精细化工教案设计1.doc

精细化工教案设计授课时间授课内容概要第一篇 表面活性剂与日用化工（）第一章 绪论一、有关精细化学品的几个概念精细化工、精细化学品、精细化学品化学在我国：一般经深度加工的、技术密集度高和附加价值大的化学品，其多数产品为品种多、更新快、规模小、利润高的化学品叫精细化学品。二、精细化学品的分类和特点具有几大特点a、具有特定功能；b、大量采用复配技术；c、多品种、小批量；d、技术密集度高；e、情报密集、信息快；f、附加价值高、利润大。三、精细化学品在国民经济中的作用四、精细化学品的发展和前景第二章 表面活性剂化学第一节 表面活性剂基础知识一、 表面活性剂的产生和发展近代表面活性剂的发展已有100年的历史了。品种达16000种。表面活性剂的发展经历了4代。第1代：脂肪酸盐系；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。目的要求使学生了解并掌握精细化学品的定义、分类、特点；了解表面活性剂的产生和发展的大体过程。重点精细化学品的定义、特点。难点精细化学品的特点。作业布置1、精细化学品的定义、分类、特点是什么？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容备 注第一章 绪论一、有关精细化学品的几个概念1、精细化工：精细化学品生产工业的简称，也较精细化学工业。2、 精细化学品：又称精细化工产品。3、 精细化学品化学：研究精细化学品的化学。研究精细化学品的结构、性质、生产、用途。二、精细化学品的分类和特点1、分类：主要是按其性质和用途来划分。日本：曾经把精细化学品分成35至50多类。我国：1986年首先由化工部提出一种暂行分类方法，包括11类产品：农药、染料、涂料（包括油漆、油墨）、颜料、试剂和高纯物、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、化工系统生产的药品（原药）和日用化学品、功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等）。后来，一些学者提出下列18种分类方法：医药和兽药 农药 粘合剂 涂料 染料和颜料 表面活性剂和合成洗涤剂 塑料、合成纤维和橡胶用助剂 香料 感光材料 试剂和高纯物 食品和饲料添加剂 石油用化学品 造纸用化学品 功能高分子材料 化妆品 催化剂 生化酶 无机精细化学品2、特点：a、具有特定功能 b、大量采用复配技术c、多品种、小批量 d、技术密集度高e、附加价值高、利润大三、精细化学品在国民经济中的作用四、精细化学品的发展和前景第三章 表面活性剂化学第一节 表面活性剂基础知识一、 表面活性剂的产生和发展近代表面活性剂的发展已有100年的历史了。品种达16000种。表面活性剂的发展经历了4代。第1代：脂肪酸盐系；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。早在公元前2500年苏美尔人用油脂与草木灰加热制造了肥皂。1885年开发了电解食盐制造烧碱的方法，此后以碱皂化油脂制造肥皂便进入了工业化阶段。第一次世界大战期间的1917年在德国制备了世界上第一个合成表面活性剂一种含短碳链的烷基萘磺酸盐。我国的表面活性剂工业起始于上世纪50年代。时至今日，经过近30年的改革开放，我国的表面活性剂随着国民经济的发展而迅速发展，表面活性剂的产量已居世界第二位，仅次于美国。据参考资料，我国表面活性剂的总产量已达157万吨（2002年），品种数达3381种（2003年），生产厂家达2819家（2003年）。我国工业用表面活性剂在表面活性剂中所占的比重也越来越高，如1990年工业用表面活性剂所占的比重为28.3%，到2002年这一比例已上升为57.95%。授课时间授课内容概要二、 表面活性剂的定义和分类在浓度很低的情况下，能够显著降低水的表面张力或水同其他物质的界面张力的物质。分为4大类。三、 表面活性剂自身结构特点和溶液内部结构特点自身结构特点：双亲结构；溶液内部结构特点：溶液内部：形成胶束，表面形成单分子膜。