精细化工工艺学的习题和答案Word文件下载.docx

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胶束是表面活性剂在水中形成的一种自聚体结构。

这种结构表现为：

表面活性剂的亲油基朝内聚居在一起形成一个疏水的内核，亲水基朝外形成一个亲水的外壳。

表面活性剂的这种结构使得表面活性剂能够稳定的存在于水中。

13、列举出表面活性剂的6种应用性能。

乳化，发泡，消泡，分散，增溶，润湿，洗涤，渗透，柔顺，抗静电，防水，缓蚀，杀菌。

14、名词解释：

胶束与临界胶束浓度

当表面活性剂在水中达到一定浓度时，表面活性剂的两亲性结构会使表面活性剂分子在溶液内部发生自聚：

疏水基团向里靠在一起形成内核，亲水基朝外与水接触以达到稳定存在状态。

表面活性剂在水中形成的这种自聚体结构就叫做胶束。

把表面活性剂开始大量形成胶束时的最低浓度也就是达到饱和吸附时的表面活性剂的浓度叫做临界胶束浓度。

15、胶束的大小可以用胶束量来表示，胶束量＝表面活性剂的分子量×

缔合度。

16、名词解释：

亲水亲油平衡值（HLB值）。

是指表面活性剂的亲水基与亲油基之间在大小和力量上的平衡关系，反映这种平衡程度的量就称之为亲水亲油平衡值（HLB值）。

17、人为规定石蜡的HLB值为0，油酸的HLB值为1，油酸钾的HLB值为20，十二烷基磺酸钠的HLB值为40，亲油基越大、亲油性越强、HLB值越小，相反，亲水基越大、亲水性越强，HLB值越大。

18、一般HLB值小于10认为其亲油性好，大于10则认为亲水性好。

19、表面活性剂的HLB值越大，其亲油性越强。

20、名词解释：

克拉夫特点

也叫克拉夫特温度或临界溶解温度。

在较低的温度范围内，离子型表面活性剂的溶解度随着温度的增加而增加，但当达到某一温度时，其溶解度会急剧增加，这一温度称之为克拉夫特点。

它表征的是离子型表面活性剂的溶解度与温度之间的关系，是离子型表面活性剂的特征参数。

21、名词解释：

浊点

当非离子表面活性剂的水溶液被加热至一定温度时，溶液由透明变为浑浊，出现这一现象时的温度称之为浊点。

22、克拉夫特点是离子型表面活性剂的特征参数，浊点是非离子型表面活性剂的特征参数。

23、阴离子型表面活性剂是表面活性剂中发展历史最悠久、产量最大、品种最多的一类产品。

24、润湿作用：

凝聚态物体表面上的一种流体被另一种与其不相混溶的流体取代的过程。

一般就是指固体表面被液体覆盖的过程。

25、润湿过程分为三种类型：

沾湿、浸湿、铺展。

26、固体的表面张力越大，液-固界面张力越小，润湿越容易发生。

）

27、接触角

液体滴在固体表面上，在液滴的固、液、气三相交界处（O点）自固－液界面（OB）经液体内部到气－液界面（OC）的夹角（contactangle），用θ表示。

24、名词解释：

乳状液

互不相容的两种液体，其中一种液体以微小液滴（液珠）的形式分散在另一不相混溶的液体中构成的具有一定稳定性的多相分散体系。

25、根据分散相和分散介质的不同，乳状液的类型一般分为三种：

水包油型、油包水型、复合乳状液。

26、乳状液是热力学稳定体系。

（×

27、简述表面活性剂的乳化稳定作用机理。

（1）表面活性剂降低界面张力从而降低乳状液体系的界面自由能；

（2）表面活性剂在油水界面形成定向排列的吸附膜，增加界面强度、形成空间位阻，防止液滴之间的聚结；

（3）静电排斥效应：

用离子型表面活性剂制备O/W乳状液，表面活性剂吸附在油/水界面形成双电层结构，使油滴带上同性电荷，形成静电排斥效应，阻止液滴之间的聚结，提高乳状液的稳定性。

28、羧酸盐类阴离子表面活性剂不宜在酸性条件下使用。

（√）

29、根据亲水基的结构，阴离子表面活性剂的类型主要有羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型等几种类型。

