表面活性劑論文范文

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生物表面活性劑的熱穩定性、化學穩定性良好。例如，地衣芽孢桿菌產生的脂肽在75℃時可以耐熱140h。有些活性劑耐強酸、強堿，例如，0.0-D-海藻糖-6-棒桿霉菌酸脂，在0.1mol/L鹽酸中浸泡70h，僅有10%的糖脂被降解?？傊?，生物表面活性劑自身具有生理、藥理、免疫功能，原料來源廣泛，生產工藝簡單，常溫下能夠發生反應。最為重要的是，生物表面活性劑用量少，沒有毒性，可以完全降解，對周圍環境不會造成污染和破壞。正是由于具有上述多方面的性能和特征，因而越來越受到人們重視，在環境工程的應用愈加廣泛。

2生物表面活性劑在環境工程中的應用

2.1有機物降解

為消除土壤中的有機污染物，在土壤處理過程中加入生物表面活性劑，能夠讓污染物分散、增溶、乳化，提高土壤生物的可利用性，促進土壤中的生物盡快降解。尤其是在受到石油污染的土壤處理過程中，適當加入生物表面活性劑有著十分顯著的效果。有研究表明，采用銅綠假單胞菌合成的生物表面活性劑海藻糖脂，在原油污染處理過程中，能提高原油污染降解速度。另外，在土壤微生物體系中加入生物表面活性劑，能縮短油類降解時間，提高降解效果。

2.2油污預處理

在石油加工行業，油污是較為普遍的環境污染問題。并且一旦發生石油污染事件，污染物中往往含有烴類物質，具有一定毒性，造成較為嚴重的環境污染問題。正式處理這些油污之前，為提高處理效果，通常需要采取相應的措施進行油污預處理，也就是將含油的污泥進行脫油處理。日常工作中，經常用微生物代謝后產生的活性劑進行油污處理。這類活性劑的增溶性能良好，在實際使用過程中，能降低烴類物質的強吸附性能，使得烴類物質從油污中分離，降低油泥中的油類物質含油量，達到有效處理油污的目的。

2.3生物修復

在自然界中，微生物的作用是十分巨大的。它可以促進有機物降解，確保生物環境修復順利進行。實際工作中為達到生物修復的目的，可以直接采用發酵液的方式進行修復。通過這種措施的有效應用，不僅可以降低產品純化成本，還能降低分離提取表面活性劑的成本，處理效果佳，成本低，對整個生物修復工作產生重要影響，也有著較為廣闊的應用前景，今后在實際工作中必將得到更為廣泛的應用。

2.4去除重金屬

被油污染的土壤中的重金屬，如果不對其進行有效處理，往往會加重環境污染問題，影響作物生長。有研究表明，用表面活性生物化學物質、鼠李糖脂、槐糖脂的洗滌液沖洗土壤，可去除土壤中100%的鋅，還可以除去土壤中的有機態銅。有研究利用皂角苷去除粘土、沙土、有機質土壤、垃圾焚燒灰中的重金屬，并且效果良好，在實際工作中也逐漸受到重視。另外還可以利用生物表面活性劑去除廢水中的金屬離子，例如，用吸附-浮選法除去工業廢水的Cr6+和Zn2+，用活性劑的茶皂素浮選去除廢水中的鎘離子。不僅操作工藝簡單，而且能取得良好的金屬離子去除效果。

2.5減少農藥污染

在農業領域應用生物表面活性劑，能夠讓殺蟲劑得以均勻分散，并用作有機磷殺蟲劑的配方，有利于降低污染，取得良好效果。銅綠假單孢菌產的表面活性劑能溶解有毒的有機化學物質，使其溶解性得以增大。并在污染物處理過程中，能使六氯聯苯回收率提高31%，滿足實際處理工作需要。研究還表明，枯草芽孢桿菌產的表面活性劑加到α-和β-endosulfan溶液中，能夠將生物降解速率提高30%~40%。并促進其他結構降解，取得更好的處理效果，減少農藥使用所帶來的環境污染問題。

3結論

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   論文摘要:系統介紹了復合柴油的作用機理、研究配制及應用發展。

