精细化学品.ppt

1、精细化学品,第一章 绪 论,1-1精细化学品与精细化工,精细化学品（fine chemicals）：指具有特定应用性能的、需深度加工的、技术密集高和附加值高的化学品。 专用化学品（specialty chemicals ）：具有特殊功能的小批量化工产品。,1-1精细化学品与精细化工,精细化工（fine chemical industry）：生产精细化学品的工业。 精细化学品的特点：种类多、附加值高、工艺复杂、更新快、应用性强等。,1-精细化工分类,年轻工部将精细化工产品分为类（）农药 （）染料 （）涂料（包括油漆和油墨） （）颜料 （）试剂和高纯物 （）信息用化学品 （）食品和饲料添加剂,1-

2、精细化工分类,（）粘合剂 （）催化剂和各种助剂 （）化学药品和日用化学品 （）功能高分子材料 年后增加： （）化妆品 （）精细陶瓷 （）表面活性剂,1-精细化工的特点,、多品种、小批量 、综合生产流程和多功能生产装置 、技术密集度高 、大量采用复配技术 、商品性强 、投资少、高附加值、高利润,1-精细化工发展的重点,、传统精细化学品的更新换代 、新领域的开发 、优先发展的关键技术 （）新催化技术 （）新分离技术 （）增效复配技术 （）超细粉体技术 （）气雾剂无污染技术,1-课程的基本内容及安排,、内容 、安排,1-教材及参考书,一、教材： 程铸生精细化学品学上海：华东理工大学出版社，2000

3、二、参考书： 宋启煌. 精细化工工艺学M. 北京：化学工业出版社，1996 李宗石表面活性剂合成与工艺M. 北京：轻工业出版社，1990 刘程表面活性剂应用大全M. 北京：北京工业大学出版社，1991 裘炳毅化妆品应用大全M. 广州：华南理工大学出版社，2000 阎世翔化妆品科学 M. 北京：轻工业出版社，1994 武利民. 涂料技术基础 M. 北京：化学工业出版社，1999 武利民. 现代涂料配方设计 M. 北京：化学工业出版社，2000 张兴华水基涂料 M. 北京：轻工业出版社，2000 程时远. 胶粘剂M. 北京：化学工业出版社，2001,第二章 表面活性剂,-1概述,1930年代发展起

4、来 1950年代随石油化工飞速发展 世界表面活性剂产量： 年份 1960 1970 1980 1990 产量（万吨）180 320 800 7300,-1概述,中国表面活性剂产量： 年份 1958 1963 1972 1980 1985 1990 2000 产量（万吨） 0.57 2.21 5.69 22.5 100 280 900 表面活性剂品种结构变化,-2表面活性和表面活性剂的概念,表面活性：能使溶剂的表面张力降低的性质 表面活性剂：在浓度很低时，表面张力随浓度急剧降低的物质。 表面活性剂的其他性质：润湿、乳化、增容、分散、起泡、消泡、渗透、抗静电、杀菌、凝聚等。,-3表面活性剂的分子结

5、构特点与分类,一、表面活性剂的分子结构特点：由极性的亲水基和非极性的憎水基（亲油基） 二、表面活性剂的分类 按亲水基的结构分类如下： 阴离子型：羧酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸盐型、磺酸盐型 离子型：阳离子型：伯胺盐型、仲胺盐型、叔胺盐型、季胺盐型 两性离子型:氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型、氧化胺型 非离子型：多元醇型、聚氧乙烯型 特殊类型：氟表面活性剂、硅表面活性剂、高分子表面活性 剂、生物表面活性剂,-4表面活性剂的物化性质,1、表面张力： 2、临界胶束浓度（CMC）：表面活性剂形成胶束的最低浓度 3、表面活性剂的HLB值 HLB值： 3-6 7-9 8-15 13-15 15-18 适用场合：

6、w/o乳化剂 润湿、渗透 o/w乳化剂 洗涤 增容 HLB值的加和性：含多种表面活性剂的混合溶液，其HLB值等于各表面活性剂的质量平均数。,-4表面活性剂的物化性质,4、胶束和增容 胶束：表面活性剂溶液超过CMC浓度后，会聚集，形成的分子或离子集合体称胶束。 增溶现象：在CMC浓度以上的表面活性剂水溶液中加入难溶解有机物时，可得到透明的水溶液的现象。,-4表面活性剂的物化性质,5、表面活性剂的溶解性与温度的关系 克拉夫特点：使离子型表面活性剂溶解度突然增大的温度。 浊点：透明非离子型表面活性剂溶液加热变的浑浊的温度。 克拉夫特点是表面活性剂使用的温度下限，浊点是表面活性剂使用的温度上限。,-5

7、 表面活性剂的应用性能,一、润湿和渗透作用 润湿：固体表面和液体接触时，原来的固-气界面消失，形成新的固-液界面的现象。 润湿作用：使某物体润湿或加速润湿的作用。 润湿剂：使某物体润湿或加速润湿的表面活性剂。 渗透作用：通过表面活性剂来渗透物体内部的作用。 润湿角： 应用：纺织、农药、洗涤等。,-5 表面活性剂的应用性能,二、乳化作用 乳化作用：通过表面活性剂来形成稳定乳化体的作用。 乳化剂：可明显降低O/W界面张力，形成稳定乳化体的表面活性剂。 形成稳定乳化体的条件：乳化剂的HLB值=被乳化物质的HLB值。 乳化体类型：O/W、W/O、W/O/W、O/W/O等。 应用：化妆品、农药、食品、高

8、分子合成、石油、感光材料等。,-5 表面活性剂的应用性能,三、分散作用 分散作用：使固体微粒均匀分散在液体中的作用。 分散剂：可起到分散作用的表面活性剂。 应用：染料、印染、陶瓷、涂料、超微粉制备、农药、药物。,-5 表面活性剂的应用性能,四、增溶作用 应用：石油生产、洗涤、食品。 五、起泡和消泡作用 起泡应用：选矿、分离、灭火 消泡应用：造纸、水处理、洗涤剂 六、柔软作用 七、抗静电作用 八、杀菌作用 九、防水作用,-6 常用表面活性剂的合成,一、典型阴离子表面活性剂合成 1、高级脂肪酸盐（RCOOM，M=Na、K、NH4、N（CH2CH2OH）3） R越长，饱和度越高，其凝固点越高。 优点

