精细化工概论知识点总结
导语：所学的化学知识会不会常常感觉与我们的日常生活相距甚远，看看精细化工吧，在生产力日益发展的社会增加一点自己的参与感，这里主要用来总结《精细化工概论》化学工业出版社第三版的读书笔记。虽然这本书有点泛泛而谈的感觉，但是可以大概了解生化环材在实际中的具体用途，减少论文带来的虚无缥缈与不真实感。
0.什么是精细化工？
精细化学品：小批量、纯度高的化工产品。
特点：
小批量，品种多
特定功能，性质专用
分类（1994年版）：
化学农药、涂料、油墨、颜料、染料、化学试剂以及各种助剂（塑化剂，催化剂等）、专项化学品（水处理、造纸、工业表面活性剂等）、信息化学品、放射化学品、食品和饲料添加剂、日用化学品、化学药品
发展大趋势：
工艺优化(合成与提纯等), 构效关系优化，保护环境
1.常用化学反应
参考有机化学反应，这个不作重点阅读
磺化，硝化反应，卤化反应
缩合反应
Claisen酯缩合
酯酮碱性环境缩合
Dieckmann分子内酯-酯缩合
羟醛缩合（碱性，低温）
Mannich反应（氨甲基化反应）
Perkin缩合（β-芳基丙烯酸类化合物合成）
Darzens缩合（强碱催化形成α，β-环氧羧酸酯的酯基）
氨解反应，羟基化反应，烷基化反应，酰基化反应
2.分离提纯技术
根据分离物质在原溶液中的浓度不同划分为：
富集（摩尔分数小于0.1组分的分离）
浓缩（0.1-0.9）
纯化（>0.9）
分离技术：过滤，沉淀与共沉淀，萃取，蒸馏与精馏，膜分离，结晶，干燥（热干与冻干），色谱，超临界萃取，多种高分子的双水相萃取
3.表面活性剂
重要参数：
表面张力：垂直作用于液体表面上任意单位长度，并与液面相切的收缩表面的力称为表面张力。
临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂形成胶束的最低浓度。
亲水亲油平衡值（HLB）：HLB越大越亲水。
CMC测定参考：
HLB值测定参考：
https://wenku.baidu.com/view/e6cd1c4acf84b9d528ea7ad3.html
构效关系：
润湿性：润湿性增加对应着表面张力下降，对应着染料更好的染色性能，农药更好的杀虫效果。
乳化：形成水包油（O/W），油包水（W/O）的结构。分散剂可以使的其中的固体颗粒被包裹形成微小的质点。
发泡与消泡作用：发泡可以用来灭火，消泡可以用来防止涂料表面不均衡。发泡剂意味着搅拌时产生大量气泡，存在时间与此无关而与所添加的泡沫稳定剂有关。
洗涤与增溶等。。。
典型案例：
用阴离子表面活性剂（主要包括：脂肪酸皂，松香酸皂，十二烷基苯环酸钠，高级烷基醚硫酸盐）得到细粒子的乳液；用非离子表活得到粗粒子（环氧乙烷加成物衍射物）
发泡剂能力：阴离子表活最强（十二烷基苯环酸钠、月桂基硫酸酯钠、月桂基醚硫酸酯钠等），聚乙二醇醚型非离子表活次之，脂肪酸酯型非离子表活最菜。
消泡剂：低级醇只能短暂消泡；矿物油好一点；聚硅氧烷系消泡剂无论是破泡还是抑泡性能都很好。
柔顺剂：降低纤维间的摩擦系数。
杀菌剂：季铵盐，烷基吡啶鎓盐
均染剂
絮凝剂：使得水溶液中的溶质、胶体或者悬浮颗粒产生絮状物沉淀（无机类：明矾，三氧化铝；有机类：聚丙烯酰胺，聚乙烯醇）。
