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上传者: 陈友征 2017-10-16 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《精细化工工艺学复习资料doc》,可适用于高等教育领域,主题内容包含精细化工工艺学复习资料食品添加剂是指为改善食品品质和色香味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。毒理学评价实验:A。半数致死量符等。

精细化工工艺学复习资料食品添加剂是指为改善食品品质和色香味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。毒理学评价实验:A。半数致死量(LD)B(最大无作用剂量(MNL)C(日许量(ADI)LD也即动物的半数致死量是指能使一群试验动物中毒死亡一半的投药剂量以mgkg表示。(判断食品添加剂安全性的第二种常用指标)MNL也称最大耐受量、最大安全量或最大无效量是指动物长期摄入该受试物而无任何中毒表现的每日最大摄入量单位为“mgkg”。ADI每日允许摄入量的简称(评价食品添加剂安全性的首要和最终依据)对微生物或霉菌具有杀灭、抑制或阻止生长作用的食品添加剂都称为防腐剂。防腐剂狭义分有山梨酸苯甲酸广义分有食盐醋蔗糖二氧化碳。苯甲酸及其盐:山梨酸及其盐:尼泊金酯:乳化剂的含义:可显著降低油水两相界面张力使互不相溶的油(疏水性物质)和水(亲水性物质)形成稳定乳浊液的一类物质HLB(亲水亲油平衡值)值愈大表示亲水作用愈大HLB值愈小则表示亲油性愈大。硬脂酸单甘油酯的制备方法:常用酸味剂的制备与应用(乙酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸等)合成法制乙酸按所用的原料不同有乙醛氧化法甲醇羰基合成法烷烃液相氧化法轻汽油或石脑油液相氧化法合成气托普索法制乙酸。乳酸:酒石酸:苹果酸:甜味剂指赋予食品以甜味的食品添加剂甜度甜味的高低成为甜度它是甜味剂的重要指标糖精钠:食品抗氧化剂是能阻止或延缓食品氧化变质提高食品稳定性和延长贮存期的食品添加剂。油脂的氧化机理:抗氧化机理:增效剂(机理)并未产于抑制氧化反应的进行而是通过螯和反应降低金属对油脂氧化的催化活性以及在自由基连锁反应中所生成的抗氧化剂自由基基团(A)提供氢使抗氧化剂获得再生后又显示出抗氧化的能力。在食品工业中主要使用的增效物质有螯合剂和酸性增效剂食品抗氧化剂的使用注意事项:A。正确掌握抗氧化剂的使用时机B(复配抗氧化剂的使用C(对影响抗氧化剂还原性的因素加以控制着色剂发色机理:生色团又称发色团、发色基是分子中含有能吸收紫外可见光而产生电子跃迁结构的基团。他们都含有不饱和键和孤对电子。助色团(auxochrome):本身在nm以上不产生吸收但其存在能增强生色团的生色能力(改变分子的吸收位置和增加吸收强度)的一类基团。•一般助色团为具有孤对电子的基团如OH,NH,SH等。苋菜红制备:食品增稠剂通常是指能溶解于水中并在一定条件下充分水化形成粘稠、滑腻或胶冻液的大分子物质又称食品胶。