《新产品开发1》精细化学品配方.ppt

精细化学品的配方技术 第一节 配方研究的重要性 第二节 配方技术的基础理论 第三节 精细化学品的剂型加工 第四节 精细化学品的配方解析 第一节 配方研究的重要性 精细化学品的生产主要有两种技术，其一是先进的合成、分离技术，其二是复配技术。 例如 化纤助剂一般都是多组分的复配产品，其成分以润滑油及表面活性剂为主，配以抗静电剂等助剂，有时配方中会涉及到十多种组分。 金属清洗剂，组分中要求有溶剂、除锈剂、缓蚀剂等。 化妆品中常用的脂肪酸只有很少几种、而由其复配衍生出来的商品，则是五花八门，难以作确切的统计。 阿司匹林药片配制成复方阿司匹林的药片； 洗涤剂是由若干种不同结构的表面活性剂及化工产品复配而成； 染料的使用必需加入各种助剂。 有时为了使用户方便及安全，也可将单一产品加工成复合组分商品。 如液体染料就是为了使印染工业避免粉尘污染环境及便于自动化计量而提出的，它们的组分要用到分散剂、防沉淀剂、防冻剂、防腐剂等。 即使是一些非精细化工产品，例如塑料在制成塑料制品时，也决不是单一的。 聚氯乙烯对热及光都不稳定，会分解放出氯化氢，当加入环氧大豆油后就可吸收游离基引发剂及分解出的氯化氢，这样就可使复配后的聚氯乙烯提高应用性能。 配方研究人员的任务是根据某项具体的应用要求，以企业生产的某一种化工产品为科研对象，通过大量筛选式的复配试验，确定需要加入的助剂或添加剂的种类及数量、最佳应用工艺等。 我国的精细化学品不仅品种、数量少，而且质量差。 发达国家产品数量与商品数量之比为1：20。我国目前仅为1：1.5。 关键的原因之一是复配增效技术落后。 复配技术的研究将成为我国精细化工工业发展的决定性因素，也将成为企业产品走向市场成功的决定性因素，因而需要大力加强研究开发。 第二节 配方技术的基础理论 2.2.1 物质间的溶解与共混规律 2.2.2 表面活性剂的性能与应用原理 2.2.3 配方研究的一般方法 2.2.1 物质间的溶解与共混规律 聚合物的相对分子质量大，大分子的形状有线型、支化相交联的不同，高分子的聚集态又有晶态、非晶态、取向态和混晶态之分。 所以聚合物的溶解要比低分子的溶解复杂得多。低分子如乙醇溶于水，其溶解非常迅速，而聚合物的溶解则是一个十分缓慢的过程。 对于线型和支链型非晶态聚合物， 一般可以分为溶胀和溶解两种类型。 溶胀 溶剂分子扩散渗透到聚合物内部，使其体积膨胀。 溶解 大分子向溶剂中均匀分散。 对于交联或体型的聚合物，由于交联结点的束缚，只能溶胀，不能溶解，深度交联聚合物则呈不溶不熔的性质。 晶态聚合物由于排列规整，堆砌紧密，分子间作用力很强，因此比非晶态聚合物的溶解更为困难。 极性晶态聚合物由于和溶剂分子间的极化作用，导致溶解活化能降低，有时在室温就可溶于极性试剂。 非极性晶态聚合物，需要升高温度，甚至在熔点附近，才能逐渐溶解。因此，结晶聚合物的溶解除与相对分子质量有关，还与极性有关。 2.2.1.1 极性相似原则 聚合物与溶剂的化学结构和极性相似时，两者可以互相溶解——相似相溶原则。 例如： 弱极性的聚苯乙烯溶于苯或甲苯中。 强极性的丙烯酸，可溶解于二甲基甲酰胺中。 聚乙烯醇易溶于水或乙醇。 中等极性的聚甲基丙烯酸甲酯可溶解于氯仿、丙酮。 2.2.1.2 溶解度参数原则 溶解度参数相近者相溶。 2 亲核基强弱次序： －CH2NH2＞－C6H4NH2＞－CON(CH3) 2＞－CONH－＞－CH2COCH2－＞－CH2OC OCH2－＞－CH2OCH2 － 例如 硝酸纤维素含有亲电子基团，可溶于有亲核基团的丙酮中； 尼龙－66含有强的给电子基团，可溶于含有强的亲电子基团的甲酸中。 1．配方设计的前提 一种新精细化学品的开发，在配方设计之前，必须对构成产品的原材料、产品要求达到的功能和生产工艺的现实性等充分地了解和掌握，才能使产品的性能，成本、工艺达到最优的综合平衡。 (2) 对原材料特征的了解 ① 原材料的作用与性质。 ② 原材料之间的近似性、相容性、协同作用等使其达到最佳增效效果。 ③ 原材料的质量及其检验。 ④ 原材料的用量与产品性能、工艺间的联系。 ⑤ 原材料的价格。在不影响产品质量的前提下尽量降低成本。 (3) 对生产工艺与条件的掌握 ① 现有生产工艺条件。 ② 生产设备的性能，操作的现实性。 2．配方设计的基本原则 (1) 配方的适用性 应有明确的产品功能要求和质