生产原料及单离香料的化学
纯化303
8?3?2香料生产的工艺特点和生产
设备307
8?4合成香料的制造308
8?4?1醇类香料308
8?4?2醛及酮类香料309
8?4?3缩羰基类香料311
8?4?4羧酸酯及内酯类香料312
8?4?5麝香类香料314
8?4?6含氮、含硫及杂环类香料316
8?4?7香料工业生产合成实例320
8?5调香324
8?5?1香气的分类325
8?5?2香精的基本组成325
8?5?3香精的调配326
8?5?4香精的配制328
8?5?5调香实例——素心兰香型的
调制329
8?5?6香料的应用及香精配方列举330
8?6香料的评价和**性333
8?6?1各种香料的香评价333
8?6?2香料的**性333
8?7香料生产现状及发展动向336
8?7?1国外香料香精现状336
8?7?2国内香料香精现状336
8?7?3发展动向337
参考文献337
第9章感光材料 / 339
9?1概述339
9?1?1感光材料的发展简况339
9?1?2感光材料的结构340
9?1?3感光材料的分类340
9?1?4感光材料的照相性能341
9?2感光材料的基本原理342
9?2?1卤化银的物化性能和晶体结构342
9?2?2潜影生成过程343
9?3片基344
9?3?1片基的结构和基本性能344
9?3?2三醋酸纤维素酯片基的制造345
9?3?3涤纶片基的制造346
9?3?4附加层348
9?4乳剂的制备348
9?4?1照相明胶349
9?4?2照相乳剂合成工艺350
9?4?3乳化及物理成熟的机理351
9?4?4化学成熟的机理354
9?4?5各种补加剂和乳剂在涂布前的
*后处理355
9?4?6配方合成356
9?5乳剂的涂布干燥和整理加工356
9?5?1乳剂的涂布干燥356
9?5?2整理加工358
9?6显影加工359
9?6?1显影359
9?6?2停显360
9?6?3定影360
9?6?4水洗362
9?6?5显影加工其他方法362
9?7感光材料生产现状及发展动向363
9?7?1感光材料工业的数码化363
9?7?2传统照相感光材料的数码冲击364
9?7?3国内感光材料工业364
9?7?4国内照相材料市场365
9?7?5感光材料发展动向366
参考文献368
第10章化 妆 品 / 370
10?1化妆品概论370
10?2化妆品工艺基础370
10?2?1主要原料370
10?2?2化妆品生产的主要工艺378
10?3化妆品生产工艺379
10?3?1基础化妆品379
10?3?2美容化妆品385
10?3?3清洁用化妆品390
10?3?4特殊化妆品393
10?4化妆品的研发程序和配方设计396
10?4?1化妆品的研发程序396
10?4?2化妆品的配方设计原则397
10?5化妆品生产现状及发展动向398
10?5?1我国化妆品市场现状398
10?5?2化妆品发展趋势398
参考文献403
第11章精细化工发展新动向 / 405
11?1概述405
11?2乙烯工程与精细化工的发展405
11?2?1我国乙烯的大发展405
11?2?2充分利用乙烯资源,大力发展
精细化工408
11?3表面活性剂的发展与化妆品的
未来409
11?3?1适用于化妆品发展的表面
活性剂409
11?3?2化妆品的未来411
11?4新型功能高分子和智能材料发展
动向412
11?4?1新型功能高分子材料的发展412
11?4?2智能材料的发展动向413
11?5电子信息化学品发展动向415
11?5?1电子信息化学品的特点与
分类415
11?5?2电子信息化学品发展动向416
11?6纳米技术与纳米材料发展动向417
11?6?1纳米和纳米结构、纳米技术与
纳米材料417
11?6?2纳米材料的制备方法419
11?6?3纳米材料的发展动向420
11?7绿色化学与精细化工清洁生产工艺
技术发展动向423
11?7?1绿色化学与绿色化工技术423
11?7?2精细化工清洁生产工艺技术
发展动向425
11?8国内外精细化工的发展特点与
趋势429
11?8?1国外精细化工发展的特点与
趋势429
11?8?2国内精细化工的发展与趋势431
11?9其他精细化工的发展新动向433
11?9?1水处理剂的新发展433
11?9?2精细化工发展的新动向——关于
强调“牢固树立科学发展、**
发展的理念”的论述436
11?9?3精细化工生产的**标准化建设
的重要意义438
11?9?4超临界流体萃取技术在精细化工产品开发中的应用439
参考文献440
附录 / 442
附录1精细化工生产工艺计算概述442
附录2工艺流程设计技术443
附录3化学工业的污染及**446
参考文献453
思考题与习题 / 454