9、：温和、安全性好、生物降解性好。 缺点：低温溶解度小、抗硬水能力差。 用途：肥皂、香皂、液体洗涤剂、乳化剂等。,-6 常用表面活性剂的合成,2、磺酸盐（R-SO3M） 优点：优异的发泡、去污能力、渗透性及分散性。 用途：洗衣粉、液体洗涤剂、工业清洗剂、渗透剂等。 典型产品：LAS（直链十二烷基苯磺酸钠）、烷基萘基磺酸盐（渗透剂BX、渗透剂MF、渗透剂CNF、渗透剂JFC等。）,-6 常用表面活性剂的合成,3、硫酸酯盐 （1）烷基硫酸酯盐(RO-SO3M, M=Na、NH4) 特点：优异的发泡、去污能力。 用途：发泡剂、洗涤剂、乳化剂、化妆品。 （2）烷基聚氧乙烯醚硫酸酯盐(R(OCH2CH2)

10、SO3M, M=Na、NH4) 特点：优异的发泡、去污能力，抗硬水能力强。 用途：发泡剂、洗涤剂、乳化剂、化妆品。 （3）主要供应商：狮子、汉高、罗纳谱朗克等。,-6 常用表面活性剂的合成,4、磷酸酯盐（RO）2POOM，M=Na，K 优点：对酸、碱稳定，刺激性低，易生物降解，起泡性好，抗静电，抗腐蚀性。 用途：乳化剂、液体洗涤剂、抗静电剂，抗蚀剂。,-6 常用表面活性剂的合成,二、典型阳离子表面活性剂合成 1、高级胺盐型（RNH2HCl） 用途：染色助剂 2、低级胺盐型 用途：柔软剂 典型产品：索罗明A、萨帕明A、阿柯维尔等。,-6 常用表面活性剂的合成,3、季胺盐型R1R2N（CH3）2.

11、Cl 优点：刺激性低，易生物降解，优异的抗静电。 用途：乳化剂、化妆品、杀菌剂、抗静电剂。 典型产品：1831、1231、洁尔灭、新洁尔灭。,-6 常用表面活性剂的合成,三、典型两性离子表面活性剂合成 1、甜菜碱型R1R2R3NCH2COO- 优点：安全性好，刺激性低，易生物降解，起泡性好，抗静电。 用途：化妆品、液洗剂、抗静电剂、柔软剂、染色助剂等。 典型产品：BS-12、CAB、羟磺基甜菜碱。,-6 常用表面活性剂的合成,三、典型两性离子表面活性剂合成 2、咪唑啉型 优点：安全性好，刺激性低，易生物降解，起泡性好，抗静电。 用途：化妆品、液洗剂。 3、氧化胺型,-6 常用表面活性剂的合成,

12、四、典型非离子表面活性剂合成 1、烷基酚聚氧乙烯醚R-ph-O-（C2H4O）n-H 优点：温和、起泡性好，增溶性强、去污力强。 缺点：生物降解性较差。 用途：起泡剂、乳化剂、洗涤剂、增溶剂。 典型产品：OP乳化剂、TX-10。,-6 常用表面活性剂的合成,2、脂肪醇聚氧乙烯醚R-O-（C2H4O）n-H 优点：温和、乳化力强。 用途：乳化剂、洗涤剂。 典型产品：AEO系列,-6 常用表面活性剂的合成,3.多元型 （1）吐温及司盘 优点：安全性高、温和、增溶性强、乳化力强。 用途：化妆品乳化剂、食品乳化剂、增溶剂。 典型产品：Tween（20、40、60、80）系列、Span （20、40、6

13、0、80）系列。,-6 常用表面活性剂的合成,（2）硬脂酸单甘油酯 优点：安全性高、温和、乳化力强。 用途：化妆品乳化剂、食品乳化剂。 （3）烷基糖苷 优点：安全性高、温和、乳化力强、起泡性较好。 用途：化妆品乳化剂、食品乳化剂、液体洗涤剂等。,-6 常用表面活性剂的合成,3、烷醇酰胺RCON（CH2CH2OH）26501或尼纳尔 优点：安全性高、温和、去污力强、起泡性好、稳泡性好、增稠性好。 用途： 液体洗涤剂、乳化剂、增稠剂等。,-6 常用表面活性剂的合成,五、特殊表面活性剂合成 1氟表面活性剂 2硅表面活性剂 用途：柔软剂、消泡剂等，广泛应用于纺织、化妆品、化纤、塑料等领域。 3高分子表

14、面活性剂 4生物表面活性剂 N-酰基肌氨酸盐 N-酰基谷氨酸盐 优点：安全性高、温和、去污力强、起泡性好。 用途：液体洗涤剂。,-7 肥皂,一、组成：皂基、填料、香精、杀菌剂、色素等。 二、生产工艺,皂化,盐析,搅拌+助剂,成型,干燥,包装,-7 肥皂,三、常见质量问题 1、出现针状结晶 2、开裂 3、软烂 四、香皂,-8洗衣粉,一、洗衣粉中的成分构成 表面活性剂 无机助剂 有机助剂 其他助剂,-8洗衣粉,1、表面活性剂 作用：润湿、渗透、增溶、乳化、分散等，是去除污垢的主要成分。 用量：5%30%。 常用品种：LAS、K12、AES、皂基等。,-8洗衣粉,2、无机助剂 作用：降低CMC、螯合

15、金属离子（软化硬水）、提高污垢悬浮能力，防止再沉积，改善流动性及颗粒度等助洗作用。 常用无机助剂：NaCO3、NaSO4、三聚磷酸钠（STPP）、焦磷酸钠、磷酸钠、硅酸钠、沸石、过硼酸钠等。 用量： STPP、沸石840%，硅酸钠36%， NaSO4 2045%， NaCO3 1025%。,-8洗衣粉,3、有机助剂 作用：螯合、抗再沉积。 常用有机助剂：EDTA、NTA、柠檬酸三钠，CMC、聚乙二醇、PVP、聚乙烯醇等,-8洗衣粉,4、其他助剂 荧光增白剂 酶制剂 柔软剂 杀菌剂 消泡剂 缓蚀剂 香精,-8洗衣粉,二、生产工艺 1、简单吸收法 2、干燥混合法 3、喷雾干燥法,料浆配制,过滤,脱