四、 表面活性剂基本性质和附加性质（一）基本性质：1、润湿、浸透作用；2、乳化、分散、增溶作用；3、起泡、消泡作用；4、洗涤去污作用（二）附加性质；1、润滑柔软性；2、抗静电性；3、杀菌性；4、匀染性；5、防水防锈性五、 表面活性剂的用途可用在日化工业、金属工业、造纸、食品、医药、农药、纺织、农业、建筑、塑料、涂料、油漆、选矿、灭火、石油等行业。有“工业味精”之美称。目的要求使学生了解并掌握表面活性剂的结构特点、性质、用途。重点表面活性剂的结构特点、性质、用途。难点表面活性剂溶液内部的结构特点。作业布置1、表面活性剂的定义及分类？2、表面活性剂结构特点是什么？3、什么是临界胶束浓度？4、表面活性剂的性质是什么？5、c曲线是何形状？为什么？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容备 注二、 表面活性剂的定义和分类表面活性剂：在浓度很低的情况下，能够显著降低水的表面张力或水同其他物质的界面张力的物质。分为4大类：阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。三、表面活性剂自身结构特点和溶液内部结构特点1、自身结构：化学结构 具有双亲结构一头大一头小，一头亲油一头亲水，不对称结构2、溶液内部结构：内部形成胶束，表面形成单分子膜 形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫表面活性剂的临界胶束浓度(cmc)。四、表面活性剂的基本性质和附加性质（一）基本性质1、润湿、浸透作用2、乳化、分散、增溶作用互不相溶的两种液体，其中一种液体以极小的微粒分散于另一种液体中，叫乳化。常见乳化体类型：o/w水包油，水是连续相(外相)，油是分散相(内相)；w /o油包水。3、起泡、消泡作用4、洗涤去污作用（二）附加性质1、润滑柔软性2、抗静电性3、杀菌性4、匀染性5、防水防锈性五、表面活性剂的用途日化工业、金属工业、造纸、食品、医药、农药、纺织、农业、建筑、塑料、涂料油漆、选矿、灭火、石油等工业。表面活性剂的美称工业味精。授课时间授课内容概要第二节 阴离子表面活性剂一、 概述阴离子表面活性剂是发明最早、历史最长、应用最早、当前来说也是应用面较广、产量用量较大的一种表面活性剂。二、 磺酸盐型（一）直链烷基苯磺酸盐las1、las的结构与性能2、las的合成原理与生产工艺烷基苯的制备烷基苯的磺化：rc6h5 + so3(气)/h2so4(浓) rc6h4so3h中和rc6h4so3h + naoh rc6h4so3na目的要求使学生了解磺酸盐型las结构、性质、制备、应用。重点las的结构、性质、制备工艺。难点 las的结构与性能的关系；磺化过程。作业布置1、las中r基团为何是12？2、so3磺化的优缺点、副产物及除掉方法是什么？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容第二节 阴离子表面活性剂一、 概述阴离子表面活性剂是发明最早、历史最长、应用最早、当前来说也是应用面较广、产量用量较大的一种表面活性剂。二、 磺酸盐型（一）直链烷基苯磺酸盐las1、las的结构与性能las的性能特点：洗涤性能好；稳定性好；成本低；应用性能好。烷基长度以c122，数目为1(单)，结构以直链为好。苯环的位置以接在c3、c4上为佳。洗涤性能以对位烷基苯磺酸钠为好。2、las的合成原理与生产工艺烷基苯的制备工序1：正构烷烃的制取：尿素络合法；分子筛法。工序2：氯化过程 rh + cl2 rcl + hcl 工序3：苯环烷基化过程烷基苯的磺化：rc6h5 + so3(气)/h2so4(浓) rc6h4so3hso3磺化的优缺点：优点：反应迅速；无水生成，不产生废酸，无机盐含量少；硫的利用率高；产品色泽好；设备适用性强。缺点：放热大；非均相；投资大；反应系统粘度增加，传质传热不利；控制不当，易发生副反应。so3磺化现在多采用多管膜式磺化器。老化：15min左右，使未反应的so3 与rb继续反应。水解：加水量为磺酸量的0.51.0%，以分解磺酸酐，终止老化反应，稳定ph值。中和rc6h4so3h + naoh rc6h4so3na工艺要求：控制工艺水加入量，以调整总固体（活性物）含量；搅拌，以防局部过热；温度，4050；ph：710。