30、羧酸盐型阴离子表面活性剂俗称为皂类。

31、在几种阴离子表面活性剂中，抗硬水能力有下面顺序：

B。

a．硫酸盐>

磺酸盐>

磷酸盐>

羧酸盐；

b．磺酸盐>

硫酸盐>

羧酸盐。

c．磺酸盐>

硫酸盐>

d．硫酸盐>

羧酸盐>

磺酸盐。

32、脂肪酸皂根据反离子的不同有钠皂、钾皂、镁皂、钙皂、胺皂等，其中钾皂质地比较柔软，纳皂较硬，胺皂最软，钙皂，镁皂在水中产生沉淀。

33、肥皂制备的传统工艺是用天然油脂与氢氧化钠等碱类通过皂化反应制得。

34、十二烷基硫酸钠的抗硬水能力比十二烷基聚氧乙烯（10）醚硫酸钠强。

35、硫酸酯盐阴离子表面活性剂耐酸、耐碱性较差，热稳定性好（×

36、高级醇硫酸酯盐是由高级醇与硫酸化试剂经过硫酸化反应再经碱中和得到的产物。

37、磺酸盐阴离子表面活性剂的结构简式为：

R-SO3M，直链烷基苯磺酸盐简写为LAS。

38、烷基苯磺酸盐是目前生产和销售量最大的阴离子表面活性剂，占到整个阴离子表面活性剂产量的90％左右。

39、磷酸酯盐有高级醇磷酸酯盐、聚氧乙烯醚磷酸酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯盐几种类型，其中聚氧乙烯醚磷酸酯盐是非离子表面活性剂。

40、目前工业化生产的阳离子表面活性剂大都是含氮阳离子表面活性剂，主要有铵盐和季铵盐两大类，其中最重要的又是季铵盐类。

41、季铵盐阳离子表面活性剂的结构通式：

42、下面是几种表面活性剂的结构通式，其中d是阳离子表面活性剂，b是阴离子表面活性剂，c是两性离子表面活性剂，a是非离子表面活性剂。

43、简述两性表面活性剂的应用性能特点。

a.PH适应范围宽，在相当宽的PH值范围内都具有良好的表面活性；

b.复配性好，可以同所有其他类型的表面活性剂复配。

c.对眼睛和皮肤的刺激性低。

d.具有极好的耐硬水性和耐高浓度电解质性，甚至在海水中也可有效使用；

e.对织物具有良好的柔软平滑性和抗静电性；

f.具有良好的去污、乳化、起泡、润湿能力；

g.具有一定的杀菌性。

44、两性表面活性剂中最重要是氨基酸型和甜菜碱型两类。

45、阳离子表面活性剂的许多应用性能都与其阳离子吸附性有关。

46、阳离子表面活性剂的主要应用性能包括杀菌、柔软、抗静电等。

47、简述非离子表面活性剂的应用特点。

（1）稳定性高，不受酸、碱、盐影响，耐硬水性好。

（2）与其他表面活性剂及添加剂的相容性好。

（3）具有浊点现象。

（4）具有较高的表面活性，其水溶液的表面张力低，临界胶束浓度小，

胶团聚集数大，增溶作用强，具有良好的乳化、去污能力。

（5）与离子型表面活性剂相比，其起泡能力较差。

（6）毒性低，对皮肤刺激性小。

（7）产品大部分呈液态或浆态，使用方便。

48、非离子表面活性剂主要有聚乙二醇型和多元醇型两大类.