16、气,喷雾干燥,送风干燥,包装,-8洗衣粉,三、配方实例,-9 液体洗涤剂,一、分类 洗洁精 厨房用重垢洗涤剂 玻璃清洗剂 其他家用清洗剂 工业清洗剂 二、液体洗涤剂典型配方,第三章 化妆品,3-1概述,一、化妆品定义 1化妆品定义： 化妆品卫生监督条例规定：化妆品是以涂搽、喷洒或其他类似的方法，散布于人体表面的任何部位（皮肤、毛发、指甲、口唇等），以达到清洁、消除不良异味、护肤、美容和修饰目的的日用化工产品。,3-1 概述,2化妆品的作用 清洁作用 保护作用 营养作用 美容作用 特殊功能作用：染发、烫发、脱毛、除臭、祛斑、防晒、去痘等。,3-1 概述,3化妆品的特点 时代感强，更新快 高度的安

17、全性要求 个人用品,3-1 概述,二、化妆品的分类 1按产品用途可分为： 清洁类 护理类 营养类 美容类 芳香类 特殊用途类：染发、烫发、脱毛、除臭、祛斑、防晒、去痘等。,3-1 概述,三、化妆品的安全性 1毒性试验：LD50 2刺激性测试：贴膜法 3稳定性测试 耐热、耐寒性：48，24小时；-15，24小时。 离心检验 4微生物试验：大肠杆菌、绿浓杆菌、金黄色葡萄球菌等不得检出，杂菌100个/克。 5重金属：As、Hg、Pb,3-1 概述,四、化妆品发展概况 1化妆品发展的历史 4000千年前，古埃及人就使用化妆品； 公元前5世纪公元7世纪。古罗马人已有很多化妆品制造的记载； 714世纪芳香

18、化妆品迅速发展：阿拉伯、法国； 1416世纪化妆品随着文艺复兴发展而平民化，并且从医药中分离；,3-1 概述,1719世纪，有机化工的发展为化妆品工业化奠定了基础； 19世纪末，化妆品工业成为独立的工业部门。 在中国，3000年前，有使用胭脂（燕支）、香粉的记载； 隋唐时期的药王孙思邈千金方 6，收载39个美容配方； 明代李时珍本草纲目收入有关美容药物500余种； 清道光九年年（1830年），谢宏业创建了谢馥春化妆品作坊； 清同治元年（1862年），杭州孔凤春化妆品作坊成立。,3-1 概述,2化妆品工业现状及发展趋势 （1）消费水平逐年提高 世界：1981年300亿美圆；1985年450亿美圆

19、；1991年900亿美圆；2000年，2000亿美圆。 中国：1979年1亿元；1991年80亿元；2000年400亿元。 （2）产业逐步集中化：1991年居前30名的化妆品公司销售总额达500亿美圆，其中洁利雅68亿，联合利华41亿，PandG41亿，资生堂33亿，雅芳25亿。 （3）功能性及特殊化妆品发展迅速 （4）高科技成果大量引入。,3-2 化妆品原料,一、基质原料 （一）油质原料 油质原料作用：润肤、保湿、溶解、隔离等，是 构成乳化体的主体（油相原料）。 1天然油质原料 植物油质原料：橄榄油、杏仁油、蓖麻油、椰子油、霍霍巴油、鳄梨油、可可油、豆油、花生油、棕榈油及棕榈辣、小烛树蜡等。

20、 动物油质原料：貂油、海龟油、蛋黄油、羊毛脂、蜂蜡、鲸蜡等。,3-2 化妆品原料,2半合成油质原料：角鲨烷、羊毛脂衍生物、脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯等。 3合成油质原料：硅油,3-2 化妆品原料,（二）粉质原料 1粉质原料在化妆品中作用：遮盖、滑爽、附着、吸收、延展等。 2粉质原料用途：广泛用于爽身粉、香粉、粉饼、胭脂、唇膏、眼影等。,3-2 化妆品原料,3种类 滑石粉 高岭土 膨润土 碳酸钙 碳酸镁 二氧化钛 氧化锌 硬脂酸镁 硬脂酸锌,3-2 化妆品原料,（三）胶质原料 1胶质原料在化妆品中作用：黏合剂、乳状液稳定剂、增稠剂、凝胶剂、成膜剂、保湿剂、稳泡剂、调理剂等。 2种类,3-2 化妆品

21、原料,（四）溶剂原料 1溶剂原料在化妆品中作用：主要起溶解作用，使制品具有一定的物理性能和剂型。 2、主要溶剂 水： 醇类：乙醇、异丙醇、丁醇、戊醇等。 酮类：用作指甲油去除剂，有丙酮、丁酮等。 醚类：乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等。 酯类：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。,3-2 化妆品原料,二、辅助原料 1表面活性剂：去污剂、乳化剂、调理剂、稳泡剂等。 2香精：赋予化妆品优雅宜人的香味 3色素 合成色素：包括染料、颜料 无机颜料：氧化铁红、氧化铁黑、氧化铁黄、铬绿等。 天然色素：叶绿素、叶红素、姜黄、紫草素、藏红花、胭脂树红、胡萝卜素等。,3-2 化妆品原料,4防腐剂与抗氧剂 （1）防腐剂作

