精細化工工藝學（第四版）

第1章緒論/1
1.1精細化工的定義1
1.2精細化工的範疇和分類2
1.3精細化工的特點3
1.3.1多品種、小批量3
1.3.2技術密集度高4
1.3.3綜合生產流程和多功能生產裝置4
1.3.4大量採用複配技術5
1.3.5投資少、附加價值高、利潤大5
1.3.6科學發展、安全發展6
1.4發展精細化工的戰略意義6
1.5精細化工發展的重點和動向7
1.5.1傳統大宗精細化學品的更新換代7
1.5.2加快精細化學品新領域的開發7
1.5.3優先發展的關鍵技術8
1.5.4開展綠色精細化工創新發展——清潔生產9
1.6本課程的性質與基本內容10
參考文獻10
思考題與習題11

第2章精細化工工藝學基礎及技術開發/12
2.1精細化工的生產特性12
2.1.1多品種12
2.1.2多種多樣的生產裝置和生產流程12
2.1.3技術密集度高12
2.1.4商品性強13
2.2精細化工工藝學基礎14
2.2.1概述14
2.2.2化學計量學15
2.2.3配方研究的重要性及配方設計原理17
2.2.4化工產品的經濟核算21
2.3精細化工過程開發的一般步驟22
2.4精細化工的技術開發24
2.4.1精細化工新產品開發程式24
2.4.2精細化工新產品開發的新技術25
2.4.3精細化工新產品發展的一般規律26
2.4.4精細化工產品市場預測28
2.5精細化工發展的策略29
2.5.1依靠科技進步,以技術為核心29
2.5.2培植技術力量,注意人才培養30
2.5.3搞好行業內部、行業之間的協調30
2.5.4產品方案向橫向、縱向延伸30
2.5.5採取多種技術引進方式30
2.5.6加大科研開發投入和科技創新力度31
2.5.7牢固樹立科學發展、安全發展的理念32
參考文獻32
思考題與習題33

第3章表面活性劑/34
3.1概述34
3.1.1表面活性劑與表面張力34
3.1.2表面活性劑分子在表面上的定向排列35
3.1.3表面活性劑的分類35
3.1.4表面活性劑的物化性質37
3.1.5表面活性劑的應用性能38
3.2陰離子表面活性劑38
3.2.1羧酸鹽型陰離子表面活性劑38
3.2.2硫酸酯鹽型陰離子表面活性劑41
3.2.3磺酸鹽型陰離子表面活性劑46
3.2.4磷酸酯鹽型陰離子表面活性劑59
3.3陽離子表面活性劑60
3.3.1胺鹽型陽離子表面活性劑62
3.3.2季銨鹽型陽離子表面活性劑64
3.3.3其他陽離子表面活性劑65
3.4兩性離子表面活性劑67
3.4.1氨基酸型兩性離子表面活性劑68
3.4.2甜菜堿型兩性離子表面活性劑69
3.4.3咪唑啉型兩性離子表面活性劑69
3.5非離子表面活性劑70
3.5.1聚乙二醇型非離子表面活性劑70
3.5.2多元醇型非離子表面活性劑76
3.6氟碳表面活性劑81
3.6.1氟碳表面活性劑合成方法81
3.6.2氟碳表面活性劑合成方法展望85
3.7生物表面活性劑的開發與應用進展86
3.7.1概述86
3.7.2生物表面活性劑的結構與分類86
3.7.3生物表面活性劑的製備與分離提純87
3.7.4應用拓展90
3.7.5生產現狀及市場展望91
3.8表面活性劑的生產現狀及發展動向92
3.8.1表面活性劑的生產與市場現狀92
3.8.2表面活性劑的發展動向96
參考文獻97
思考題與習題97