授课时间授课内容概要（二）直链烷基磺酸盐sas1、性质与用途2、制备：磺氯酰化法 （水光）磺氧化法（三）烯基磺酸盐aos1、性能与用途 2、合成：烯烃的磺化中和水解3、工艺流程（四）依捷帮t（igepont）（五）丁基萘磺酸钠(六)(快速)渗透剂t三、硫酸酯盐型（一）脂肪醇硫酸钠k-121、性能与用途2、脂肪醇的来源3、脂肪醇的硫酸化（二）脂肪醇（烷基酚）聚氧乙烯醚硫酸钠aes（三）硫酸化蓖麻油目的要求使学生了解磺酸盐型（sas、aos、igepont等）、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂，掌握aos、k-12、aes等的结构、性质、制备、应用。重点aos、k-12、aes等的结构、性质、制备工艺过程。难点 aos的结构、制备反应；k-12的制备工艺过程。作业布置1、烯基磺酸盐的结构是什么？2、制备琥珀酸酯磺酸盐的磺化剂及方法是什么？3、硫酸酯盐与磺酸盐的结构与性质比较本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容（二）直链烷基磺酸盐sas1、性质与用途2、制备：磺氯酰化法主反应：rh + so2 + cl2 rso2cl + hcl naohrso3na + h2o + nacl（水光）磺氧化法（三）烯基磺酸盐aos1、性能与用途 2、合成：烯烃的磺化中和水解条件：碱性条件下，t=160170，p=10kg/cm2，20min。3、工艺流程与生产las相似。烯烃的磺化速度是las的100倍，放热量比las大30%，一般磺化器难以控制，可采用(t.o. 带二次保护风)双膜磺化器，以实现等温磺化。（四）依捷帮t（igepont）（五）丁基萘磺酸钠(六)(快速)渗透剂t三、硫酸酯盐型（一）脂肪醇硫酸钠k-121、性能与用途去污力、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、轻垢液洗、餐洗、香波、化妆品中及用作工业乳化剂。代号：as(fas)结构通式：roso3na，r=c10c18，通常c12c14，直链。与磺酸盐结构相似，但性质不同：水溶性更强；稳定性较差；对硬水较敏感。月桂醇硫酸钠：也叫十二醇硫酸钠或十二烷基硫酸钠，c12 h25oso3na，代号：k12，发泡力强，乳化性能好。2、脂肪醇的来源3、脂肪醇的硫酸化硫酸化剂：浓h2so4、发烟硫酸、so3(气)、氯磺酸(clso3h)、氨基磺酸(h2nso3h)等。大规模生产都采用so3(气)。工艺过程如同las，但不经老化和水解，要立即中和，因硫酸酯不稳定(不耐强酸)。（二）脂肪醇（烷基酚）聚氧乙烯醚硫酸钠aes结构通式：ro(ch2ch2o)nso3na，r=c10c18，直链；n=15，平均为3。亲水基有二部分组成。（三）硫酸化蓖麻油授课时间授课内容概要四、 羧酸盐型（一）肥皂：1、肥皂的性能；结晶性、溶解性和硬度、使用时须ph7；硬水也使其活性下降。2、皂基的制备：制皂的原料油脂配方：皂基的制备工艺：a：皂化、b：盐析、c：碱析、d：整理。3、洗衣皂的生产皂基 + 填料（助剂） 研磨机研磨混合 闪蒸 抽条 切块 打印 装箱（二）香皂（三）雷米帮a五、磷酸酯盐型（一）结构（二）性质特点1、溶解性；2、表面活性；3、泡沫性；4、cmc等制备方法：1、p2o5法；2、pocl3法；3、焦磷酸法；4、pcl3法目的要求使学生了解并掌握羧酸盐型、磷酸酯盐型阴离子表面活性剂，熟悉其结构与制备。重点肥皂的皂基制备过程；磷酸酯盐型阴离子表面活性剂的制备。难点 肥皂的配方及其制备过程。作业布置1、皂基制备的4个阶段是什么？2、磷酸酯盐的磷酸化剂是什么？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容四、 羧酸盐型（一）肥皂：1、肥皂的性能；结晶性溶解性和硬度使用时须ph7；硬水也使其活性下降。2、皂基的制备：制皂的原料油脂配方：皂基的制备工艺：a：皂化、b：盐析、c：碱析、d：整理。3、洗衣皂的生产皂基 + 填料（助剂） 研磨机研磨混合 闪蒸 抽条 切块 打印 装箱（二）香皂与肥皂不同点：油脂不同；填料不同(na2co3换成nahco3以降低刺激性；其他如钛白粉、香精、着色剂等)；p h值不同。（三）雷米帮alamepon a rconhr(conhr)ncoona本品乳化能力强。