22、用：抑制化妆品中的微生物生长，保证化妆品的质量稳定。 （2）主要化妆品防腐剂 对羟基苯甲酸酯（尼泊金酯）：有甲酯、乙酯、丙酯、丁酯，一般用甲酯、丙酯复配使用。对霉菌、酵母菌及革兰氏阳性菌效果好，对革兰氏阴性菌较差。 卡松（Kathon CG）：广谱抗菌。pH2-9效果好。 布罗波尔：广谱抗菌，对革兰氏阴性菌更好。 咪唑烷基脲（Germall）：广谱抗菌，对革兰氏阴性菌好。,3-2 化妆品原料,（3）抗氧剂作用：防止化妆品中油脂成分受到空气、水分、日光等因素的作用而氧化变质（酸败），变色、变味，及由此产生的过氧化物、酸、醛等有害物质对皮肤产生刺激、炎症。,3-2 化妆品原料,（4）化妆品常用抗氧

23、剂 BHT（二叔丁基对甲酚） BHA（叔丁基对甲醚） 没食子酸酯 NDGA（去甲二氢愈创酸） 维生素E,3-2 化妆品原料,5 金属螯合剂 EDTA EDTA-2Na。 6保湿剂 多元醇：甘油、丙二醇、PEG、三梨醇等。 生化天然保湿剂：透明质酸（HA）、PCA-Na,3-2 化妆品原料,7营养添加剂 （1）植物营养添加剂 人参（增白、抗氧化） 灵芝（增白、抗衰老） 芦荟（保湿、增白、消炎） 当归（增白、抗氧化） 花粉（增白、消炎） 绞股蓝（增白、抗衰老） 沙棘（增白、抗氧化） 紫草（消炎、祛斑） 月见草（消炎、止痒）等。,3-2 化妆品原料,（2）动物营养添加剂 胎盘提取液：增白、抗皱、祛斑

24、 蚕丝提取液：增白、护发 蜂产品：增白、抗皱、祛斑,3-2 化妆品原料,（3）生化添加剂 维生素：A（祛斑、增白、促进角质分化、抗炎）、B（营养、促进角质分化）、C（增白、抗氧化）、E（防衰老、增白） 酶（SOD）：具有抗衰老、祛斑、防晒、抑制粉刺等作用。 胶原蛋白：具有保湿、祛斑、护发等作用。,3-2 化妆品原料,（3）生化添加剂 弹性蛋白：具有抗皱、嫩肤、护发等作用。 表皮生长因子：具有抗皱、嫩肤、去色斑、细胞修复、疤痕修复等作用。 果酸 ：具有保湿、祛斑、抗皱、嫩肤等作用。,3-2 化妆品原料,8特殊用途添加剂 （1）染发剂：染料显色剂（苯二胺类）+染料偶合剂（苯二酚类）+氧化剂 （2）

25、卷发剂：巯基乙酸钠 （3）脱毛剂：巯基乙酸钙 （4）防晒剂 紫外线反射剂：氧化锌、二氧化钛 紫外线吸收剂：,3-2 化妆品原料,（5）祛斑增白剂 曲酸及其衍生物 熊果苷 Vit-C及其衍生物 氢醌及其酯,3-2 化妆品原料,（6）去头屑剂： ZPT Octopirox 甘宝素 酮康唑等。,3-2 化妆品原料,（7）皮肤助渗透剂 氮酮 二甲亚砜,3-3 肤用类化妆品,一、洁肤化妆品 洁肤化妆品可分为卸妆油（膏）、清洁霜、洗面奶、去死皮膏、面膜、剃须膏、沐浴露等。下面我们对使用最为广泛的洗面奶、沐浴露做重点介绍。,1洗面奶 洗面奶可分为乳化体型和表面活性剂型两类，又有透明、奶白和珠光等不同外观。其

26、构成主要有：油性基质原料、表面活性剂（乳化剂）、保湿剂、防腐剂及香精等组成。,3-3 肤用类化妆品,几种有代表性的洗面奶配方：,3-3 肤用类化妆品,O/W或W/O乳化体配制工艺,油相原料加热 溶解（75-85）,水相原料加热 溶解（75-85）,香精等,乳化均质,搅拌降温,产品,3-3 肤用类化妆品,2沐浴露 洁肤化妆品另一类使用非常广泛的是沐浴露，沐浴露可分为皂基型（）和合成表面活性剂型（）两类，又有透明、珠光等不同外观。其构成主要有：皂基、合成表面活性剂、保湿剂、防腐剂及香精等组成。,3-3 肤用类化妆品,几种有代表性的沐浴露配方 注意：（1）加珠光剂的是珠光型的，不加珠光剂的是透明型，

27、一般皂基型须加甘油以增加对皮肤的滋润。复合型产品中（含皂基）不能用铵盐。 （2）型沐浴露，pH：5.56.5，型沐浴露，pH：910，复合型沐浴露pH：8.08.5,3-3 肤用类化妆品,二、护肤、养肤化妆品 护肤、养肤化妆品可分为：化妆水、润肤油、润肤霜、润肤乳液、护肤凝胶、按摩霜、粉底霜、抗衰老化妆品、美白化妆品、爽身粉、痱子粉等。护肤、养肤化妆品是化妆品中最重要的组成部分，约占化妆品销售总额的四分之一，其中最具代表性的是润肤霜、润肤乳液。,3-3 肤用类化妆品,(一) 润肤霜、润肤乳液的配方结构 润肤霜、润肤乳液是O/W或W/O型乳化体，油质原料、保湿剂、乳化剂、防腐剂、水是其基本成分。

28、其他成分可根据配方的要求（产品的性质）选择使用。,3-3 肤用类化妆品,润肤霜、润肤乳液的主要组分 （二）润肤霜、润肤乳液的一般制造方法 （三）润肤霜、润肤乳液的典型配方,3-4 发用类化妆品,发用化妆品是一类用于清洁、护理、美化头发为目的的化妆品，它在化妆品中占有重要地位，其产品繁多，有广阔的消费市场，在中国约占化妆品总销售量的1/3。发用化妆品分洗发化妆品（洗发水）、护发化妆品（发油、发蜡、发乳、局油膏、护发素等）、美发化妆品（发胶、摩丝、者厘水等）。 典型的发用化妆品配方,3-5 特殊化妆品,染发、烫发、脱毛、除臭、祛斑、防晒、去痘等均属于特殊化妆品，这类化妆品的使用量上升趋势明显，其中