涂料是一种流动态物质通过简单施工方法并经干燥或固化在物体表面牢固覆盖一层均匀的薄膜这样的流动态物质涂料作用:保护作用装饰作用标志作用特殊作用()力学功能:耐磨涂料、润滑涂料等()热功能:耐高温涂料、阻燃涂料等()电磁学功能:导电涂料、防静电涂料等()光学功能:发光涂料、荧光涂料等()生物功能:防污涂料、防霉涂料等()化学功能:耐酸、碱等化学介质涂料。涂料组成由主要成膜物质(即基料)、次要成膜物质和辅助成膜物质组成。A(主要成膜物质是液体涂料中决定漆膜性能的主要成分是一些涂于制品表面能够干结成膜的材料。可以作为涂料成膜物质的主要原料早年是用植物油(桐油、亚麻油、豆油等)近年主要是用合成树脂(醇酸树脂、聚氨酯、不饱和聚酯等)。B(次要成膜物质包括颜料、填料、功能性材料添加剂C(辅助成膜物质包括溶剂、稀释剂和助剂。植物油的主要成分为甘油三脂肪酸酯。根据植物油所含不饱和酸的双键数量可分为干性油、半干性油与不干性油三类。涂料的分类:良溶剂的判断准则:A。赋予涂料适当的黏度B(有一定的挥发速度与涂膜的干燥性相适宜C(能增加涂料对物体表面的润湿性赋予涂膜良好的附着力D(考虑安全性和经济性。流平问题:获得一个光滑、平整的表面是涂料装饰性的最基本要求。但在涂膜表面常常会出现缩孔、气孔、刷痕等与界面张力相关的表面缺陷必须添加流平剂改善流平性提高装饰性。流平与流挂问题:流体在受到外界作用时会发生变形这是流变性。流平性是湿的涂膜在外界作用后能够流动而消除涂痕的性能。流挂性与流平性差不多只不过挂是垂直时测试平则是水平状态下测试。一般而言流变性好的后两者也较好。他们的区别可以简单理解为性质与应用。涂料与胶黏剂的比较A目的涂料的主要目的是对被涂物体表面起保护和装饰作用。保护包括耐磨、耐腐蚀、防潮、防氧化、防锈蚀等方面装饰包括对被涂物体表面增加色彩、光泽以及各种图案花纹。胶黏剂的主要目的是将两种或两种以上同质或异质的材料连接在一起固化后具有足够强度的物质。除了彩色或印花、印字胶粘带或胶粘膜有装饰要求或效果以外一般的胶黏剂没有装饰的要求也没有耐磨的要求。B配方组分涂料主成分大多是以高分子树脂为基础的成膜物质其次是起装饰效果的颜料大多数涂料是溶剂型和水基型助剂包括固化剂、催干剂、流平剂及表面活性剂。但也有不需溶剂和水的固体粉末涂料。胶黏剂的主成分大多是以高分子树脂为基础的胶接力强大的粘合物质。它基本不含颜料也有溶剂或水助剂以固化剂、偶联剂为主而不需要催干剂、流平剂等也用固体的热熔胶。C性能涂料性能主要要求粘附力好、成膜均匀并有一定的韧性和硬度其次还要求有流变性、贮存稳定性、流平性、遮盖力、透明度、光泽、颜色、耐磨性、耐老化、耐霉菌等性能的要求。胶黏剂则以胶合强度、韧性、固化速度、耐热性、耐寒性、耐水性、耐溶剂性及可靠性等性能要求为主。D表面处理为提高涂膜的粘附力和胶黏剂的粘合力均需要对被涂底材或被粘物表面进行表面处理处理方法亦大致相同。颜基比涂料配方中颜填料与固体基料的质量比称之颜基比临界颜料体积浓度:颜料粒子间空隙正好被基料充满而颜料粒子仍保持彼此接触状态时的PVC配料:首先按一定的颜料基料溶剂比例配研磨颜料浆(pigmentpaste简称色浆)使之有最佳的研磨效率在分散以后再根据色漆配方补足其余非颜料组分。研磨设备:砂磨机、球磨机、三辊机和胶体磨。色漆的分类:底漆和面漆A底漆是色漆配套涂层中起上下联结作用的重要涂层是色漆复合涂膜的基础。