可做纺织、印染、工业的洗涤剂、乳化剂、扩散剂、匀染剂，皮革行业的脱脂剂，化妆品及洗涤卫生用品。合成：c17h35cocl + h2nr(conhr)ncooh 先缩合，再中和 lamepon a五、 磷酸酯盐型（一）结构（二）性质特点1、溶解性：与r的结构、数目、m、一或二盐、n等有关。2、表面活性：具有良好的去污、乳化、分散、抗静电、平滑、柔软作用。3、泡沫性：r短，则发泡性差而稳泡性好；r长，则相反。4、cmc制备方法：1、p2o5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法授课时间授课内容概要第三节 非离子表面活性剂一、 概述 结构与分类：亲水基部分主要是醚键o和羟基oh；分为4类：聚氧乙烯型、多元醇型、聚醚型、烷醇酰胺型。性质特点：不电离，有浊点，在酸性、碱性、金属盐溶液中稳定，抗硬水，可与阴、阳离子表面活性剂复配使用，表面活性好（具有良好的乳化、润湿、增溶、洗涤作用），泡沫少，毒性低，刺激性小。（含醚基或酯基的）非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而降低，当达到一定温度时溶液开始变浑浊，这一温度叫非离子表面活性剂的浊点。二、 聚氧乙烯型（一）脂肪醇聚氧乙烯醚代号：aeo（aeon或aeon）1、性质：与r有关，更与eo有关。2、制备：roh + n eo ro(c2h4o)nh或ro(eo)nh 式中：n有较宽聚合度，如n=8时，实际聚合度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离子表面活性剂的性质特点、浊点的概念，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）非离子表面活性剂的结构、性质特点、制备、用途。重点非离子表面活性剂的性质特点；浊点；（聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、tween）结构、性质、制备。难点 （聚氧乙烯脂肪胺、脂肪酸聚氧乙烯酯、tween）结构、性质、制备。作业布置1、非离子表面活性剂的性质特点是什么？2、什么是浊点？3、aeo、op型非离子表面活性剂的结构与性质？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容第三节 非离子表面活性剂一、 概述 1、简介在水中不电离，以中性分子存在并发挥表面活性作用。2、结构与分类：亲水基部分主要是醚键o和羟基oh；分为4类：聚氧乙烯型、多元醇型、聚醚型、烷醇酰胺型。3、性质特点：不电离，有浊点，在酸性、碱性、金属盐溶液中稳定，抗硬水，可与阴、阳离子表面活性剂复配使用，表面活性好（具有良好的乳化、润湿、增溶、洗涤作用），泡沫少，毒性低，刺激性小。（含醚基或酯基的）非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度的升高而降低，当达到一定温度时溶液开始变浑浊，这一温度叫非离子表面活性剂的浊点。4、乙氧基化反应二、 聚氧乙烯型（一）脂肪醇聚氧乙烯醚代号：aeo（aeon或aeon）1、性质：与r有关，更与eo有关。2、制备：roh + n eo ro(c2h4o)nh或ro(eo)nh 式中：n有较宽聚合度，如n=8时，实际聚合度n=020。3、用途配制家用及工业洗涤剂，工业乳化剂，纺织匀染剂等。aeo3可用于制备aes。（二）烷基酚聚氧乙烯醚结构通式：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、性质：在中性及碱性中稳定，呈非离子态，发挥基本性质；在酸性中呈阳离子态，发挥附加性质。2、制备：乙氧基化反应分两步（四）脂肪酸聚氧乙烯酯1、性质：乳化性能好，泡沫低，生物降解性好，但稳定性差（在热水及酸、碱溶液中易水解），且溶解度较醚小。但由于脂肪酸来源广，成本较低。2、制备：醚化法酯化法（五）聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯代号：tween；译名：吐温、土温、特温tween=span+n eo，增加了产品的水溶性。