烷基苯环酸钠
洗衣粉中的重要原料，易溶于水，去污和气泡能力强，抗盐能力强…
4.涂料
涂料功能：涂覆在物体表面成膜，起到保护、装饰、标志等功能。以水和其它分散介质称为水溶性涂料。
组分：
1.成膜物质：使涂料牢固附着于被涂物体表面上形成连续薄膜的主要物质，水性涂料常为树脂。
2.颜料
3.助剂：改善图层平整性的流平剂，催干剂，增加弹性的增塑剂，改善润湿力的分散剂。
未来大方向：减少可挥发的有机化合物（VOC）
主要评价指标：附着力，遮盖力，涂膜外观，耐水性，耐湿擦
5.胶黏剂
胶黏剂是一类通过物质的界面黏合和物质的内聚作用，使被粘接物体结合在一起的物质的统称。又称黏合剂或粘接剂，简称黏胶。
组分：
1.基料：起黏合作用的主要成分，一般为高分子。
2.固化剂与促进剂：交联剂。
3.稀释剂：溶剂。
4.偶联剂：该组分带有两种反应基团，同时与界面材料与胶黏剂反应。
5.助剂：分散剂，抗老化剂，增稠剂…
6.填料： 改善黏度或降低成本，不与主体材料反应。
粘合原理：
机械理论：表面不光滑，粘合剂润湿固化后产生锚合。
吸附理论：分子间距离小于0.5nm的次级键或化学键作用
扩散理论：聚合物链扩散穿过了界面
静电理论：主要解释聚合物和金属粘合。
工艺：
1.粘合剂选择：考虑材料，受力大小，成本和特殊性质等。
2.胶头设计
3.处理表面（打磨，酸碱处理等）
大方向：
节能环保（无溶剂型，水型，UV固化型，可降解型）
6.化妆品
1.功能分类：
清洁类（洗面奶，沐浴露，洗发露等）
美容类（唇膏，粉底，指甲油等）
营养护理类（润肤霜，护手霜，发乳，防裂油）
芳香类（香水，古龙水等）
特殊用途（育发，染发，祛斑，防晒等）
2.组分：主体原料、辅助原料及添加剂
主体原料
成分：油、脂和蜡
功能：1. 形成皮肤外层的疏水层作为保护。2.滋润。3.清洁作用（相似相容）4.作为溶剂 5.乳化 6.固化
关键指标：凝固点，黏度，皂化值（脂肪酸相对分子量的大小），碘值（衡量不饱和度，易氧化程度），酸值（油脂新鲜程度）
粉质原料（粉体）
成分：尼龙，PS，PMMA和二氧化硅，球状二氧化钛等
功能：遮盖，吸汗和油，和滤光
关键指标：遮盖力，伸展力，附着力
溶剂：水和醇类
辅助原料
水溶性高分子化合物：各类纤维素，瓜尔胶
功能：成胶，增稠，成膜，乳化稳定剂
表面活性剂：
功能：阴离子：去污，增溶，分散，杀菌；非离子：润湿、乳化；阳离子：柔软、抗静电、杀菌、调理
其它：防腐剂（泊金酯，六氯酚，苯乙醇，苯氧基乙醇，二苯基苯酚等），香精，保湿剂（多元醇）等
7.香料
动物类：麝香，灵猫香，龙涎香，海狸香…
植物类：精油，净油，辛香料，其它
调和香料
基本组成：基香（停留时间长>6h，挥发度低）；体香（2-6h）;头香（2h以下）
8.食品添加剂
要求：
1.在要求质量范围内
2.能参与代谢
3.不破坏营养物质
4.对消费者有益而不是掩盖腐败
5.用于提高产品质量
6.不能产生有毒物质
7.其它
常见检测试验：繁殖试验，致畸试验，致癌试验…
发展趋势：1.天然产物 2.安全，低热量，低吸收 3.具有保健功能