它既能牢固地附着在底材的表面上又容易与它上面的涂层结合机械性能好同时还可以提供与面漆相协调的保护作用B面漆是色漆涂膜直接暴露于表面的涂层在整个色漆涂层中重点发挥装饰作用、功能作用决定涂层的耐久性标准配方:也称基本配方或技术配方。它是指导色漆生产的基础性的技术资料。工艺配方:在保证标准配方规定的各种原料配比的前提下将投料量按比例扩大并将物料分成研磨漆浆加料和调色制漆加料两部分后所形成的配方就是我们所讲的工艺配方或称生产配方。只有工艺配方才是直接用于色漆生产的指令性技术文件乳胶漆的特点:A优点:()以水为分散介质()施工方便()涂膜干燥快()透气性好()耐水性好()性能能满足保护和装饰等要求所以使用范围不断扩大。B缺点:()最低成膜温度高()干燥成膜受环境温度和湿度影响较大()干燥过程长()贮存运输温度要在以上。()光泽也比较低。乳胶漆的组成:合成树脂乳液颜料、填料水助剂常用助剂:湿润分散剂消泡剂乳液的选择定量指标:玻璃化温度(Tg)、最低成膜温度(MFT)、平均粒度和粒度分布。胶黏剂又称粘合剂、粘接剂简称胶。它是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质胶黏剂通常是由基料、固化剂、促进剂、填料、增韧剂、稀释剂、偶联剂、稳定剂防老剂、增粘剂、增稠剂等配合而成。A(基料:又称粘料是胶黏剂的主要成分。有天然聚合物、合成聚合物及无机物三大类。B(固化剂:亦称硬化剂。是使低分子聚合物或单体化合物经化学反应生成高分子化合物或使线型高分子化合物交联成体型高分子化合物使胶接接头具有力学强度和稳定性的物质。不同的基料应选用固化快、质量好、用量少的固化剂。胶黏剂的分类:按基料分类:无机胶黏剂、有机胶黏剂按物理形态分类:溶液型、水基型(乳液型)、膏状或糊状型、固体型、膜状型胶黏剂专业术语粘合(adhesion):两个表面依靠化学力、物理力或两者兼有的力使之结合在一起的状态。内聚(cohesion):单一物质内部各粒子靠主价力、次价力结合在一起的状态。粘附破坏(adhesionfailure):也叫界面破坏,是胶黏剂和被粘物界处发生的目视可见的破坏现象。内聚破坏(cohesionfailure):胶黏剂或被粘物中发生的目视可见的破坏现象。固化(curing):胶黏剂通过化学反应(聚合、交联等)获得并提高胶接强度等性能的过程。硬化(hardening):胶黏剂通过化学反应或物理作用(如聚合、氧化反应、凝胶化作用、水合作用、冷却、挥发性组分的蒸发等)获得并提高胶接强度、内聚强度等性能的过程。贮存期(storagelife):在规定条件下胶黏剂仍能保持其操作性能和规定强度的最长存放时间。适用期(potlife):配制后的胶黏剂能维持其可用性能的时间。同义词:使用期。固体含量(solidscontent):在规定的测试条件下测得的胶黏剂中不挥发性物质的质量百分数。同义词:不挥发物含量。胶接接头的基本形式()搭接接头(lapjoint):由两个被胶接部分的叠合胶接在一起所形成的接头。()面接接头(surfacejoint):两个被胶接物主表面胶接在一起所形成的接头。()对接接头(buttjoint):被胶接物的两个端面与被胶接物主表面垂直()角接接头(anglejoint):两被胶接物的主表面端部形成一定角度的胶接接头。接头胶层在外力作用时有四种受力情况。