tween20：聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇单月桂酸酯t40： 聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇单棕榈酸酯t60： 聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇单硬脂酸酯t80： 聚氧乙烯(20eo)失水山梨醇单油酸酯（六）聚氧乙烯脂肪酸多元醇醚酯授课时间授课内容概要三、 多元醇型多元醇与高级脂肪酸的反应产物。酯基部分作为疏水基，其余未反应的含羟基部分作为亲水基（也包括聚乙二醇的醚键）。基本性质：对热、酸、碱不够稳定，溶解度较醚类为低，大多属油溶性。（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、司盘、斯般、斯苯等1、性质与用途：水溶性差，乳化力好，低毒，无刺激，在医药、食品、化妆品用作乳化剂和分散剂、纺织柔软剂、乳化剂、润滑剂。2、制备：常见的span商品有：span20、span40、span60、span80。（六）脂肪酸糖酯四、烷(基)醇酰胺型1、性质：具有一定的润湿性、渗透性、脱脂力、抗静电性、柔软性；具有较强的增泡、稳泡性和增粘(稠)性；无浊点；水溶性差；对盐、酸敏感（产生浑浊或胶凝，宜在p h=812之间使用）。2、用途：常用作各种液洗如洗发香波的增泡剂、稳泡剂、增稠剂、调理剂，以及纺织、皮革工业的净洗剂。目的要求使学生了解并掌握多元醇型、烷(基)醇酰胺型非离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。重点6501的意义；span的代号及意义、结构、性能、制备、用途。难点 span的结构、性能、制备。作业布置1、聚氧乙烯型和多元醇型非离子表活剂的亲水基各是什么？2、span与tween的制备及代号意义？3、6501及ninol的制备及代号意义？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容三、 多元醇型多元醇与高级脂肪酸的反应产物。酯基部分作为疏水基，其余未反应的含羟基部分作为亲水基（也包括聚乙二醇的醚键）。基本性质：对热、酸、碱不够稳定，溶解度较醚类为低，大多属油溶性。（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、性质与用途：通式 rcoo(c2h4o)nh不耐热、酸、碱，溶解度较醚类为小；乳化性能好，低泡，生物降解性好。由于脂肪酸来源广，故成本低。一般不单独使用，而是与其他添加剂掺配用于洗涤剂、乳化剂、柔软剂、纤维油剂、染色助剂、润滑剂。2、制备：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、司盘、斯般、斯苯等1、性质与用途：水溶性差，乳化力好，低毒，无刺激，在医药、食品、化妆品用作乳化剂和分散剂、纺织柔软剂、乳化剂、润滑剂。2、制备：葡萄糖加氢得山梨醇，山梨醇在酸性、加热或酯化时，分子内脱水，变成失水山梨醇（内醚）。由于失水位置和数目不同，分别得到1，4；1，5；1，4，3，6等五元、六元环结构。常见的span商品有：span20、span40、span60、span80。（六）脂肪酸糖酯四、烷(基)醇酰胺型ch2ch2ohrconch2ch2oh1、性质：具有一定的润湿性、渗透性、脱脂力、抗静电性、柔软性；具有较强的增泡、稳泡性和增粘(稠)性；无浊点；水溶性差；对盐、酸敏感（产生浑浊或胶凝，宜在p h=812之间使用）。2、用途：常用作各种液洗如洗发香波的增泡剂、稳泡剂、增稠剂、调理剂，以及纺织、皮革工业的净洗剂。授课时间授课内容概要五、聚醚型即嵌段共聚物，是以含一个或一个以上活泼氢的有化合机物为引发剂，加聚环氧乙烷或环氧丙烷等。引发剂如：单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等化合物。六、氧化胺型即氧化烷基叔胺或烷基氧化叔胺。是用烷基叔胺经氧化而得。工业上常用的一个代表产品是十二烷基氧化胺，就是十二烷基二甲基氧化胺，代号：oa12。ch3结构： c12h25n o n与o之间以配位键结合。