第4章合成材料助劑/99
4.1概論99
4.1.1助劑的定義和類別99
4.1.2助劑在合成材料加工過程中的作用100
4.1.3助劑在應用中需注意的問題101
4.1.4助劑發展概況102
4.2增塑劑104
4.2.1概述104
4.2.2增塑機理105
4.2.3對增塑劑性能的基本要求106
4.2.4增塑劑的結構與增塑性能的關係110
4.2.5增塑劑的主要品種111
4.2.6增塑劑生產中的酯化過程和酯化催化劑117
4.2.7增塑劑中微量雜質對其性能的影響119
4.2.8增塑劑生產和使用過程中的環境保護120
4.2.9增塑劑的選擇應用121
4.2.10增塑劑生產工藝實例——鄰苯二甲酸酯的生產工藝124
4.3阻燃劑128
4.3.1概述128
4.3.2聚合物的燃燒和阻燃劑的作用機理129
4.3.3添加型阻燃劑131
4.3.4反應型阻燃劑131
4.3.5阻燃新技術131
4.3.6阻燃劑的應用134
4.3.7阻燃劑生產工藝實例——十溴二苯醚阻燃劑的生產工藝137
4.4抗氧劑137
4.4.1概述137
4.4.2氧化和抗氧的基本原理138
4.4.3抗氧劑的選用原則140
4.4.4各類抗氧劑簡介141
4.4.5抗氧劑的發展動向142
4.5熱穩定劑142
4.5.1概述142
4.5.2聚氯乙烯的熱降解及熱穩定劑的作用機理143
4.5.3影響聚氯乙烯降解的因素144
4.5.4熱穩定劑分類145
4.5.5熱穩定劑的發展動向146
4.6發泡劑147
4.6.1概述147
4.6.2泡沫塑料的成型和定型原理147
4.6.3影響氣泡膨脹的因素148
4.6.4氣泡的穩定和固化過程148
4.6.5發泡劑分論148
4.6.6發泡劑的應用151
4.7抗靜電劑152
4.7.1概述152
4.7.2抗靜電劑的基本原理152
4.7.3抗靜電劑的主要品種與特性153
4.7.4抗靜電劑的應用154
4.8塑膠助劑生產現狀及發展動向155
4.8.1塑膠助劑生產現狀155
4.8.2塑膠助劑發展動向157
參考文獻158
思考題與習題159

第5章食品添加劑/160
5.1概述160
5.2主要品種及生產方法介紹161
5.2.1防腐劑161
5.2.2乳化劑169
5.2.3酸性調節劑178
5.2.4鮮味劑189
5.2.5甜味劑198
5.3其他品種簡介202
5.3.1食品保鮮劑202
5.3.2抗氧化劑203
5.3.3食用色素208
5.3.4增稠劑210
5.3.5麵粉添加劑213
5.3.6品質改良劑214
5.4食品添加劑生產現狀與食品安全及發展動向216
5.4.1食品添加劑生產現狀216
5.4.2食品添加劑行業存在的問題217
5.4.3部分非食品添加劑218
5.4.4關於食品安全問題的相關法規與政策219
5.4.5發展動向220
參考文獻220
思考題與習題222

第6章黏合劑/223
6.1概述223
6.1.1沿革223
6.1.2膠黏劑的組成224
6.1.3膠黏劑的分類226
6.1.4膠黏劑的應用228
6.2膠接的基本原理229
6.2.1膠接介面229
6.2.2膠黏劑對被粘物表面的潤濕230
6.2.3黏附機理231
6.3粘接工藝232
6.3.1膠黏劑的選擇232
6.3.2膠黏劑配方的影響因素233
6.3.3粘接工藝步驟234
6.4合成樹脂黏合劑234
6.4.1熱塑性樹脂膠黏劑234
6.4.2熱固性樹脂膠黏劑242
6.5合成橡膠膠黏劑255
6.5.1氯丁橡膠膠黏劑256
6.5.2丁腈橡膠膠黏劑258
6.5.3其他合成橡膠膠黏劑259
6.6無機膠黏劑與天然膠黏劑260
6.6.1無機膠黏劑260
6.6.2天然膠黏劑261
6.7特種黏合劑263
6.7.1熱熔膠黏劑263
6.7.2壓敏膠黏劑264
6.8黏合劑生產現狀及發展動向265
6.8.1全球黏合劑生產的現狀及黏合劑應用市場構成265
6.8.2發展動向266
參考文獻267
思考題與習題267