29、祛斑、防晒、染发产品是化妆品发展的热点。按国家要求这类化妆品的生产和销售均须特殊化妆品许可证。,1冷烫液,A剂 巯基乙酸（50%溶液） 12.8% 氨水（28%） 2.2% 聚氧乙烯氢化蓖麻油 2.0% EDTA 0.2% 色素、香精 适量 去离子水 余量,B剂 过氧化氢（30%） 14% C-14-S 0.5% 柠檬酸 适量 去离子水 余量,2染发液,A剂 对苯二胺 3.0% 间苯二酚 0.5% 异丙醇 15% 氨水（28%） 10% 黄原胶 0.3% EDTA 0.2% 去离子水 余量,B剂 过氧化氢（30%） 20% BHT 0.2% 去离子水 余量,3脱毛露,巯基乙酸钙 8.0% 甘油

30、 5.0% Aerosil200 3.0% 香精 0.3% 去离子水 余量,4防晒乳液配方,油相（%） 十六十八醇 2.0 硬脂酸单甘酯 2.5 15#白油 4.0 A6 1.5 尼泊金丙酯 0.1 IPP 2 角鲨烷 3 Uvinul MS40 5 Escolol 557 5 Tio2 3 ZnO 2,水相（%） A25 1.5 丙二醇 4.0 甘油 4.0 尼泊金甲酯 0.1 去离子水 余量 C相（%） 香精 0.5 布罗波尔 0.05,5祛斑霜配方,油相(%) 十六-十八醇 2.0 硬脂酸单甘酯 1.8 15#白油 8.0 二甲基硅油 1.5 尼泊金丙酯 0.1 IPP 2 Vc磷酸酯

31、3 VE 0.5 VA酸 0.05 氮酮 1.0,水相(%) 烷基磷酸酯钾 1.5 丙二醇 4.0 甘油 4.0 尼泊金甲酯 0.1 曲酸 0.5 熊果苷 2.5 汉生胶 0.2 去离子水 余量,第四章 香料(fragaance),4-1概述,香料：是一种具有挥发性的芳香物质，具有特殊的令人喜爱的香气。 人类认识和使用香料已经有几千年的历史了，香料最早是用于宗教和制作木乃伊，古埃及、巴比仑及中国的夏商时期都已使用香料 14世纪就出现了香水“匈牙利水” 16世纪人们开始从植物中提取天然香料 19世纪的法国开始生产现代香水,4-2 天然香料,一、动物香料 1、动物香料种类、来源及主要成分 麝香(m

32、usk)麝香酮（3-甲基环十五酮） 海狸香(castrium)海里香素，化学结构不明。 龙涎香(ambergris)龙涎香醇 （C24H44O） 灵猫香(civet)灵猫酮（9环十五酮）、吲哚、甲基吲哚 2、动物香料的特点 香味独特 沸点较高，留香好 调和性好，常常用作定香剂 稀有名贵,4-2 天然香料,二、植物香料 1、植物香料种类、来源 植物香料有1500余种，主要是从植物的花、果、叶、支干、根、树皮、树脂等提取 2、植物香料的特点： 品种繁多 来源广泛 可人工栽培,4-2 天然香料,三、天然香料的提取方法 压榨法 水蒸气蒸馏法（精油） 有机溶剂提取法（净油） 吸收法（净膏、净香脂） 超临

33、界萃取法,4-3 合成香料,一、合成香料的分类 碳氢化合物：樟脑精、柠檬烯、二苯甲烷 醇类：脂肪醇（辛烯醇）、萜烯醇（香叶醇、橙花醇）、芳香醇（苯甲醇、-苯乙醇） 醛类：烯醛（柠檬醛）、芳香醛（香兰素、乙基香兰素） 酮类：脂肪酮（-紫罗兰酮、-紫罗兰酮、 -紫罗兰酮）、萜烯酮（1-香芹酮）、大环酮（麝香）,4-3 合成香料,酯类：脂肪酸酯（乙酸芳樟酯）、芳香酸酯（邻氨基苯甲酸甲酯） 内酯：-十一酸酯 酚类：丁香子酚 乙缩醛类：二乙缩柠檬醛 含氮化合物：硝基麝香,4-3 合成香料,二、合成香料香味和结构的关系,4-4 香精和香水,一、香精的调配 1香精的组成：香精所用的香料包括头香香料、基香香料

34、、定香剂及稀释剂等四部分。 （1）头香香料：香精中挥发最快的部分，多为醛类香料。 （2）基香香料：香精的主体部分，体现香型特色和香精品位，多为醇类、酯类、酮类和内酯类香料。 （3）定香剂：起调和香精中各种香料，调整香精的挥发度，降低挥发速率，延长留香的作用。对香精的品位和留香起决定性作用，其本身沸点很高，多为麝香、灵猫香、龙涎香、海狸香、硝基麝香、杂环麝香等。 （4）稀释剂：作用：对各种香料进行溶解和稀释，常用乙醇、二苯基二醇、二辛基己二酸酯等。要求：无臭、对香料有良好的溶解作用，稳定性好，安全无毒，价格低廉。,4-4 香精和香水,2调香步骤：,基香调配,加入头香,加入定香剂,加入稀释剂,熟化

35、,分装,4-4 香精和香水,二、香水 香水要求：香味幽雅、自然、留香持久；清澈透明；对皮肤无刺激。 1香水的香调 花香型 （floral perfume）：它是以模拟天然植物花香，或以此为主香配制而成，往往冠以花名。例如： 玫瑰香水 茉莉香水 紫罗兰 晚香玉 风信子 金合欢 薰衣草,4-4 香精和香水,梦幻型香水（fancyperfume）:它是以某种情调为名的。例如： 素心兰（） 夜巴黎（） 香乃尔五号（） 蝶欧小姐（） 欢乐（） 绿风（） 毒药（） 沙丘（）,4-4 香精和香水,香水的原料 （）香精：是香水的主体，一般含量为 （）酒精：是香精的溶剂，对香水的质量也有很大影响，高档香水采用葡