ch31、其性质为：表面活性好，在酸性介质中显示阳离子表面活性，在中性及碱性介质中显示非离子表面活性，具有良好的去污力、渗透力、调理性、发泡性、稳泡性、增稠性，毒性低，刺激性小。2、用途：主要用于洗发香波、餐洗，及纺织、印染行业。目的要求使学生了解并掌握聚醚型、氧化胺型非离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。重点氧化胺型非离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。难点聚醚型的结构；oa-12的性质特点。作业布置1、氧化胺oa-12的性质特点及其制备反应？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容四、聚醚型即嵌段共聚物，是以含一个或一个以上活泼氢的有化合机物为引发剂，加聚环氧乙烷或环氧丙烷等。引发剂如：单羟基、多羟基、单氨基、多氨基等化合物。加聚次序：整嵌型：先在引发剂上加成一种环氧化物，再加成另一种环氧化物。引发剂(c2h4o)x(c2h4o) y (c3h6o)r h杂嵌型：在引发剂上先加成一种环氧化物，再加成混合环氧化物。引发剂(c2h4o)x(c2h4o) y (c3h6o)r h全杂型：在引发剂上环氧乙烷与环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。是用烷基叔胺经氧化而得。工业上常用的一个代表产品是十二烷基氧化胺，就是十二烷基二甲基氧化胺，代号：oa12。ch3结构： c12h25n o n与o之间以配位键结合。ch3由于o的电子云密度较高，它很易在酸性介质中与h+ 结合而显示阳离子性：ch3 ch3c12h25n o + h+ c12h25n+ ohch3 ch31、其性质为：表面活性好，在酸性介质中显示阳离子表面活性，在中性及碱性介质中显示非离子表面活性，具有良好的去污力、渗透力、调理性、发泡性、稳泡性、增稠性，毒性低，刺激性小。2、用途：主要用于洗发香波、餐洗，及纺织、印染行业。3、制备： 空气氧化法：c12h25n(ch3)2 + o2(空气) oa12柠檬酸，edta双氧水氧化法：c12h25n(ch3)2 + h2o2 oa12 6080授课时间授课内容概要第四节 阳离子表面活性剂一、 概述性质特点：具有基本性质和附加性质；（如乳化、润湿、分散、增溶以及柔软、抗静电、防腐杀菌等，但不包括洗涤去污）一般不与阴离子表面活性剂复配使用；（否则阴、阳离子相吸形成沉淀而失效）伯、仲、叔胺的盐当p h7时会失效。二、 脂肪胺盐型制备：主要是长碳链烷基胺的制备，然后进行简单的酸碱中和即可成胺盐。 脂肪伯胺的制取；仲胺的制取；叔胺的制取。三、 季铵盐型性质：稳定性：在酸性、碱性溶液中稳定，常温下也稳定，但在100以上会分解为卤代烷与叔胺。溶解性：它是盐，结晶固体，r=c8c14时易溶于水，r=c16c18时较难溶。杀菌性：与r1，r2，r3有直接关系，杀菌力最强的是含苄基的化合物。碱性：季铵盐碱性较脂肪胺盐为强，它的水溶液遇碱生成可溶性的季铵碱2、制备：从长链伯、仲、叔胺与烷基化剂反应制备；从低级叔胺与卤代烷反应制备；叔胺或胺盐与环氧乙(丙)烷反应制备。四、 杂环型 1、烷基咪唑啉季铵盐 2、烷基吡啶季铵盐等。五、 翁盐型六、 聚合型目的要求使学生了解并掌握阳离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。重点脂肪（伯、叔）胺盐型和季铵盐型。难点季铵盐型阳离子表面活性剂的结构、性能、制备。作业布置1、阳离子表面活性剂的性质特点是什么？2、1227、1231、1631br等的意义是什么？3、季铵盐的制备反应如何？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容第四节 阳离子表面活性剂一、概述性质特点：具有基本性质和附加性质；（如乳化、润湿、分散、增溶以及柔软、抗静电、防腐杀菌等，但不包括洗涤去污）一般不与阴离子表面活性剂复配使用；（否则阴、阳离子相吸形成沉淀而失效）伯、仲、叔胺的盐当p h7时会失效。 伯胺盐 脂肪胺盐型 仲胺盐 分类：阳离子型 叔胺盐 季铵盐 二、脂肪胺盐型1、结构通式2、制备：主要是长碳链烷基胺的制备，然后进行简单的酸碱中和即可成胺盐。