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概述

  復合柴油是將水和柴油通過復合劑和復合設備復合形成的油包水(w/o)型乳液。早在100多年前，就已有人摻水使用柴油，但是因為那時的柴油摻水技術水平較低，收益不夠明顯以及石油危機尚未突出等原因，而使柴油摻水技術處于緩慢發展的狀態。50年代末，由于環境保護需要以及石油危機等原因，柴油摻水應用技術才獲得重視。到了70年代，柴油摻水技術進入到實用性的發展階段。美國、前蘇聯、日本等工業發達國家競相把柴油摻水技術列為國家重點開發研究項目，對摻水復合柴油的復合手段、復合工藝、復合裝置、表面活性劑、復合機理及其燃燒動力學和對內燃機的磨損腐蝕以及規格化、商品化等多方面都進行了大量的實驗和深入研究。大量的研究表明:油水混合燃料能極大地改善排放污染，節省燃油。同時，柴油摻水復合燃料對內燃機不但沒有腐蝕和增加磨損的問題，反而能起到清洗劑的作用，可以降低內燃機維修費用。目前，世界各國研究燃油摻水技術的專業機構空前增加，專利文獻和學術論文如雨后春筍般地涌現。在日本、美國、德國等，柴油復合劑早已作為商品銷售，現已開發出第三代或第四代產品。日本專營復合油的薩米特公司推出的h一106 , h一107復合劑產品，銷往東南亞各國?？v觀柴油摻水技術的過去和現在，它已顯示出了強大的生命力。

2復合柴油的節能、降污原理及復合機理

2.1復合柴油節能、降污原理

2.1.1“微爆”效應(二次霧化)

  目前，國內外大多數專家認為復合柴油的節能是由于乳液內部的微小水珠的“微爆”效應引起的或稱二次霧化。微爆是在高溫環境下，由兩種或多種有不同揮發性的液體的汽化引起的。由于液體的擴散速度是有限的，穩定性差的液體就會覆蓋在表面，從而導致液滴迅速升溫。一旦溫度達到某個組分的過熱極限，微爆就會伴隨連續產生并變大的泡核而發生。微爆的作用是提高油滴的表面活化能。復合柴油為油包水(w/0 )型乳液，外相為柴油，內相為水。由于油的沸點比水高，所以受熱時水總是先達到沸點而沸騰或蒸發。當油滴內部的壓力超過油的表面張力和環境壓力之和時，水汽將沖破油膜的阻力而使油滴爆炸，形成更細小的油滴。爆炸后的油滴更細小，因此燃燒更完全，從而達到節能效果。

2.1.2化學效應

  有文獻對復合油的燃燒化學進行了研究，提出了水煤氣反應的重要性，燃料中由于高溫裂解產生的碳粒子，能與水蒸氣反應生成co和h2，使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒效率，降低了排煙中的煙塵含量。復合柴油在柴油機燃燒室高溫高壓條件下發生化學反應，由于復合油中水的存在，促使產生了許多oh"基團，使得消除積炭的反應()速度加快，從而達到降污的目的。有文獻提出了其他一些用于解釋復合油節能降污的觀點，例如摻混效應、汽提效應、改善燃料與空氣的混合比例減少過?？諝庀禂狄源蠓冉档偷趸?)的產生等。

2.2柴油復合機理

  復合柴油是由普通柴油、水、表面活性劑、助表面活性劑組成。柴油和水是兩相互不相溶的體系，作為油包水的乳液，水是分散相，為使水的微小液滴在兩相交流中足夠穩定，須使用表面活性劑。柴油復合劑能使乳液穩定的因素有二:其一，降低了油一水界面張力，即降低了吉布斯函數，有利于乳液的穩定存在;其二，柴油復合劑的分子在界面處作定向吸附，生成具有一定機械強度的薄膜，阻止分散相液滴的合并聚集。由于乳液中液滴分子作不停頓的布朗運動，頻繁地相互碰撞，如果界面膜的強度較小，在碰撞中界面膜容易破裂成液滴合并。因此，柴油復合劑需要二種或二種以上的表面活性劑復配而成，這種復配的柴油復合劑所形成的界面膜有較高的膜彈性，所形成的乳液也比較穩定。目前柴油復合劑的配方根據其結構大致分為五種類型:①陰離子型有烷基磺酸鹽類、烷基苯磺酸鹽類、烷基蔡磺酸鹽類、脂肪酸皂類、烷基醋墟泊酸磺酸鹽類等;②陽離子型有簡單胺鹽類、季胺鹽類等;③非離子型有脂類，如脂肪酸聚氧乙烯醋、脂肪酸山梨醇醋;醚類，如脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基苯酚聚氧乙烯醚，脂肪醇山梨醇脂聚氧乙烯醚;酞胺類，如烷基醇酞胺等;$兩型離子型有梭酸類、硫酸類、磺酸類等;④高分子型有天然水溶性膠類、淀粉衍生物類、纖維素類、合成水溶性高分子類等。