(b)剪切(a)正拉(c)剥离(d)劈开拉应力:外力与胶接面垂直且均匀分布于整个胶接面。剪切力:外力与胶接面平行且均匀分布于胶接面上。剥离力:外力与胶接面成一定角度并集中分布在胶接面的某一线上。劈裂力(不均匀扯离力):外力垂直于胶接面但不均匀分布在整个胶接面上。为了分析方便上述四种应力尚可简化为拉应力和剪切力两类。拉应力包括均匀扯离(正拉)力不均匀扯离(劈裂)力和剥离力。胶接的基本过程:在胶接过程中由于胶黏剂的流动性和较小的表面张力对被粘物表面产生润湿作用使界面分子紧密接触胶黏剂分子通过自身的运动建立起最合适的构型达到吸附平衡。随后胶黏剂分子对被粘物表面进行跨越界面的扩散作用形成扩散界面区。对高分子被粘物而言这种扩散是相互进行的金属或无机物由于受结晶结构的约束分子较难运动但胶黏剂在硬化前分子可以扩散到表面氧化层的微孔中去达到分子的紧密接触最后仍能形成以次价力为主的或化学键的胶接键。这就是胶接的基本过程。全过程的关键作用是润湿、扩散和形成胶接键。判断润湿性:可用接触角来衡量这可用Young方程来表示:,SV=,LVcos,,SL式中θ为接触角也称为润湿角γSV为固气界面张力γLV为液气界面张力γSL为固液界面张力。,此式应处于热力学平衡状态才有意义。液滴在水平固体表面上的接触角习惯上将液体在固体表面的接触角θ=º时定为润湿与否的分界点。θ,º为不润湿θ,º为润湿接触角θ越小润湿性能越好。影响胶接作用的因素:、胶黏剂的作用、粘度、表面能胶接理论:机械结合理论吸附理论扩散理论化学键理论静电理论(双电层理论)聚醋酸乙烯酯胶黏剂:机理:自由基反应引发剂:常用过氧化物作引发剂。用得较多的是过硫酸钾、过硫酸铵也有用过氧化氢的。用量为单体重量的,。过硫酸钾和过硫酸铵的引发性能非常相似但由于室温下过硫酸钾在水的溶解度为而过硫酸铵在水中的溶解度可达以上所以工业生产用过硫酸铵更为方便。增塑剂:聚乙酸乙烯酯的玻璃化温度为。添加增塑剂的目的是使聚乙酸乙烯酯在较低温度时有良好的成膜性和粘接力。常用的有酯类特别是邻苯二甲酸烷基酯类如邻苯二甲酸二丁酯和芳香族磷酸酯如磷酸三甲苯酯。注意配分各组份的作用硬化过程:聚醋酸乙烯酯乳液的硬化是通过将水分蒸发到空气中以及被多孔性被胶接物吸收在高于最低成膜温度MFT时各乳胶粒子中的分子相互渗透相互扩散聚结为一体而成为连续透明的薄膜。最低成膜温度(MFT):是指能使乳液形成连续透明薄膜的最低温度。丙烯酸酯胶黏剂类型很多性能各异主要有:α氰基丙烯酸酯胶粘剂第二代(反应性)丙烯酸酯胶粘剂丙烯酸酯厌氧胶丙烯酸酯类压敏胶丙烯酸酯乳液胶黏剂。第一代丙烯酸酯胶黏剂:α氰基丙烯酸酯胶黏剂(快干胶、瞬干胶)在第二代丙烯酸酯胶黏剂(SGA)的基础上现在又有了第三代丙烯酸酯胶黏剂(TGA)。它与SGA的主要区别是固化方式。,SGA靠与固化剂进行化学交联而固化,TGA靠紫外光或电子束照射引发自由基聚合而固化。,在物化性能方面两者并无大的区别。提高厌氧胶贮存稳定性:由于原材料中不可避免含有杂质特别是过渡金属离子将促进过氧化物分解引起聚合反应促使过早凝胶。为了提高贮存稳定性工业生产中一般采用乙二胺四乙酸二钠盐处理丙烯酸单体和齐聚体。这样处理过的单体金属离子含量大大降低可以减少阻聚剂的添加量可获得既快速固化又高度稳定的厌氧胶黏剂。