三、季铵盐型1、结构与性质r1结构通式： rn+r3x r2 x=cl-，br，i，ch3so4等性质：稳定性：在酸性、碱性溶液中稳定，常温下也稳定，但在100以上会分解为卤代烷与叔胺。溶解性：它是盐，结晶固体，r=c8c14时易溶于水，r=c16c18时较难溶。杀菌性：与r1，r2，r3有直接关系，杀菌力最强的是含苄基的化合物。碱性：季铵盐碱性较脂肪胺盐为强，它的水溶液遇碱生成可溶性的季铵碱。2、制备：从长链伯、仲、叔胺与烷基化剂反应制备：c12h25nh2 + 3 ch3cl c12h25n(ch3)3+ cl或：rn(ch3)2 + ch3cl c12h25n+(ch3)3 cl从低级叔胺与卤代烷反应制备：rx + (ch3)3n rn(ch3)3x叔胺或胺盐与环氧乙(丙)烷反应制备。四、杂环型1、烷基咪唑啉季铵盐2、烷基吡啶季铵盐五、鎓盐型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、聚季铵7授课时间授课内容概要第五节 两性型表面活性剂一、 概述两性表面活性剂就是在同一个分子中它的亲水基上同时具有阴离子和阳离子部分的表面活性剂。两性表面活性剂的性质：良好的去污、乳化、分散、润湿、起泡性；良好的柔软、抗静电、杀菌性；耐硬水、耐无机盐、耐酸碱；有等电点；等等电点：两性离子表面活性剂溶液中，正、负离子离解度相等时溶液的ph值。此时整个分子近似电中性，形成内盐。二、 羧酸盐型1、氨基酸系：具有良好的水溶性，很好的洗涤性能，并有杀菌、抗静电作用。它们的毒性比阳离子表面活性剂低，常用于洗发香波、化妆品中，更适于调理香波和婴幼儿香波。a：氨基丙酸系b：亚氨基乙酸系（即n烷基甘氨酸系）2、甜菜碱系3、咪唑啉系三、其它目的要求使学生了解并掌握两性离子表面活性剂的结构、性能、制备、用途。重点两性离子表面活性剂的结构、性能、制备。难点咪唑啉系两性离子表面活性剂的结构、性能、制备。作业布置1、两性表面活性剂的性质特点？2、什么是等电点？3、羧酸盐型两性表面活性剂的制备反应？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容第五节 两性表面活性剂一、概述两性表面活性剂就是在同一个分子中它的亲水基上同时具有阴离子和阳离子部分的表面活性剂，也就是在表面活性剂的亲水基上同时带有正、负两种电荷的表面活性剂。ra+b1、两性表面活性剂的性质：良好的去污、乳化、分散、润湿、起泡性；良好的柔软、抗静电、杀菌性；耐硬水、耐无机盐、耐酸碱；有等电点；良好的配伍性和配方的协同效果；低毒、低刺激；良好的生物降解。等电点：两性离子表面活性剂溶液中，正、负离子离解度相等时溶液的p h值。此时整个分子近似电中性，形成内盐。2、分类氨基酸系 羧酸盐型 甜菜碱系 咪唑啉系 两性离子型 硫酸酯盐型 磺酸盐型磷酸酯盐型二、羧酸盐型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c12h25n+h2ch2ch2coob：亚氨基乙酸系（即n烷基甘氨酸系）2、甜菜碱系 ch3甜菜碱：ch3n+ch2coo ch33、咪唑啉系三、其它1、硫酸酯盐型2、磺酸盐型3、磷酸酯盐型磷酸酯盐型两性表面活性剂较少，最早是从自然界中的大豆、蛋黄中提取的，属天然产品。它们都是性能优良的乳化剂。蛋黄卵磷脂价高，仅用于医药。大量的是从大豆中提取的大豆磷脂，用于食品作乳化剂、润湿剂。现在有了合成产品。授课时间授课内容概要第六节 特种表面活性剂一、 含氟特种表面活性剂1、结构：cnf2n+1亲水基， c链长度n=6122、合成：电解氟化法四氟乙烯调聚法等3、性质：具有“三高”、“二憎”令人刮目相看。“三高”高表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性。“二憎”既憎水又憎油。4、用途二、含硅特种表面活性剂含硅特种表面活性剂是随着有机硅材料的发展而发展起来的。如果按疏水基来分，可分为硅烷基型(sic键)和硅氧烷型（sioc）两类；如果按亲水基类型来分，可分为阴、阳、非离子三类。1、性质：表面张力低，表面活性好（具有优良的润湿性、稳泡性、消泡性），毒性小，刺激性低。2、合成：阴离子型；阳离子型；非离子型3、用途三、其它如含硼(b)、含硫(s)、含碘(i)、含磷(p)、及高分子表面活性剂、冠醚等。