3復合柴油的配制及性能

3.1復合劑配方成分的篩選依據

  (1)親油基團與油相具有相似結構的復合劑復合效果好。根據相似相溶原理，要求復合劑的憎水基團的結構和油的結構越相似越好。結構與柴油越相似，界面上的吸附作用也就越強，這樣就能既可使油水界面張力降低得多，又能使界面膜的強度大，因而穩定性就好。根據多種活性劑的性能試驗篩選最終選擇了與柴油的主要成分有相似分子結構的有機酸和復合劑且。

  (2)混合復合劑的效果往往比單一復合劑效果好。為了形成穩定的復合液，要求復合劑不僅能大量降低水的表面張力，而且能在油水界面形成堅固的保護膜。有些物質的表面活性大，能大量降低水的表面張力;有些物質表面活性雖然較差，但能在水微粒周圍形成堅固的保護膜。選擇具有相似分子結構的這兩類表面活性劑，把它們組合起來，就可以取長補短，達到更好的復合效果。因此，使用一種以上的表面活性劑加助劑制備的微乳液，比用單一表面活性劑加助劑制備的微乳液更穩定。因此采用了使用混合表面活性劑加助劑進行復合配方設計。

  (3)輔助表面活性劑是微乳液形成的一個不可缺少的組分。一般乳狀液的形成主要是由于復合劑在油/水界面的吸附，形成堅韌的保護膜，同時降低界面張力，使油(或水)較易分散。但無論如何仍有界面，從而有界面張力的存在，故此種體系是不穩定的。若再加人一定量的極性有機物，可將界面張力降至不可測量的程度;此后即形成穩定的微乳液。輔助表面活性劑是微乳液形成一個不可缺少的組分，它除了能降低界面張力外，還能增強界面膜的流動性，使界面膜的彎曲更加容易，有利于微乳液的形成。

3.2復合劑配方的篩選

  雖然有以上這些理論依據，但關于復合劑中各種組分的具體確定，目前還沒有成熟完整的理論模式來測算指導，必須靠經驗積累和試驗實踐來確定每種組分的實際復合效果。因此，進行深人細致的實驗選擇尤為必要。

3.2.1實驗試劑

  ①主復合劑工:由有機酸(酸值為123.3kohmg/g)和堿溶液反應制成。

  ②復合劑n:非離子表面活性劑，上海大眾藥業有限公司，粘度:1 000一1 400mm2/s;

  ③助表面活性劑:醇類，濟南化工二廠，純度98 %。

3.2.2實驗步驟

  通過大量的配制試驗，考察了各種組分的復合效果，從而最終找到了合適的復合劑配方。所找到的復合劑配方中陰離子型表面活性劑的比例占絕大多數，而非離子型表面活性劑僅占8%左右，這就使所配制的復合柴油成本大大降低。

  ①配制復合劑的小樣。向錐形瓶中加人5lg有機酸，再加人8.5g堿溶液，振蕩15 min，待反應完畢后，加人6g復合劑ii ,3g助劑，蓋上塞子，然后采用手搖振蕩的方法使錐形瓶內各種物質完全混合均勻。在室溫下靜置，待泡沫消失，即得到復合劑。

  ②配制該復合劑的擴大樣。向錐形瓶中依次加人510g有機酸，85g堿溶液及60g復合劑ii , 30g助劑，然后按上述方法配制，得到復合劑的擴大樣。將錐形瓶內的復合劑靜置一段時間，待液面上的泡沫完全消失后，且再用手振蕩錐形瓶也無泡沫產生為止飛這大概需要3h左右。此時用手觸摸錐形瓶壁已冷卻至室溫，待用。

3.2.3實驗現象

  ①在加人堿溶液的過程中，發現溶液液面上會產生泡沫。

  ②在振蕩錐形瓶的過程中，感覺到瓶壁是熱的。

  ③在振蕩過程中，液面上有白色泡沫產生，并隨復合劑量增加，泡沫層變厚。

3.2.4實驗結果

  由上述實驗步驟得到含有機酸74 %(質量分數)，含堿溶液12%(質量分數)，含復合劑11為9%(質量分數)，含助劑5%(質量分數)的復合劑。該劑為完全透明的棕色油狀液體，無特殊不良氣味，穩定性好，自配制起至今(半年多)無任何變化。