酚醛树脂胶黏剂分类:酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等醛类:醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。热固性酚醛树脂合成原理:(见课件)热塑性酚醛树脂合成原理:(见课件)影响酚醛树脂质量的因素:原料、酚与甲醛的摩尔比、催化剂()催化介质对反应速度的影响()催化剂对树脂性质的影响()催化剂种类和用量的影响、反应温度和反应时间环氧树脂胶黏剂按其化学结构和环氧基的结合方式分为一下几类:()缩水甘油醚类()缩水甘油酯类()缩水甘油胺类()脂肪族环氧化合物()脂环族环氧化合物()混合型环氧树脂按室温下树脂的状态分为:液态环氧树脂:可用作浇注料、无溶剂胶黏剂和涂料。固态环氧树脂:相对分子质量较大的单纯环氧树脂一种热塑性的固态低聚物。可用作溶剂型涂料、粉末涂料和固态成型材料等。环氧树脂主要性能指标:环氧值:每克环氧树脂中所含环氧基物质的量。环氧当量:含有一克当量环氧基的环氧树脂的克数。黏度:软化点:挥发分:g树脂中低分子杂质、易挥发成分含量。氯含量环氧树脂固化原理:有机胺类固化环氧树脂反应有机胺是一类使用最为广泛的固化剂。能与环氧树脂发生加成反应。以伯胺为例与环氧树脂的反应为:()伯胺与环氧基反应生成仲胺并产生一个羟基。RNHCHCHRNHCHCHOOH()仲胺与另外的环氧基反应生成叔胺并产生另一个羟基。RNHCHCHRNCHCHCHCHOOHOH()新生成的羟基与环氧基反应参与交联结构的形成。RNCHCHCHCHRNCHCHOOHOCHCHOH含有羟基的醇、酚和水等能对固化反应起促进作用含有羰基、硝基、氰基等基团的试剂对固化反应起抑制作用。酸酐类固化环氧树脂反应:各结构单元赋予树脂以下功能:、环氧基和羟基赋予树脂反应性使树脂固化物具有很强的内聚力和胶接力、醚键和羟基是极性基团有助于提高浸润性和黏附力、醚键和CC键使大分子具有柔韧性、苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。聚氨酯树脂只用双官能团反应物时可以制成线型聚氨酯。(n)HOOHnOCNRNCOOOOCNRNHCOOCNHRNCOn若用含OH或含NCO组分的官能度是三或更多则生成有支链或交联的聚合物。最普通的交联反应是多异氰酸酯与三官能度的多元醇反应的交联结构。NHCOOHOOONCOHOOHNHCOOCNH聚氨酯的固化:(见课件)聚氨酯胶黏剂用的有机溶剂必须是“氨酯级溶剂”基本上不含水、醇等活泼氢的化合物。聚氨酯胶黏剂的原料:异氰酸酯聚酯多元醇聚醚多元醇催化剂溶剂氨基树脂胶黏剂()尿素和甲醛在中性或弱碱性介质中进行加成反应OOOHCHOHNHCHOCHCNHOHHOHCNHNHHNCCNHCHOH()在酸性条件下羟甲基与氨基或羟甲基及羟甲基之间进行缩聚反应。OOHONHNCHOHHNCNCHHNNHCOCHOHNNCHOHHOCHNNCHOHNNOCHCHNCHOHHOCHNOCHCHHNNH在特殊条件下也产生分子内缩合生成环状化合物Uron。C胶接制品释放甲醛的原因主要有以下几个方面:树脂合成过程中未参加反应的游离甲醛O树脂固化过程中释放出甲醛制品在使用过程受到温度、湿度、酸碱、光照等环境因素影响发生降解而释放甲醛在高温、高湿度的环境下木材中的半纤维素分解、木素中一些甲氧基键断裂也会释放出甲醛。