目的要求使学生了解并初步掌握含氟、硅等特种表面活性剂的结构、性能、制备、用途。重点含氟特种表面活性剂的性能、制备。难点 含氟特种表面活性剂的制备。作业布置1、含氟特种表面活性剂的特性？2、含氟特种表活剂的碳链长度？3、含氟特种表活剂的电解制备反应（举例）？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容第六节 特种表面活性剂1、结构：cnf2n+1亲水基， c链长度n=6122、合成：电解氟化法：在低电压、大电流条件下，在氢氟酸介质中进行。415v，0.12a 中和c7h15cooh c7f15cof c7f15coohf，015四氟乙烯调聚法等。3、性质：含氟特种表面活性剂的性能与碳氟链有关，具有“三高”、“二憎”令人刮目相看。“三高”高表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性。“二憎”既憎水又憎油。4、用途：由于性能特殊，用途也较广泛，可用于纺织、皮革、造纸、选矿、农药、化工等工业领域，作为乳化剂、润湿剂、铺展剂、起泡剂、浮选捕集剂，抗粘剂、防污剂、除尘剂等。二、含硅特种表面活性剂含硅特种表面活性剂是随着有机硅材料的发展而发展起来的。如果按疏水基来分，可分为硅烷基型(sic键)和硅氧烷型（sioc）两类；如果按亲水基类型来分，可分为阴、阳、非离子三类。目前较常用的主要品种是硅醚型非离子表面活性剂。1、性质：表面张力低，表面活性好（具有优良的润湿性、稳泡性、消泡性），毒性小，刺激性低。2、合成：首先合成具有活性基团的有机硅化合物（这是第一步，主要是在有机硅厂完成），第二步是接上亲水基团。阴离子型：(ch3)3sich2ch2coona阳离子型：(c12h25nh2)4si4+4cl非离子型3、用途：可在造纸、印染、食品、制药、石油、消防等行业用作消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、柔软整理剂、破乳剂、杀菌剂等。三、其它如含硼(b)、含硫(s)、含碘(i)、含磷(p)、及高分子表面活性剂、冠醚等。授课时间授课内容概要第七节 表面活性剂的化学结构与其性质的关系一、表面活性剂的亲水性与其性质的关系亲水基的亲水性表面活性剂的亲水性=憎水基的憎水性亲水基部分的分子量hlb = 20 表面活性剂的分子量亲水亲油平衡值（hlb值）表面活性剂亲水的和亲油的两种相反基团大小和力量的平衡。对于hlb值，它是为选择乳化剂而提出的经验指标；hlb具有(加权)加和性。1963年，戴维斯(davies)又提出另一个计算hlb值的方法：hlb = (亲水基的基团数) (亲油基的基团数) + 7二、憎水基种类与其性质的关系憎水能力：脂肪烃环烷烃脂肪烯烃脂肪芳香烃芳香烃三、表面活性剂的分子结构(分子形状)与其性质的关系1、亲水基的相对位置2、憎水基的结构四、分子大小(分子量)的影响目的要求使学生了解并掌握表面活性剂的化学结构与其性质的关系；熟悉hlb的含义；较熟练掌握hlb的计算与应用。重点表面活性剂的化学结构与其性质的关系；hlb值得计算；表面活性剂的hlb值与其用途的对应关系。难点hlb值的计算、应用；表面活性剂的hlb值与其用途的对应关系。作业布置1、hlb值的含义及其计算？2、hlb值与表面活性剂性质的关系？3、表面活性剂的化学结构与其性质的关系？本章（节）参考书精细化学品化学程铸生主编，华东理工大学出版社精细化工产品的合成及应用程侣柏等编，大连理工大学出版社教学方法多媒体课堂授课主要教具黑板、粉笔、多媒体、电脑备注授 课 过 程 及 内 容第七节 表面活性剂的化学结构与其性质的关系一、表面活性剂的亲水性与其性质的关系表面活性剂的亲水性，就是亲水基的亲水能力。亲水基的亲水性表面活性剂的亲水性=憎水基的憎水性亲水亲油平衡值（hlb）表面活性剂亲水的和亲油的两种相反基团大小和力量的平衡。 增溶剂 13以上 透明溶液用 15 洗涤剂 乳化作用 (o/w) 1013 半透明至透明分散体 10 润湿剂加水后的性质：810 稳定乳状分散体68 不稳定乳状分散体 5 乳化(w/o)36 分散得不好hlb=14 不分散 0 消泡剂hlb值有格里芬（griffin）法和戴维斯(davies)法。