3.3復合柴油的配制

  本此使用上面的復合劑配方來配制微復合柴油，在相同的實驗室條件下，分別進行了復合柴油配制的小樣試驗和擴大試驗。

3.3.1試驗

  配制方式用天平分別稱取一定量的水、劑、油(0#柴油)按一定順序加人到燒杯中，攪拌一段時間后，靜置，觀察到體系為透明的均相液體后，繼續加人一滴劑，重復上述操作，直至體系出現渾濁為止。然后取體系出現渾濁的前一滴加劑量作為該微乳油的最終加劑量，重新按上述步驟配制乳油。從剛剛配制的乳油樣中取出一部分，倒人250m1帶磨口塞的錐形瓶中，保存起來，觀察其穩定性如何。

2配制結果

3結果分析

  ①從表2可以看出:在水占6%一20 %、復合劑占10%一21%時，均可形成乳油。特別是其中的油樣1、油樣2、油樣3及油樣4和油樣6不但形成乳油的速度快，而且形成的乳油透明度高、穩定性好。

  ②試驗證明:在小樣試驗中所配制的復合劑，進行擴大試驗后，仍能實現對柴油的復合，這表明該劑的復合能力沒有改變。而且在小樣試驗中可以配成復合柴油的水、油、劑之配比，在擴大試驗中同樣可以配成乳油。

3.3.4復合哭油指標(以4號樣為例)

4我國復合柴油的發展現狀及研究方向

  我國柴油復合技術研究起步較晚，最近幾年發展迅速，已開發出許多較好的復合劑配方并研究了復合復合劑的親水一親油值(h lb值)等性質，和國外技術相比，沒有合成反應，均采用多種表面活性劑復配而成，只是在復合劑的配方組成上略有差別。這些柴油復合劑配方組成的共同特點是:

  1)以非離子表面活性劑為主體的高效復合劑達80%左右。此非離子表面活性劑的親水基團為聚氧乙烯()。即一般所說的eo鏈。其醚氧可與金屬催化劑絡合，提高催化劑活性。

  2)低沸點易燃有機物，如丙酮、甲苯、硝酸乙酷、正己烷等。其目的在于降低點火溫度，便于內燃機起動。

篇3

液膜萃取是近現的一種新的萃取方法， 其實質是選用難溶于水的油類（ 如煤油） 制成性能穩定的油包水乳液， 外水相中的溶質（ 如苯酚） 進入油膜后， 立即透過膜與內水相的溶質（ 如氫氧化鈉） 發生反應（ 生成酚鈉） ， 從而去除水相中的污染物（ 苯酚）。因此， 液膜萃取實際上是用煤油從廢水中脫除苯酚， 再用氫氧化鈉溶液從煤油液膜中把苯酚反萃出來， 萃取和反萃取一步操作完成。本研究應用液膜萃取法處理了含酚工業廢水

一、液膜分離原理

液膜分離又叫液膜萃取， 屬于膜分離技術的一種， 它是利用表面活性劑與煤油制成的液體膜進行萃取與反萃取， 從而達到分離與濃縮目的。它包括3 個主要步驟： 制乳、混合傳質與破乳。將含有表面活性劑的煤油與一定濃度的NaOH 水溶液， 經過高強度剪切分散， 形成油包水型的乳化液

在混合傳質設備中， 將制得的乳液分散在需處理的含酚廢水中， 通過外加動力， 讓廢水與乳液充分接觸。內水相為 NaOH 水溶液小球， 外水相為含酚廢水， 中間由煤油與表面活性劑形成的液膜隔開， 乳液在廢水中分散情況。

廢水中的酚易溶于煤油， 擴散進入內水相后與NaOH 反應， 生成酚鈉。酚鈉不溶于煤油， 不能通過煤油液膜返回外水相（ 含酚廢水） 。于是廢水中的酚可連續不斷地通過液膜進入內水相， 以酚鈉的形式富集在內水相中， 從而達到從廢水中除去酚的目的。

完成混合傳質的乳液進入破乳設備， 通過高壓靜電破乳， 分成油相（ 煤油+ 表面活性劑） 與水相（ NaOH+ 酚鈉水溶液）。油相收集可再循環利用； 富含酚鈉的水相， 如酚具備回收利用價值， 可經過再處理回收酚； 若不具備利用價值， 可將水相打入焚燒爐焚燒

二、液膜法萃取含酚廢水實驗

1.試劑與材料煤油（市售）；Span-80（化學純）；氫氧化鈉（分析純）；液體石蠟（化學純）；二異丙醚（化學純）；MIBK（化學純）；其它試劑均為分析純.煤氣化含酚廢水：總酚5110mg/L，其中單元酚含量3530mg/L；COD17230mg/L.