36、萄发酵制造的酒精。 （）水：改善香水的透发性，采用新鲜蒸馏水。 (4)其他添加剂：香水中往往还加入螯合剂、抗氧剂、成膜剂等辅助成分。,4-4 香精和香水,香水的制造工艺,香精,酒精,添加剂,混合,混合,陈化,冷却,过滤,调色及酒精度,装瓶,经典香水类产品配方,配方一（玫瑰香水） 玫瑰香精. 玫瑰油. 玫瑰净油. 茉莉净油. 灵猫香膏. . . 色素适量 乙醇余量,配方二（茉莉香水） 茉莉香精. 吐鲁香脂. 安息香脂. 苯乙醇. 顺式茉莉酮. . . 色素 适量 乙醇 余量,经典香水类产品配方,（）古龙水配方 柠檬油. 橙花油. 香柠檬油. 迷迭香. 万山麝香. . . 色素 适量 乙醇 余量,

37、（）花露水配方 香精 乙醇 . . 色素适量 蒸馏水余量,第五章 涂 料,-概述,一、涂料的定义 涂料是涂覆在被涂的物件的表面，并能形成牢固附着的连续薄膜的材料。 二、涂料的作用 1装饰作用：例如建筑物的内、外墙、地板等； 2保护作用：例如船舶、管道、化工设备、材料的防腐蚀等。 3赋予被涂物件的某种特殊功能：例如防火、防水、导电、绝缘、隐身、防辐射、示温、隔热、防霉等。,-概述,三、涂料的组成 成膜物质：具有成膜的能力，是涂料构成的基础。有：油脂、天然树脂、天然高分子化合物、及合成树脂等。 颜料：具有使涂膜呈现色彩，遮盖被涂物表面，增加厚度，提高机械强度、耐磨性、附着力、耐腐蚀性等作用。常用的

38、有： （）无机颜料 （锌钡白、立德粉） 碳黑 铁黄 铁红 铁黑,-概述,（）有机颜料 酞菁兰 酞菁绿等。 （3）金属颜料 铝粉 锌粉 银粉 铜粉,-概述,溶剂：其作用是降低成膜物质的粘稠度，以便于施工得到均匀而连续的涂膜。可分为： （）真溶剂 （）助溶剂 （）稀释剂,-概述,助剂：改善涂料性能的各种添加剂，有： （）催干剂：对成膜物质吸氧聚合起催化作用，一般是金属钴、锰、铅、锆、锌、钙等的脂肪酸皂。 （）增塑剂：增加涂膜的柔韧性、弹性和附着力。例如：邻苯二甲酸酯、磷酸酯等。 （）润湿和分散剂：各种具有润湿和分散作用的表面活性剂。 （）防沉淀剂 （ 5）抗静电剂,-概述,（6）紫外线吸收剂 （7

39、）触变剂 （8）消光剂 （9）消泡剂 （10）增稠剂 （11）防霉剂 （12）抗冻剂,-2涂料设计的一般原则,1成膜物质：油脂、天然树脂、天然高分子化合物、及合成树脂等成膜物质的化学和物理性质。如： 固化条件 粘接性 耐候性（温度、紫外线） 耐化学性 防腐蚀 2挥发物：真溶剂、助溶剂、稀释剂的化学和物理性质。如： 挥发速度 溶解能力 毒性 沸点 闪点,-2涂料设计的一般原则,3颜料和助剂的性质。 如着色力 遮盖力 密度 耐光性 耐热性 耐化学性 4使用的目标和目的。 5成本因素。 6竞争力因素。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,一、环氧树脂 1主要特点： （1）优异的耐化学品（酸、碱等）性；

40、 （2）对各种基材均具有良好的粘结性； （3）极好的韧性、硬度、柔软性； （4）良好的耐水性。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,2固化体系 环氧树脂/胺固化体系（防腐涂料、地板涂料、船舶涂料）； 环氧树脂/酸酐固化体系（卷材涂料）； 环氧树脂/氨基树脂固化体系（易拉罐涂料、工业面漆）； 环氧树脂/酚醛树脂固化体系（粉末涂料）； 环氧树脂/异氰酸固化体系（底漆）。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,3典型配方 （1）家电底漆(质量%) 环氧树脂B 59% TiO2 17.0% 灯黑 0.5% 三聚氰胺甲醛树脂 5% 环烷酸钴 0.03 环烷酸锰 0.1 二甲苯 余量 工艺：颜料首先分散在环氧树

41、脂中，然后加入三聚氰胺甲醛树脂。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（2）底漆(质量%) 环氧树脂C（55%固含量） 30.8 氧化铁红 9.8 氧化铁黑 4.9 硫酸钡 14.8 铬酸锌 0.9 膨润土 0.8 环烷酸锰 0.1 混合二甲苯 33.5,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（3）气干型金属底漆(质量%) 环氧树脂A（50%固含量） 12.9 锌粉 79.7 膨润土 0.8 环烷酸钴 0.05 环烷酸钙 0.15 混合二甲苯 6.4,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（4）汽车洪烤漆(质量%) 环氧树脂D 25.0 尿醛树脂 2.5 氧化铁红 8.5 硫酸钡 11.1 滑石粉 6.

42、3 高岭土 6.3 铝粉 0.6 混合二甲苯 40.2,-3 涂料的品种、性能和配方实例,二、聚氨酯树脂及其涂料 聚氨酯树脂：在分子结构中含有氨基甲酸酯链节的高分子化合物，多由异氰酸酯和多元醇加成聚合而成。 1主要特点 （1）较好的耐化学品（酸、碱等）性； （2）良好的韧性、硬度、柔软性。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,2主要原料 （1）异氰酸酯 甲苯二异氰酸酯（TDI） 二甲苯甲烷二异氰酸酯（MDI） 六亚甲基二异氰酸酯（HDI） 二环己基甲烷二异氰酸酯（H12MDI） 甲基苯乙烯二异氰酸酯（TMI） 四甲基二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI）等。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,芳香族二