总的来说降低游离甲醛主要应从以下几个方面进行考虑:()树脂的合成工艺:采取的方法有降低F(甲醛)U(尿素)的摩尔比改进合成工艺:分次加入尿素、控制缩聚阶段pH值、采用中、低温合成工艺和脱水工艺。()使用甲醛捕捉剂:甲醛捕捉剂或甲醛结合剂的主要特点是在一定条件下能与甲醛产生化学反应生产另一种稳定的新物质或者吸收甲醛。理论上讲凡是能与甲醛反应的物质都是捕捉剂。常用的有尿素、亚硫酸盐、三聚氰胺、聚乙烯醇、氨水、铵盐、酰胺、树皮粉(含单宁)、苯酚、间苯二酚、硫尿等。最常用的是尿素、三聚氰胺和树皮粉。()合理选用固化剂:实际应用中通常加入酸性物质或能释放酸根离子的一类强酸弱碱盐将介质环境降低到酸性提高固化速度。但是酸性环境能加速树脂的降解反应同时也能加速甲醚键、羟甲基的分解反应即固化剂的加入会增加固化时的甲醛释放量。由于树脂固化后固化剂仍残留在胶层中不能被释放或中和导致分解释放甲醛的可能性始终存在。()对人造板后处理:将能与甲醛反应的溶液喷涂人造板表面然后经干燥处理还可以在板面上喷施尿素液将能与甲醛反应的气体薰制人造板用氨气熏人造板制品可以降低游离甲醛释放量是为大家认可并在一些工厂应用的方法热处理也可以有效地降低板材的甲醛释放量用某些封闭性涂料涂刷人造板表面人造板覆以贴面侧面进行封边处理。此外用尿素和亚硫酸钠的混合液处理人造板也能收到很好的效果。()利用甲醛具有还原性的特点在树脂中加入强氧化剂如过氧化氢、过硫酸盐将甲醛氧化。加入增量比例为,的氧化淀粉作改性剂可将UF树脂的游离甲醛含量由,降至,添加某些纤维填充剂(树皮粉、木粉)、蛋白质填充剂等既能降低成本又能使制品甲醛释放量下降。氯丁胶:组成:一般的氯丁橡胶胶黏剂是由氯丁橡胶、硫化剂、树脂、防老剂、溶剂、填充剂、促进剂等组成。硫化剂:硫化剂是促使橡胶(生胶)发生硫化反应(即交联反应)的物质。、最常用的硫化剂是氧化锌和氧化镁。、氧化镁以轻质氧化镁为好氧化锌应选用橡胶专用的氧化锌。、氧化镁的主要作用是吸收氯丁橡胶在老化过程中放出的氯化氢气体是一种有效的稳定剂也有硫化作用。同时氧化镁与树脂反应可防止胶黏剂的沉淀分层避免胶料在混炼过程中发生焦烧现象。天然胶黏剂:天然胶黏剂按天然物质的来源可分为植物胶黏剂、动物胶黏剂和矿物胶黏剂。天然胶黏剂按其化学结构可分为葡萄糖衍生物、氨基酸衍生物和其他天然树脂等。天然胶黏剂的特点:()原料易得可以直接取自于大自然()价格低廉()生产工艺简单()使用方便()大多为低毒或无毒()能够降解不产生公害。直链淀粉是一种线型聚合物通过分子内氢键的作用卷曲成螺旋型。分子间作用力小结晶度低。这种紧密堆集的线圈式结构不利于水分子接近故不溶于冷水。支链淀粉有许多支链这些短链容易与水分子形成氢键故支链淀粉易溶于冷水。淀粉之所以能够成为一种良好的胶黏剂就是因为具备了可生成糊的支链淀粉而另一部分直链淀粉又能促进其发生胶凝作用的缘故。无机胶黏剂:氧化铜磷酸盐的胶接原理A(磷酸盐类胶黏剂中氧化铜磷酸盐胶黏剂是开发最早应用最广的无机胶黏剂之一现代其应用最广泛的领域是耐高温材料的胶接上。B(添加一些高熔点的氧化物如氧化铝和氧化锆等作组成的配方可耐~的高温这是其他任何有机胶黏剂所无法达到的。

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