组分： 乳化剂（脂类），增稠剂（胶类），膨松剂（在实物内部形成多孔结构），防腐剂（苯甲酸类物质，受pH影响效果，山梨酸类），抗氧化剂（BHT,BHA）,维生素E，抗坏血酸），甜味剂（糖，糖醇，糖苷），糖苷，酸味剂，增味剂（L-谷氨酸钠有肉类鲜味，核苷酸类）
9.合成材料助剂
功能助剂：增强助剂（如：交联剂），表观性助剂（着色剂（有机的染料通常随者溶剂到处渗透或者迁移，无机的相对稳定），增白剂（吸收340-380nm，发出400-450纳米光，有效防止泛黄）），稳定性助剂（链终止型抗氧剂与预防性抗氧剂，其实就是找个替死鬼来灭活自由基），抗静电剂（利用表面活性剂形成导电水分子膜）
工艺助剂（参考高聚物结构与性能）
增塑剂：削弱聚合物之间的结晶性，如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）
脱模剂：用于形状复杂的成型物，在脱模后使得尺寸精确无误
10.染料
其中活性染料个人感觉比较特殊，它是通过染色时与纤维发生化学反应作用的。结构通式“水溶性基团-发色团-桥连基团-反应活性基团”
染料类型-个人分类：大共轭类，电荷转移类，炭黑，过渡金属配合物，金属氧化物
11.电子材料化学品
功能：绝缘，电阻，半导体，导电，介电，压电，发热，磁性，光学，能源利用，传感。
半导体材料：导电能力介于导体与绝缘体之间，主要材料：Ge, Si, Se
特点：
- 电阻随者温度的上升而降低
- 半导体和电解质接触形成的结在光照下产生一个电压。
- 整流效应，电压电极反过来不导通。
印制电路板用的油墨（PCB油墨）重要特性：
- 黏性和触变性（搅拌下黏度降低，静止后又快速回复）
- 精细度（颗粒均匀）
- 可塑性
- 流动性（大了容易扩大印刷印迹，小了容易结网结墨）
- 粘弹性
- 干燥性（没印上去之前越慢越好，印上去之后越快越好）
- 拉丝性（最好不要拉丝哦，容易污染）
- 透明度和遮盖力
- 耐化学腐蚀
- 绿色与其它
导电胶：树脂基体+导电粒子+分散添加剂+助剂等
光刻胶：在曝光区发生光化学反应形成可溶物质（正胶），或者不可溶物质（负胶），溶剂洗后产生图案。
类型：
- 光聚合型（烯烃单体的自由基聚合居多）
- 光分解型（叠氮醌类，由油溶性变为水溶性）
- 光交联剂（光照下，双键打开形成网络结构，如聚乙烯醇月桂酸酯）
贴片胶：将电子元器件固定在印制板上。（常见为环氧树脂和聚丙烯）
电子工业用塑料
绝缘，导电，磁性，压电塑料。
压电塑料：收到压力后，晶体材料两端会出现电压。
液晶：通过各种物理场产生不同光学特性
使用要求：
- 宽的使用温度
- 化学稳定性与光稳定性
- 低粘度与高响应性
- 双折射率的大小与显示方式相匹配
- 弹性模量均衡
- 高度有序结构
- 介电各项异性大，以适用于低压下工作，且介电性能易于调控
荧光材料
12.油田化学品
1.钻浆添加剂：钻浆分两种-泥浆（主成分：水）和油浆（主成分：油），在使用过程中需加入大量化学品以控制各项性能满足不同环境的需求。
泥浆化学品：
基质黏土
重晶石-增加密度
鹏润土-增黏
木质素磺酸盐，单宁-降黏
纯碱，氢氧化钠，淀粉，羧甲基纤维素，聚丙烯酸，氯化钙，氯化钾，石膏，石灰石-提高泥浆流动性，降低失水量