43、异氰酸酯（TDI）的最大缺点是涂膜长期暴露在阳光下易变黄 , MDI涂料比TDI涂料泛黄更严重 ,脂肪族多异氰酸酯不变黄，但漆膜的硬度不及芳香族二异氰酸酯 , HDI的聚胺酯涂膜具有突出的耐候性和装饰性，在涂料工业中获得了广泛的应用，由于其毒性较大，一般以其低聚物的形式存在（如三聚体），TMXDI涂膜具有极好的耐候性、耐久性、耐水解性、保光保色性。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（2）多元醇：常用多元醇有直链脂肪二元酸合成的端羟基聚酯、聚亚丁基二醇（由四氢呋喃合成）、含羟基丙烯酸酯及丙烯酸改性聚酯。 （3）催化剂：异氰酸酯和多元醇加成聚合均需加入催化剂，最常用的催化剂有： 有机碱：三甲基胺

44、、二甲基乙基胺、二乙基甲基胺、三乙基胺、三乙基二胺等； 金属有机化合物：二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡、环烷酸锌、环烷酸钴、环烷酸铅、环烷酸钙等。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,3聚氨酯树脂的品种和性能 （1）单组分聚氨酯涂料 氨酯油、氨酯醇酸树脂 湿固化聚氨酯；封闭型聚氨酯 聚氨酯分散体系 具有较好的耐碱性、耐水性和好的耐磨性，主要用于地板漆、船舶启及工业修补漆 。 （2）双组分聚胺酯 异氰酸酯和多元醇加成物 多异氰酸酯的低聚体 多异氰酸酯和水形成的缩二脲 具有很好的保色性、硬度、柔软性，大量用于汽车修补漆、飞机涂料、家具漆、塑料涂料。,-3 涂料的品种、性能和配方实例 3典

45、型配方（1）有光清漆（质量%）,组分A 羟基丙烯酸树脂 66 醋酸丁酯 18.9 二甲苯 4.7,组分B HDI加成物 10.4,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（2）白色有光清漆（质量%） 氨基醇酸树脂 47.6 TiO2 31.7 钴催干剂 0.26 铅催干剂 0.84 钙催干剂 0. 6 甲基乙基酮污 0.15 石油醚 18.85,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（3）湿固化地板清漆（质量） 聚氨酯低聚物. 二甲基乙醇胺. 二甲苯.,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（）白色物顶防水涂料 . 聚氨酯低聚物. 干燥焦油. 芳烃溶剂. 亚光剂 . 消泡剂 .,-3 涂料的品种、性能和配方

46、实例,（5）氨酯油有光面漆（质量%） 钛白粉 28.7 氧化锌 1.5 氨酯油2388 65.5 豆油卵磷脂 0.3 BHT 0.1 辛酸钴 0.1 辛酸钙 0.3 石油溶剂 3.5 50%固含量，Cargill公司产品。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（6）室温固化白色有光漆 组分A 羟基丙烯酸树脂（60%） 47.0 钛白粉 30.2 二甲苯 5.1 甲基异丁基酮 5.1 组分B Desmodur N75 12.6 Bayer公司产品，为脂肪族异氰酸酯的低聚体。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（7）兰色高光汽车修补漆 组分A 羟基丙烯酸树脂（55%） 62.8 酞菁蓝 0.54 铝

47、粉 1.98 润湿剂 0.01 流变剂 0.70 二甲苯 5.55 甲基异丁基酮 5.52 组分B 脂肪族异氰酸酯加成物 22.9,-3 涂料的品种、性能和配方实例,三、聚酯树脂及其涂料 聚酯树脂：多元酸与醇聚合产物。 聚酯树脂涂料：含官能团的聚酯树脂，通过交联反应固化成膜。 1聚酯树脂涂料的特点 （1）固化速度快； （2）耐久性好； （3）固化温度低； （4）适合做面漆。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,2主要原料 （1）多元醇：常用多元醇有 乙二醇 1，2丙二醇 1，3丁二醇 异戊醇 新戊二醇 1，6己二醇 双酚A、甘醇等,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（2）多元酸（酐）：常用多元酸

48、（酐）有 马来酸酐 富马酸 琥酸 己二酸 邻（间、对）苯二甲酸酐 壬二酸 葵二酸等。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,3固化体系 聚酯树脂涂料是用含官能团的聚酯树脂，与固化剂通过交联反应固化形成涂膜，因此，固化剂对聚酯树脂涂料的性能有很重要的影响。 常用的固化剂有：氨基树脂、异氰酸酯和环氧树脂三种。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,常用聚酯树脂类型、固化体系及主要应用,-3 涂料的品种、性能和配方实例,4聚酯树脂涂料典型配方 低温固化漆（质量%） 新戊二醇 36.0 对苯二甲酸酐 42.0 己二酸 4.1 苯酸三酐 14.1 催化剂 0.5 二甲苯 1.0 水 2.3,-3 涂料的品种、性

49、能和配方实例,四、醇酸树脂及其涂料 醇酸树脂是油或脂肪酸改性的聚酯树脂，及其原料除多元酸、多元醇外，还有植物油或脂肪酸。 1主要用途：防腐蚀涂料、建筑色漆、修补漆、金属烘干面漆等。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,2分类 醇酸树脂按油的含量（长度）可分为 短油度（含油量40%） 中油度（含油量41%60%） 长油度（含油量61%70%） 长油度醇酸树脂主要用于防腐蚀涂料、建筑色漆，一般通过豆油改性；中油度醇酸树脂主要用于工业涂料和修补漆；短油度醇酸树脂主要和氨基树脂一道用作金属烘干面漆 。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,3醇酸树脂涂料的主要原料 （1）多元醇 甘油 季戊四醇 （2）二元酸

50、（酐） 邻（间、对）苯二甲酸酐 壬二酸 葵二酸 己二酸 及少量的马来酸酐、富马酸等。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（3）植物油 常用的植物油有： 干性油（碘值140）如桐油、梓油、亚麻油、脱水蓖麻油、大麻油等； 半干性油（碘值125140）如豆油、葵花子油； 不干性油（碘值125）如棉籽油、蓖麻油、椰子油等。 油的选择取决于醇酸树脂的用途，用作增塑剂改性其它树脂时，应选择不干性油；用作漆膜基料时应选择干性或半干性油。油的不饱和程度愈高，干率愈快。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（4）溶剂：短油度醇酸树脂一般用芳烃或低碳醇；长油度醇酸树脂一般用石油溶剂。,-3 涂料的品种、性能和配方实

