《化学建材助剂》PPT课件

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1、第二章化学建材助剂材料一般是由基料和助剂两部分组成。助剂在化学建材的生产中占有重要的地位，它既是生产原料，又是材料的改性物质。因此，随着化学建材工业的发展，相应的助剂工业也需同步发展，开发与研究助剂将是化学建材工作者的重要任务。有机溶剂一般都是低分子有机化合物，个别的也有高分子化合物。一、有机溶剂作用在化学建材中（涂料、胶粘剂、防水材料等），其主要作用是溶解，分散和稀释等。一常用溶剂种类1、石油类溶剂汽油部分煤油部分2、煤焦油溶剂：芳烃溶剂3、萜烯溶剂：松香油、樟脑油4、酯类溶剂：低级有机酸与醇酯化所得

2、产物5、醇类溶剂：含羟基的有机化合物6、酮类溶剂：含有酮基的化合物7、含卤有机溶剂：烷烃氯代物，氯仿，四氯化碳8、酸碱溶剂：甲酸；乙酸；苯甲酸；乙胺……9、其他溶剂：硝基烷；苯类；醚类等等馏出温度碳数二、溶剂的选择实际应用中，选择溶剂时应考虑以下因素：溶解性、毒性、粘度、挥发性和成本等。其中最基本的因素是溶剂的溶解性，即溶解能力，它是选择溶剂的主要依据。（－）极性相似相溶规律（二）溶度参数相近相溶规律（三）溶剂化作用（－）极性相似相溶规律溶剂与溶质的极性相似，可以较好的相互溶解；例如：石油与水原因1．分

3、子的极性，常用分子的偶极距来衡量。一是分子中是否有极性基团二是分子量大小，相同极性基团的分子，其分子量大的极性小三是分子的不饱和程度（含不饱和键的数量），共轭双键体系2．分子间的作用力；溶解程度是体系中各种分子之间相互作用的净结果。在化学建材中所用的有机高分子化合物，多属非极性或弱极性物质。因此，所用的溶剂一般多是弱极性的。1.分子极性，通常了解一种溶剂的极性一般可从以下三方面考虑2．分子间的作用力，溶解体系一般有三种分子之间的作用：溶剂一溶剂、溶质一溶质、溶剂一溶质（A）（B）（C）C≥A、B或A≈B

4、≈C易发生溶解A＞B、C或B＞A、C时则不易溶解或难溶解。分子间的力是范德华力，范德华力永远存在于分子间，没有方向性和饱和性，比化学键能小1－2个数量级。从微观上看取向力：极性分子与极性分子诱导力：极性分子与非极性分子色散力：非极性分子与非极性分子减小氢键：当分子具有电负性大的（O、N、F）原子上连有氢原子，由于氢的质子化程度（正电性）较高，又有负电性大的原子存在，能够形成氢键。（氢键的键能比范德华大）解释水油不相溶。溶解过程实质上是分子间力竞争的过程。（二）溶度参数相近相溶规律分子间作用力大小，可用分

5、子的内聚能或内聚能密度这一宏观物理量来表征。内聚能是指一摩尔分子聚集在一起的总能量，也等于使同样分子分离的总能量。内聚能密度（CED）：单位体积的内聚能溶度参数（δ或SP）：内聚能密度的平方根聚合物与溶剂的δ相近就可溶解混合溶剂δ：δ混＝V1δ1+V2δ2+……（三）溶剂化作用溶剂与溶质相互接触，分子间产生相互作用，形成溶剂化物。这种作用力大于溶质间分子的内聚力，从而产生溶解。原理：溶剂化作用可看成是缺电子物种与富电子物种之间的电子密度均衡作用；溶剂化作用是分子间较强的作用力，它包括分子间的化学键和次价

6、力。上述溶剂溶解的三条规律不能孤立看待，它是以实践为基础总结起来的经验性规律，对于聚合物是比较复杂的。应用时要综合起来考虑，并要结合试验才能作出最后的应用选择。二、表面活性剂(Surfactant)定义：能够吸附在表（界）面上，在加入量很少时即可显著改变表（界）面的物理化学性质，从而产生一系列的应用性能；化学建材中的高聚物合成、应用，不少场合离不开表面活性物质，这类物质绝大多数是一些具有特定结构的有机化合物，是化学建材生产中的一类功能性原料。（一）表面活性剂的基本构成表面活性剂（结构）：极性的亲水部分和

7、非极性的亲油部分亲水基亲油基－SO3H（Na）、－COOH（Na）、－OH、－O－、＝NX(季铵盐)等极性基团长链的烃基非极性或弱极性基团（二）表面活性剂的主要作用与功能1．润湿和渗透作用润湿是指在固-液接触时，原来的固-气界面消失，而形成新的固-液界面之现象。所加入的表面活性剂称之为润湿剂。借助于表面活性剂来渗入物体内部的作用称渗透作用，所用之物称渗透剂。润湿及渗透作用是基于表面活性剂降低表面张力的基本性质，这种作用常用润湿角（θ）来衡量。完全不润湿润湿作用越强2．乳化、扩散和增溶作用将非水溶性物质，

8、在水中呈均匀乳化或分散状态的现象，称为乳化作用或扩散作用。能够将液体（油）均匀分散在水中或另一种介质中的物质称乳化剂（乳液聚合）能使一种固体呈微粒均匀分散在液体或水中的物质称扩散剂或分散剂（悬浮聚合）增溶作用：是当表面活性剂达到了临界胶束浓度后，有胶束形成，胶束的亲油部分，能增加对油或固体微粒的吸附，从而增加其溶解度。常把能使微溶或不溶物质增大溶解度的这类表面活性剂亦称增溶剂。O/W;W/O;HLBP95油与水的乳化有两种常见的形式，凡易溶