49、在合成聚氧乙烯非离子表面活性剂中聚氧乙烯单元数又称为环氧乙烷加成数，简称为EO数。

50、多元醇型非离子表面活性剂的亲水基是多元醇羟基，其亲油基一般是羧基，通过羟基与羧基之间发生酯化反应将亲油基与亲水基结合起来。

51、作为表面活性剂的脂肪酸甘油酯主要是单脂或单酯和双酯的混合物。

52、失水山梨醇脂肪酸酯的商品名为司盘，根据脂肪酸的差异，Span有系列产品，常用的有Span-20（月桂酸）、Span-40（棕榈酸）、Span-60（硬脂酸）、Span-80（油酸），均为油溶性产品。

53、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯的商品名为吐温。

54、阳离子表面活性剂的应用更多的是基于它的吸附性能而具有一些特殊的用途。

55、洁尔灭是阳离子表面活性剂，AEO、OP是非离子表面活性剂，LAS是阴离子表面活性剂，BS-12是两性离子表面活性剂。

第三章高分子加工用助剂

1、合成材料助剂（高分子加工用助剂）是为改善生产工艺、提高产品质量或赋予产品某些特殊的性能在合成材料或产品的生产、加工或使用过程中所需要添加的各种辅助化学品。

2、合成材料助剂按照功能，大致可分为七类：

（1）抗老化作用的稳定化助剂；

（2）改善机械性能的助剂；

（3）改善加工性能的助剂；

（4）柔软化和轻质化助剂；

（5）改善表面性能和外观的助剂；

（6）阻燃添加剂;

（7）改善流动和流变性能的助剂

喷霜与出汗。

：

喷霜是指固体助剂从材料中析出，后者是指液体助剂从材料表面析出，也称为渗出。

4、交联剂在橡胶工业中称为硫化剂。

5、助剂从合成材料中损失的途径主要包括挥发、抽出、迁移。

6、助剂在应用中需要考虑的基本问题主要包括那些方面？

（1）助剂与聚合物的配伍性；

（2）助剂的耐久性；

（3）助剂对加工条件的适应性;

（4）助剂对制品用途的适应性；

（5）助剂之间的配伍性

7、增塑剂总产量的80－90％消耗在PVC制品中。

8、增塑剂通常是一些沸点较高、凝固点较低的难挥发的液体物质。

9、名词解释：

主增塑剂和辅助增塑剂。

能与树脂高度相容、添加量可以很大的的增塑剂就是主增塑剂也叫溶剂型增塑剂。

与树脂的相容性小而不能添加多量的增塑剂就是辅助增塑剂或叫做增量剂，这种增塑剂单独使用时会出现喷霜或出汗的现象，它们只能与主增塑剂配合使用

10、在所学过的几类增塑剂中（苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、聚酯类、环氧化合物、含氯增塑剂），哪几种是辅助增塑剂？

属于辅助增塑剂的是：

环氧化合物类、含氯增塑剂、脂肪族二元酸酯类

11、名词解释：

内增塑剂和外增塑剂：

能与高分子聚合物反应，使之成为高聚物分子结构中的一部分，这一类增塑剂为内增塑剂。

外增塑剂则不外与高聚物发生化学反应，直接掺入到高聚物中起增塑作用

12、简述DBP增塑PVC的机理。

由于Cl的吸电子作用，PVC分子上形成很多偶极子，偶极子相互作用，使得PVC分子间作用力非常大，PVC分子的移动性差，表现出可塑性差，发硬发脆。

DBP双酯结构中的氧原子电负性大，而苯环容易极化，因此DBP分子内形成偶极子。

温度升高，DBP分子插入到PVC分子链之间，DBP的酯型偶极与PVC的偶极相互作用，部分代替PVC分子间偶极的相互作用，从而降低PVC分子之间的作用力。

另外，DBP非极性的亚甲基链不被极化，夹在PVC分子链间，削弱了PVC分子间的作用力，也使得PVC分子链容易移动，从而使得PVC的可塑性增加

13、名词解释：

塑化效率与相对塑化效率比值。

增塑剂的塑化效率是指使树脂达到某一软化程度时所需要的增塑剂的用量。

以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）[邻苯二甲酸二（2－乙基）己酯]为基准，各增塑剂塑化效率增塑剂量与DOP增塑剂量的比值就为相对效率比值。

相对效率比值越小，塑化效果越好

14、衡量一种增塑剂的增塑能力可用塑化效率或相对塑化效率比值表示。

15、增塑剂的相对塑化效率比值是以DOP为基准。

16、DBP、DOP和DOA的化学名称分别为：

邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯（邻苯二甲酸二（2－乙基）己酯），己二酸二（2－乙基）己酯。