2.儀器與設備剪切乳化攪拌機（上海標本模型廠），數顯測速儀，Zetasizer Nano S90粒度分析儀等。

三、液膜工藝條件及方法

1.制乳將Span-80液體石蠟和煤油按一定比例混合，在攪拌速度100r/min下攪拌5min，然后加入一定濃度的氫氧化鈉溶液，將攪拌速度提高到5000r/min，乳化20min，制成穩定的乳狀液。

2.液膜萃取取一定量的廢水，用鹽酸調pH，用500mL燒杯做乳液和廢水的接觸器，在電動攪拌器攪拌下混合10min，進行液膜萃取。

3.靜置分層將萃取完的乳液和廢水移入分液漏斗中，靜置分層30min。

4.溶劑萃取工藝條件與方法將水樣用鹽酸調好pH，溶劑與水按1：2體積比進行三級錯流萃取，操作溫度為室溫.萃取后，將萃余液在微沸狀態下蒸發掉5%的液量，以脫除溶解的萃取劑，然后用蒸餾水補足蒸發失去的水量，最后進行分析測定。

5.分析方法

總酚測定采用直接溴化法，COD測定用重鉻酸鉀法GB11914-89.

四、結果與討論

1.表面活性劑用量對除酚的影響

由圖 1a可以看出，當表面活性劑的用量為 1%時 ，除酚率低，曲線后段向下彎曲， 表明乳液損失較大 ，表面活性劑用量不足 ；當表面活性劑用量為 3%-5%時 ，除酚率較高 ；當用量為7%時 ，除酚率下降， 這是由于表面活性劑用量過多，油膜粘度過大，遷移速率降低所致 。由圖可見，當表面活性劑用量為 3%-5%， 處理10-20min可得到較高除酚率。

圖 1a表面活性劑用量對除酚率的影響 圖1b NaOH濃度對除酚率的影響

2.NaOH濃度對除酚的影響

足夠濃度的NaOH溶液能保證內水相酚濃度趨于零， 有利于高效除酚 。對于高濃度含酚廢水的處理 ，增水比雖然可保證較高的除酚率 ，但從乳液的回收及循環使用考慮 ， 在保證液膜穩定性的前提下 ，提高內相NaOH的濃度在經濟上更為合理 。圖1b表明 ， 內相 NaOH濃度在5-10%時 ， 均可取得滿意的處理效果。

3.油內比（ Ro i） 的影響

油內比是制備乳狀液時油相與水相的體積比. Span-80 含量為3 % ， 其余條件同上述第二點， 改變油內比， 以確定其最佳值. 實驗結果如下。

由上數據得知： Roi 為 1：1 時， 除酚效果最佳。

五、結論

液膜萃取技術是一項多學科交叉結合的技術，能夠將反應和分離集為一體，從而實現高效、快速的分離 。本文通過液膜法處理含酚廢水的研究發現，利用該法處理含酚廢水，能滿足生化處理對煤氣化含酚廢水的處理要求，具有潛在的社會和經濟效益 ，同時本研究也為進一步進行中試研究提供了理論及數據依據。

參考文獻

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[論文摘要]目前，靜電在生物工程中有著重要的應用。介紹高分子抗靜電的方法，闡明高分子材料抗靜電技術在我國的發展和策略。

靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中，如人們每時每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個帶電粒子；自然界的雷電；干燥季節里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見的靜電現象。實際上，靜電在生物工程中有著重要的應用。

一、高分子抗靜電的方法概述

高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質，其主要泄放方式為表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射，三者中以表面傳導為主要途徑。因為表面電導率一般大于體積電導率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此，通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚?？轨o電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法，而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。

（一）添加導電填料

這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。

（二）與結構型導電高分子材料共混

導電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重復出現的結構單元組成，當在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導體的性質，凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同，它屬于分子導電物質。根本上講，此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料，但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩定性差，無法直接單獨應用，一般作導電填料與其它高分子基體進行共混，制成抗靜電復合型材料，這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。

（三）添加抗靜電劑法

1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質，其結構通式為RYx，其中R為親油基團，x為親水基團，Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡與高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團，此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。