51、例,4醇酸树脂涂料的典型配方 （1）木器底漆（质量%） 钛白粉 16.3 滑石粉 34.6 豆油-季戊四醇醇酸树脂（70%） 18.2 中油度间苯二甲酸醇酸树脂（50%） 12.1 豆油卵磷脂 0.25 膨润土 0.25 甲基乙基酮污 0.15 辛酸钴 0.15 石油溶剂 18.0,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（2）木器面漆（质量%） 短油度半干性醇酸树脂（50%） 48.0 异丁基尿醛树脂 24.5 丁醇 27.5,-3 涂料的品种、性能和配方实例,五、丙烯酸树脂及其涂料 丙烯酸树脂：指由丙烯酸酯或甲基丙烯酸通过自由基聚合反应生成的均聚物或共聚物。 丙烯酸树脂涂料：指由丙烯酸酯或甲基丙

52、烯酸通过自由基聚合反应生成的均聚物或共聚物为成膜剂的涂料。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,1丙烯酸树脂涂料的主要原料 （1）单体 常用的均聚单体有： 丙烯酸甲酯 丙烯酸乙酯 丙烯酸丁酯 甲基丙烯酸甲酯 甲基丙烯酸乙酯 甲基丙烯酸丁酯,-3 涂料的品种、性能和配方实例,对于合成热固性丙烯酸树脂，还需加入少量含官能团烯类单体，常用的在类单体有 含羟基丙烯酸单体：丙烯酸2-羟基乙酯，甲基丙烯酸2-羟基乙酯，丙烯酸2-羟基丙酯，甲基丙烯酸2-羟基丙酯； 含羧基单体：丙烯酸、甲基丙烯酸； 含环氧基单体：丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯； 含氨基单体：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺。,-3 涂料的品种、

53、性能和配方实例,（1） 溶剂 对于溶剂型丙烯酸树脂涂料，溶剂的选择至关重要，良好的溶剂使体系的粘度降低，固含量增加，涂料的成膜性能好，不合适的溶剂则相反。选择溶剂时主要取决于溶剂的成本，对树脂的溶解能力，挥发速度，可燃性，毒性等因素。 常用溶剂有：碳氢化合物、醇、酮、（廉价）醋酸酯和氯化物（较贵）、水等。 （3）其他原料,-3 涂料的品种、性能和配方实例,2聚合方法 本体法： 单体+引发剂 溶液法： 单体+引发剂+溶剂 悬浮法： 单体+引发剂+水+悬浮剂 非水分散法：单体+引发剂+有机液体+稳定剂 乳液法：单体+引发剂+（保护胶+缓冲剂+乳化剂）,-3 涂料的品种、性能和配方实例,3分类 丙烯

54、酸树脂涂料可分为溶液型丙烯酸树脂涂料和水性丙烯酸树脂涂料两大类。 （1） 溶液型丙烯酸树脂涂料 热塑性丙烯酸树脂涂料：其成膜主要通过溶剂的挥发，分子链相互缠绕进行的，其性能主要取决于单体的选择和树脂的分子量的大小，分子量一般在30000130000之间 . 主要用途：汽车面漆和修补漆，也可用于纸张涂料、气溶胶、木器清漆、可剥离漆、油墨等。 热固性两类：成膜主要通过溶剂的挥发和官能团的反应交联固化进行的，其树脂的分子量一般在2000030000。由于分子量低，可溶解的溶剂的种类更多。所成膜具有更好的光泽、耐化学品性、耐溶剂性和抗粘着性 。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,可进行交联固化的丙烯酸

55、树脂可含： 羧基环氧树脂固化，汽车漆。 羟基单组分配方，用氨基树脂固化，用于家电和金属装饰、双组分配方，用多异氰酸酯固化。 氨基环氧树脂、多异氰酸酯固化 酰氨基、氨基甲酸酯醛类固化，其涂膜的柔韧性、耐水性和耐洗涤剂好，主要用于洗衣机、冰箱和白色产品上,-3 涂料的品种、性能和配方实例,(2)水性丙烯酸树脂涂料 水性丙烯酸树脂涂料：指丙烯酸酯类及其他烯类单体通过乳液聚合合成的乳胶。 乳液聚合需使用乳化剂，常用的乳化剂有：C12C15的阴离子表面活性剂，EO在1530的非离子表面活性剂。 乳液聚合还需使用引发剂：过硫酸盐 成膜助剂：乙二醇、甘油。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,4丙烯酸树脂涂料

56、的典型配方 （1）烘烤磁漆（质量%） TiO2 26.8 60%羟基丙烯酸树脂溶液 41.6 65%丁基化三聚氰胺甲醛树脂溶液 17.7 二甲苯 7.7 正丁醇 6.2,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（2）热塑性丙烯酸树脂清漆（质量%） 50%丙烯酸共聚物 65 丁基苯基邻苯二甲酸二甲酯 3 甲苯 16 甲基乙基酮 16,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（3）汽车金属漆（质量%） 60%羟基丙烯酸树脂溶液 24.0 72%三聚氰胺甲醛树脂溶液 2.5 65%铝浆粉 4.0 5%CAB 35.0 醋酸丁酯 4.0 稀释剂 30.5,-3 涂料的品种、性能和配方实例,（4）白色消光内墙乳胶漆（质量%） TiO2 19.2 滑石粉 29.2 40%六偏磷酸钠 2.3 3%羟乙基纤维素 12.1 消泡剂 0.1 防腐剂 0.2 55%丙烯酸树脂 30.6 水 余量,-3 涂料的品种、性能和配方实例,六、酚醛树脂和氨基树脂涂料 1酚醛树脂涂料 酚醛树脂：酚和醛的反应产物，可分为： 线型酚醛树脂 体型酚醛树脂。 主要用途：底漆，绝缘涂料，抛光漆，金属容器涂料等。,-3 涂料的品种、性能和配方实例,2氨基树脂涂料 氨基树脂：脲、三聚氰胺与甲醛的反应产物有： 脲醛树脂（UF） 三聚氰胺甲