第7章塗料/268
7.1概論268
7.1.1塗料的定義268
7.1.2塗料的作用及組成268
7.1.3塗料的分類及命名269
7.1.4塗料的發展狀況271
7.2塗料的基本作用原理271
7.2.1塗料的黏結力和內聚力271
7.2.2塗膜的固化機理272
7.2.3塗料配方的基本知識272
7.3按用途分類(早期使用的塗料)273
7.3.1建築用塗料273
7.3.2金屬用塗料274
7.4按劑型分類(重要塗料)274
7.4.1溶劑型塗料274
7.4.2水性塗料276
7.5按成膜物質分類(重要塗料)280
7.5.1醇酸樹脂塗料280
7.5.2丙烯酸樹脂塗料285
7.5.3環氧樹脂塗料287
7.5.4聚氨酯塗料292
7.5.5聚乙烯樹脂塗料294
7.6塗料的添加劑294
7.6.1用於提高塗料性能的添加劑295
7.6.2用於提高漆膜功能的添加劑295
7.6.3具有特殊功能的添加劑295
7.7塗料生產工藝實例296
7.7.1酯化催化劑的應用296
7.7.2醇酸樹脂酯化反應回流系統的改進296
7.7.3加熱和淨化方式改進298
7.8塗料工業生產現狀及發展動向298
7.8.1塗料工業生產現狀及特點298
7.8.2塗料工業的發展動向301
參考文獻302
思考題與習題303

第8章香料/304
8.1概述304
8.1.1香的概念304
8.1.2香與化學構造304
8.1.3香料的分類306
8.1.4香料化合物的命名概說306
8.1.5香料工業發展的歷史概況308
8.2天然香料的生產309
8.2.1動物性天然香料309
8.2.2植物性天然香料310
8.3合成香料的生產317
8.3.1主要生產原料及單離香料的化學純化318
8.3.2香料生產的工藝特點和生產設備322
8.4合成香料的製造323
8.4.1醇類香料323
8.4.2醛及酮類香料324
8.4.3縮羰基類香料326
8.4.4羧酸酯及內酯類香料327
8.4.5麝香類香料329
8.4.6含氮、含硫及雜環類香料331
8.4.7香料工業生產合成實例336
8.5調香339
8.5.1香氣的分類340
8.5.2香精的基本組成340
8.5.3香精的調配341
8.5.4香精的配製343
8.5.5調香實例——素心蘭香型的調製344
8.5.6香料的應用及香精配方列舉345
8.6香料的評價和安全性348
8.6.1各種香料的香評價348
8.6.2香料的安全性348
8.7香料生產現狀及發展動向351
8.7.1國外香料香精現狀351
8.7.2國內香料香精現狀351
8.7.3發展動向352
參考文獻352
思考題與習題353

第9章電子化學品/354
9.1概論354
9.1.1電子化學品定義354
9.1.2電子化學品特點354
9.1.3電子化學品的發展概況355
9.2印製線路板(PCB)化學品356
9.2.1概述356
9.2.2PCB化學品的分類356
9.3半導體化學品357
9.3.1概述357
9.3.2半導體材料358
9.3.3半導體工藝化學品359
9.4液晶材料361
9.4.1概述361
9.4.2液晶的分類362
9.4.3液晶材料的主要分類362
9.5鋰電池化學品364
9.5.1概述364
9.5.2正極材料364
9.5.3負極材料366
9.5.4鋰電池隔膜368
9.5.5鋰電池電解液368
9.6電子化學品的發展動向369
參考文獻370
思考題與習題370