17、在下面各类增塑剂中，产量和用量最大、约占增塑剂总量的80％的一类是：

a，耐寒较好的是b，

C阻燃性好，d有永久性增塑剂之称。

a、苯二甲酸酯类b、脂肪族二元酸酯c、磷酸酯类d、环氧化合物类E、聚酯类增塑剂。

18、名词解释：

合成材料的老化

（高分子材料在外界各种因素的作用下，其化学结构发生变化造成其物理化学性能改变而逐渐失去使用价值，这种现象称之为材料的老化）

19、胺类和酚类抗氧化剂是产量最大、应用最多的抗氧剂。

胺类抗氧剂被广泛应用在橡胶工业中，常用的主要是一些仲芳类抗氧剂，塑料中主要应用酚类抗氧剂。

20、高聚物的氧化老化是自动氧化反应，是自由基连锁反应。

根据抗氧机理的不同，将抗氧剂分为两类：

自由基抑制剂和过氧化物分解剂

21、防老剂A的化学结构式是：

22、防老剂A与防老剂D是同分异构体（常用胺类抗氧剂）。

23、常用的热稳定剂包括：

铅稳定剂、金属皂类、有机锡热稳定剂、液体复合热稳定剂，它们对PVC的热稳定作用机理是热稳定剂能接受PVC降解时脱出的HCl，从而终止其热催化降解作用。

24、铅系稳定剂主要是：

盐基性铅盐。

25、简述铅系热稳定剂的特点。

铅系热稳定剂的耐热性好、尤其是长期热稳定性好，电绝缘性优良，具有白色颜料的性能，覆盖力大，耐侯性好，价格低廉。

缺点是得到的制品不透明，含重金属铅，毒性大，在塑料中的相容性与分散性比较差

26、脂肪酸皂热稳定剂主要是高级脂肪酸的钡、镉、铅、钙、镁、锌、锶等金属盐，在聚合物中除具有热稳定作用外，还有润滑剂作用。

27、在日光中引起塑料老化的主要是波长较短，能量较高的紫外光（290-400nm）。

28、光稳定剂从作用机理，可以是光屏蔽剂、紫外线吸收剂、激发态分子淬灭剂或者自由基捕获剂，其中又以紫外线吸收最重要。

29、工业上常用的紫外线吸收剂包括：

水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类等。

30、名词解释：

氧指数（OI）；

是指聚合物试样在象蜡烛状持续燃烧时，在氮－氧混合气流中所必须的最低含氧量

31、判断：

氧指数越小的材料越易燃。

32、理论上把氧指数为0.21（21）作为分界标准，氧指数大于0.21为不燃性聚合物，小于0.21为可燃性聚合物。

33、氢氧化铝是用量最大的无机阻燃剂，试阐述它的阻燃机理。

其阻燃作用主要来自于以下几个方面：

吸热降温；

对可燃性气体的稀释效应；

对可燃性聚合物本身的稀释效应。

在聚合物的燃烧温度下，氢氧化铝发生吸热分解，使燃烧的聚合物温度降低，降低燃烧速度；

分解出大量的水汽，对聚合物燃烧时释放出的可燃性气体具有稀释效应，从而可达到阻燃的目的。

氢氧化铝的阻燃效果较差，需要大量添加才能起作用，在塑料中的添加量在40-60份左右，是一种填充型阻燃剂（填料），对聚合物起到稀释作用，降低其燃烧性。

34、常用的阻燃剂主要是一些含P、N、Cl、Al、B元素的化合物。

35、高聚物的燃烧是热氧化过程，伴随着自由基连锁反应，不同的阻燃剂具有不同的阻燃机理，综合而言，阻燃剂的阻燃机理主要通过一下几个途径达到阻燃的目的：

（1）吸热冷却效应；

（2）覆盖隔离效应；

（3）稀释效应；

（4）终止连锁反应机理；

（5）协同效应

36、润滑剂根据其作用方式，分为内用润滑剂和外用润滑剂。

37、名词解释：

内用润滑剂