2.清蜡防蜡剂：原油从地层流出后，随者温度和压力的下降会不断析出石蜡，造成堵塞和生产困难
2.1化学防蜡剂：在管壁上形成极性层，使得蜡不能附着于管壁
2.2化学清蜡剂：主要是反应和溶解蜡
3.强化采油添加剂：反复采油提高收率，后面采油需要注入水或气，加表面活性剂可以降低界面张力，让它们一块出来
4.燃油添加剂
主要要求性能
抗震，用辛烷值评估，异辛烷定义为100，正庚烷为0，通常用死乙基铅提高该值。
马达法测定辛烷值：一种燃料的马达法辛烷值是在标准操作条件下，将该燃料的参比与已知辛烷值的参比燃料混合物的爆震倾向相比较而确定的。具体的做法是借助于改变压缩比，并用一个电子爆震表来测量爆震强度而获得标准爆震强度。
防结冰剂，抗静电，主要成分均为离子型表面活性剂
抗氧化剂：常为烷基酚和胺类
5.润滑油添加剂
主要性能要求：
黏度，倾点（可流动的最低温度），清净分散剂（去泥垢），防锈，抗磨剂（提供化学界面使得金属和金属不直接接触），抗氧化剂，消泡剂。
13.皮革化学品
鞣剂：与生皮结合，使之改性变成皮革的物质
14.水处理剂
阻垢剂-能控制水垢和污垢产生的化学品成为阻垢剂
除垢剂-化学除垢，主要成分为螯合剂和分散剂（淀粉，纤维素，聚丙烯酸等）
缓蚀剂-主要原理包括形成钝化膜（盐类，在表面附魔）
絮凝剂-使水中的胶体和悬浮物颗粒絮凝成较大的絮凝体，便于分离
杀菌灭藻剂-防止管道形成微生物堵塞，而且降低换热器的热交换速率
15.感光材料
在光照下发生物化变化，经过显影，定影处理，能够形成影像的材料。
银盐类-主要成分为乳剂层和支持体。
乳剂层主要成分是明胶和卤化银，还有增感剂，稳定剂，坚膜剂等。
支持体，为乳剂层依附提供在具有一定透明度，平整度和机械强度的支持体上。
照相性能评价指标：
密度：显影还原为黑色不透明银粒的程度
感光度：越高则所需曝光时间越短
反差和反差系数：反差是被摄物体的明暗差别叫作反差。反差系数r=影像反差/被摄物体反差
宽容度： 感光材料能容纳被摄物体的反差，越大则影像层次越丰富
感色性：感光材料对不同颜色光波作用敏感的特性，
颗粒性
清晰度和解像力：解像力主要考毫米宽度内能记录可分辨的平行线条的最大数目来计算。
灰雾
16.纸张化学品
按用途分为：
①制浆用化学品，包括蒸解用化学品及蒸解助剂；
②漂白用化学品，包括漂白用化学品及漂白助剂；
③废纸回收用化学品，包括解离促进剂、脱墨剂及黏着物处理剂；
④抄纸用添加剂，分过程添加剂和功能性添加剂两大类，前者主要有助滤剂、助留剂、消泡剂、防腐剂、絮凝剂及沉积物抑制剂；后者主要有浆内施胶剂、干增强剂、湿增强剂及表面处理剂；
⑤涂布助剂，包括基料、分散剂、润滑剂、防水剂及黏度调节剂；
⑥功能纸用化学品，包括热敏纸用化学品、脱臭剂、隔离剂及阻燃剂。
添加剂：
1.施胶剂：防止液体往纸中渗透
2.增强剂：常为树脂材料
3.助滤剂：使得纤维表面絮凝，减少湿纸堵塞，提高滤水性和脱水速度。（一般是聚丙烯酰胺）
4.消泡剂
5.助留剂：防止施胶时纸张纤维流失，添加的纤维与最终纸张上存留的纤维比例为留差率。
其它
17.药物
除了药物崩解剂这个概念第一次听到，感觉其它知识太泛泛，需学习生物相关知识才有用