第10章化妝品/371
10.1化妝品概論371
10.2化妝品工藝基礎371
10.2.1主要原料371
10.2.2化妝品生產的主要工藝379
10.3化妝品生產工藝380
10.3.1基礎化妝品380
10.3.2美容化妝品386
10.3.3清潔用化妝品391
10.3.4特殊化妝品394
10.4化妝品的研發程式和配方設計397
10.4.1化妝品的研發程式397
10.4.2化妝品的配方設計原則398
10.5化妝品生產現狀及發展動向399
10.5.1國外化妝品市場現狀399
10.5.2化妝品市場現狀400
10.5.3化妝品市場發展動向400
10.5.4化妝品的技術發展趨勢406
參考文獻408
思考題與習題409

第11章精細化工發展新動向/410
11.1概述410
11.2乙烯工程與精細化工的發展410
11.2.1乙烯的大發展410
11.2.2充分利用乙烯資源,大力發展精細化工414
11.3表面活性劑的發展與化妝品的未來416
11.3.1適用於化妝品發展的表面活性劑416
11.3.2化妝品的未來417
11.4新型功能高分子和智慧材料發展動向419
11.4.1新型功能高分子材料的發展419
11.4.2智慧材料的發展動向420
11.5電子資訊化學品發展動向421
11.5.1電子資訊化學品的特點與分類421
11.5.2電子資訊化學品發展動向423
11.6納米技術與納米材料發展動向423
11.6.1納米和納米結構、納米技術與納米材料424
11.6.2納米材料的製備方法425
11.6.3納米材料的發展動向426
11.7綠色化學與精細化工清潔生產工藝技術發展動向430
11.7.1綠色化學與綠色化工技術430
11.7.2精細化工清潔生產工藝技術發展動向432
11.8國內外精細化工的發展特點與趨勢435
11.8.1國外精細化工發展的特點與趨勢436
11.8.2國內精細化工的發展與趨勢437
11.9其他精細化工的發展新動向439
11.9.1水處理劑的新發展439
11.9.2精細化工發展的新動向——關於強調“牢固樹立科學發展、安全發展的理念”的論述442
11.9.3精細化工生產的安全標準化建設的重要意義445
11.9.4超臨界流體萃取技術在精細化工產品開發中的應用445
參考文獻447
思考題與習題447

《精細化工工藝學》教材（第一版）於1995年出版，先後多次重印，並於1998年獲部級優秀化工教材二等獎，被評為化學工業出版社第三屆優秀暢銷教材。2003年修訂第二版，也得到了廣大師生的厚愛，多次重印，銷售約8.11萬冊，有60多所高等院校相關專業廣泛採用，得到了一致好評。2013年我校輕工化工學院“化學工程與工藝”專業（2008年被評為廣東省特色專業）為進一步促進學科的發展和教學水準的提高，提出要把“精細化工工藝學”課程建設成為省級精品課程。從教材建設入手，與時俱進，對《精細化工工藝學》(第二版)教材進行修訂和完善，以適應教學改革的需要。

2013年，《精細化工工藝學》(第三版)出版，榮獲2014年中國石油和化學工業優秀教材一等獎，得到了很多高校相關專業的廣泛採用和好評。

《精細化工工藝學》(第四版)教材修訂的指導思想如下。

1.本書在保留原有各章結構和特色的前提下，要適應新形勢的要求。原書第九章“感光材料”，由於行業發展的變化，使用較少，全部刪去，現改為較有發展前景的“電子化學品”內容，對“第11章精細化工發展新動向”的“11.2.1乙烯的大發展”作了較大修改，其他部分也作了相應的調整。

2.以新的五大發展理念——“創新、協調、綠色、開放、共用”為指導思想，特別對“創新、綠色”的理念，貫穿到本書各章。

3.“穩中求進”的工作基調，“穩”是根本保證，“進”要真抓實幹。書稿篇幅有增亦有減，“附錄”全部刪除，各章思考題與習題，放在每章末，刪除第4章4.4.6節、第7章7.7.2節。