内用润滑剂能够降低塑料材料分子之间的内摩擦力从而降低聚合物熔融态时的粘度增加物料的流动性，还可以防止因剧烈的内摩擦发热导致的物料过热。

38、名词解释：

外用润滑剂

外用润滑剂是为了降低塑料材料与加工器械之间的摩擦，使得加工过程中的物料具有良好的离辊性和脱模性，使其在加工时容易操作

39、外用润滑剂要求润滑剂与聚合物相容性高，内用润滑剂要求润滑剂与聚合物相容性差。

40、抗静电剂根据其使用方法可分为两类：

外用抗静电剂和内用抗静电剂。

41、阐述外用抗静电剂的作用原理。

外用抗静电剂是用水、醇或其他有机溶剂将抗静电剂配成溶液，采用涂布、喷雾、浸渍等方法使其附着在塑料、纤维等高聚物表面从而起到抗静电作用。

目前所使用的抗静电剂大多是表面活性剂。

表面活性剂的亲油端通过疏水作用吸附在塑料、纤维等高聚物表面，亲水端朝外吸收水分，从而在高聚物的表面形成一层导电的薄膜，提高的高聚物表面的导电性，起到消除静电的作用

42、阐述内部用抗静电剂的作用原理。

内部用抗静电剂在树脂的合成或加工过程中将抗静电剂添加到树脂中，使抗静电剂成为树脂组成中的一部分，又叫做混炼型抗静电剂，由于其耐久性好，又成为永久性抗静电剂。

当添加的抗静电剂数量足够时，作为表面活性剂，它会从高聚物内部迁移到高聚物的表面发生聚集（表面吸附）,在树脂的表面形成稠密的排列，其亲水基朝向空气，吸收水分，成为一导电层，从而起到抗静电作用

43、判断：

外用抗静电剂的耐久性比内用抗静电剂好。

44、抗静电剂应用于树脂中，与树脂的相容性越好，越适宜于作抗静电剂使用。

）

45、在实际中应用的抗静电剂一般为表面活性剂。

46、名词解释：

着色力：

着色剂对塑料等的着色能力。

着色力大，则用较少的着色剂就能达到着色要求

47、名词解释：

遮盖力：

着色剂遮盖住塑料等制品底色的能力

48、遮盖力的大小取决于着色剂与底材折射率差异的大小，差异越大，遮盖力越高。

（√）

49、工业上常用的有机颜料主要有：

偶氮类、酞菁类、喹吖啶酮类等，其中，用量最大的是：

偶氮类。

50、发泡剂根据泡沫形成的机理分为物理发泡剂和化学发泡剂。

51、有机化学发泡剂都是在受热条件下能分解出氮气等气体的物质，主要有偶氮化合物、N-亚硝基化合物、磺酰肼类化合物等。

52、发泡剂ADC是广泛应用的有机化学发泡剂，其化学名称是偶氮二甲酰胺。

53、发泡剂DPT的化学名称是N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺。

54、名词解释：

橡胶的硫化

将线性结构的塑性橡胶转化为体型结构的弹性橡胶的过程称为硫化，或者橡胶的硫化是指橡胶线性大分子链通过化学交联而形成三维网状结构的化学变化过程

55、多硫化秋兰姆作为硫化剂属于硫磺给予体。

56、松香类树脂是常用的增粘剂。

松香的主要成分是松香酸，结构中含有共轭双键，反应活性高，不稳定，易氧化，为提高松香稳定性，通常将松香改性，常用的改性方法有四种：

（1）通过加氢反应制成二氢化（或四氢化）松香，称为氢化松香。

（2）通过歧化反应形成苯核，形成比较稳定的脱氢松香酸，即歧化松香。

（3）通过酯化反应形成松香酯。

（4）通过聚合反应使松香失去共轭双键，形成稳定的聚合松香。

57、名词解释：

物理发泡剂与化学发泡剂

物理发泡剂：

在发泡过程中依靠其物理状态的变化比如低沸点的液体挥发成气体从而在固相中形成气孔，或者高压惰性气体使其在高聚物中膨胀产生气孔，还有直接将固态空心球掺入到高聚物中形成中空的泡沫体系。