4.牢固樹立“科學發展、安全發展”的理念。

第四版主編宋啟煌、方岩雄，副主編郭清泉。全書共11章，編寫分工如下：宋啟煌編寫第1章緒論、第2章精細化工工藝學基礎及技術開發、第4章合成材料助劑、第7章塗料、第11章精細化工發展新動向，方岩雄編寫第5章食品添加劑，張維剛編寫第3章表面活性劑，梁亮編寫第6章黏合劑、第8章香料，郭清泉編寫第9章電子化學品、第10章化妝品。全書由宋啟煌統稿。孫明製作了本書的視頻課件等教學檔(僅供參考)。

《精細化工工藝學》(第四版)的出版，體現出適應新形勢、新要求，與時俱進的特點，更具有“教材新穎、內容豐富、實用性強”的特色。

本書在編寫過程中，得到了廣東工業大學各級領導、輕工化工學院領導以及有關兄弟院校專家教授的大力支持和熱情幫助與指導，在此一併致謝!

希望本書在精細化工人才培養中，對教學水準的提高和推進行業的科技進步能發揮更大的作用。本書在修訂中的不足之處，敬請廣大讀者批評指正。

編者
于廣東工業大學（廣州）
2018年元月

第一版前言

精細化工是與經濟建設和人民生活密切相關的重要工業部門，是化學工業發展的戰略重點之一。近幾年來，國內外高度重視精細化學品的研製、開發和生產。

為適應精細化工發展的需要，培養更多的精細化工的專門技術人才，一些高等院校相繼成立了“精細化工”專業，為發展精細化工擔負著培養專業人才的重任。從1985年起，我校在廣東省首先招收精細化工專業本科學生。鑒於目前精細化工專業仍統編教材，而精細化工又是技術密集型產業，涉及的行業部門多，產品品種繁雜的情況，我們結合多年的教學實踐，為學生在學完《精細有機合成單元反應》課程基礎上，開設了《精細化工工藝學》這門專業課，並組織編寫了這本教材。由於教學時數（50～60學時）和教材篇幅所限，在貫徹“少而精”的基本原則下，不必要也不可能面面俱到地介紹所有行業的系列產品。本書結合精細化工發展的重點及本學科的主要研究方向，選編了表面活性劑、合成材料助劑、食品添加劑等十大專題內容，同時還附錄編寫了部分有關精細化工工藝計算，工藝流程設計技術，環境污染及防治的部分重要工藝技術內容。本書在編寫上結合精細化工品的合成實例，重點講述它們的合成原理、原料消耗、工藝過程、主要操作技術和產品的性能用途等，為學生畢業後從事精細化工產品的生產和新品種的開發奠定必要的理論和技術基礎；同時也希望能為有關工廠企業和科研單位的工程技術人員開展技術工作提供方便。

全書共分十章，由廣東工業大學宋啟煌擔任主編，參加該書編寫的分工如下：第一章緒論、第二章精細化工工藝學基礎及技術開發、第四章合成材料助劑、第七章塗料，由宋啟煌編寫；第三章表面活性劑由宋曉銳編寫；第六章黏合劑、第八章香料由梁亮編寫；第五章食品添加劑由方岩雄編寫；第九章感光材料及附錄由張維剛編寫；第十章化妝品由王飛鏑編寫。

作者在編寫過程中得到了廣東工業大學羅宗銘教授、楊輝榮教授等的幫助和指導，並得到了化學工業出版社的大力支持和幫助，特此一併致謝！

由於編者水準有限，書中出現的缺點、不足和錯誤之處，敬請專家和廣大讀者給予批評指正，以使本教材不斷得到完善。

編者
于廣東工業大學（廣州）
1995年4月