化学发泡剂：

发泡剂发生化学反应产生气体从而使聚合物发泡，化学发泡剂是一些无机的或有机的热敏型化合物，在一定温度下能产生一种或多种气体从而使聚合物发泡。

58、指出下面配方中各种组分的作用。

配方一农用薄膜

组分用量（份）用途

PVC100树脂

DOP39增塑剂

环氧酯5增塑作用，改善PVC制品对光、热的稳定性和耐候性

DOS8辅助增塑剂

硬脂酸钡0.5热稳定剂

硬脂酸铬0.2热稳定剂

液体钡/铬/锌复合稳定剂2.5热稳定剂

三嗪－5光稳定剂0.3光稳定剂

细二氧化硅粉适量防止紫外线降解农药

钛菁蓝适量染料，是使用对象产生颜色

配方二高级人造革

组分用量用途

DOP20增塑剂

聚酯增塑剂35增塑剂

DOS5辅助增塑剂

环氧硬脂酸辛酯3辅助剂、稳定剂

液体钡/铬/锌复合稳定剂2热稳定剂

硬脂酸0.5硫化活性剂，软化剂，分散剂

着色剂适量是使用对象产生颜色

第四章食品添加剂

1、根据食品添加剂的功能，《食品添加剂使用卫生标准》将其分为22大类。

日允许摄入量（ADI）：

指人在连续摄入某种物质而不致影响健康的每日最大摄入量，以每日每公斤体重摄入的mg数表示：

mg/kg

3、半数致死量LD50：

也称为致死中量，是指能使一群被实验动物中毒死亡一半时所需的最低剂量，是衡量急性毒性的指标，LD50越大，毒性越小。

4、ADI和LD50分别是指日允许摄入量和半数致死量。

5、食品添加剂的功能总括起来为：

改善食品的加工性能、延长食品的保存期、增强食品营养成分、改善食品的风味品质等。

6、下面几种物质中，作为防腐剂的是：

a.苯甲酸钠，b.BHA，c.DOP，d.AES

7、山梨酸在c条件下，具有较好的防腐效果。

a.中性，b.碱性，c.酸性，d.在酸性和碱性。

8、苯甲酸在c条件下，具有较好的防腐效果。

9、对羟基苯甲酸酯又叫尼泊金酯。

10、丙酸及其丙酸盐作为防腐剂主要应用在面包、糕点等需酵母发酵的产品中。

11、增稠剂的成分主要是一些高分子亲水的多糖类物质和蛋白质类物质。

12、明胶的主要成分就是蛋白肽，明胶的生产主要采用碱法。

13、下面几种食品增稠剂中，那种是从微生物中提取的（A）

A、黄原胶，b、果胶，c、海藻胶，d、明胶

14、在海藻酸钠加入少量的a离子可增大粘度甚至凝胶。

a.钙离子；

b.钠离子；

c.钾离子

15、果胶的工业生产一般是用柑橘类果皮为原料。

16、果胶分子的基本组成单元是半乳糖醛酸，根据其酯化度分为HM和LM。

17、Na－CMC是羧甲基纤维素钠的简称。

18、一般而言，天然色素比合成色素的着色力更强，合成色素比天然色素更稳定（×

19、合成色素一般是以煤焦油为原料合成的，按照化学结构可分为偶氮类和非偶氮类。

（）

20、我国目前批准使用的合成色素有10种，它们是苋菜红、胭脂红、赤藓红、新红、诱惑红、酸性红、柠檬黄、日落黄、靛蓝、亮蓝。

21、BHT的化学名称是：

二丁基羟基甲苯。

22、BHA、BHT、PG这三种抗氧剂在应用中两种或三种混合使用混合使用效果比较好。

23、下面几种抗氧剂中，属于水溶型抗氧剂的是d：

a.VE，b.PG，c.BHA，d.VC。

24、下面几种抗氧剂中，不属于酚类抗