導電機理無論是外涂型還是內加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導電膜。（2）離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導電性。（3）介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系數。概括起來一是降低制品的表面電阻，增加導電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產生。

2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經較低的剪切力拉伸作用后，在基體高分子表面呈微細的筋狀，即層狀分散結構，而中心部分呈球狀分布，這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻，并且具有永久性抗靜電性能。

二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況

我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種，以非離子表面活性劑為主，目前常用的品種有，大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、ABPS（烷基苯氧基丙烷磺酸鈉）、DPE（烷基二苯醚磺酸鉀）；上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑SN（十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽），另外該廠生產的抗靜電劑PM（硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物）、抗靜電劑P（磷酸酯與乙醇胺的縮合物）；北京化工研究院開發的ASA一10（三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物）、ASA一150（陽離子與非離子表面活性劑復合物），近年來又開發出ASH系列、ASP系列和AB系列產品，其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑；ASB系列產品則為有機硼表面活性劑（主要是硼酸雙多元醇脂與環氧乙烷加成物的脂肪酸酯）與其他非離子表面活性劑復合而成；ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成，杭州化工研究所開發的HZ一1（羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物）、CH（烷基醇酰胺）；天津合成材料工業研究所開發的IC一消靜電劑（咪唑一氯化鈣絡合物）；上海合成洗滌劑三廠開發生產的SH系列塑料抗靜電劑，已經形成系列產品，在使用效果和性能上處于國內領先地位，部分品種可以替代進口，如SH一102（季銨鹽型兩性表面活性劑）、SH一103、104、105等（均為季銨鹽型陽離子表面活性劑），SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑；濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。（聚氧乙烯烷基胺復合物）等；河南大學開發的KF系列等，如KF一100（非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑）、KF-101（醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑），另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑，聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等；抗靜電劑TM系列產品也是目前國內常用的，主要用于合成纖維領域。

從抗靜電劑發展來看，高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品，尤其是在精密的電子電氣領域，目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。

三、結語

我國合成材料抗靜電劑行業發展前景較好，針對目前國內研究、生產、應用與需求現狀，對我國合成材料抗靜電劑工業發展提出以下建議。

（一）加大新品種開發力度

近年來國外開發的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑；用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯；用于磁帶工業的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物；適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等，總之國內科研院所應根據我國合成材料制品要求，開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種，并不斷強化應用技術研究，以滿足國內需求。

（二）加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產

今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配，向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料，如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發方興未艾，國內要加快抗靜電母粒的開發與研究，促進我國抗靜電劑工業發展。

參考文獻：

[1]高緒珊、童儼，導電纖維及抗靜電纖維[M]．北京：紡織工業出版社，1991．148154．

篇5

國內外多家行業技術組織、高校為其保留席位，這些職位提供方有中國健康教育協會、國際化妝品化學家學會聯合會、日本化妝品技術者會、北京化工大學、北京工商大學、江南大學。從1994年進入500強企業美國寶潔公司開始，一直從事發用品的研究與開發，歷時14年之久，研究方向有頭發定型產品技術與配方、配套香波及護發素技術、全球護發產品技術和全球香波技術等?，F任寶潔公司全球美發護發研發中心首席科學家。

部分：

T. Kodaira, J. Z. Yang, and H. Aida, "Solvent Effect on the Radical Copolymerization of N-Methyl and N,N-Dimethylacrylamides and N-Methylmethacrylamide with Methyl Methacrylate", Polym. J., 20, 1021 (1988).

T. Otsu and J. Z. Yang, "Radical Polymerization of N-Substituted Citraconimides as Polymerizable 1,1,2-Trisubstituted Ethylenes", Polym. Bull., 24, 475 (1990).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Radical Copolymerization of Dibutyl Citrconate and Mesaconate with Vinyl Acetate", Makromol. Chem., Rapid Commun., 11, 549 (1990).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Radical Polymerization Behavior of Itaconic Anhydride", Chem. Express, 5, 805 (1990).

T. Otsu, M. Okuo, H. Watanabe, and J. Z. Yang, "Radical Polymerization of Dialkyl Itaconic Derivatives",Chem. Express, 5, 953 (1990).

T. Otsu, H. Watanabe, J. Z. Yang, and M. Yoshioka, "Synthesis of Polymers from Itaconic Acid Derivatives", Chemistry (日語), 45, 282 (1990).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Radical High Polymerization of b-Monoalkyl Itaconates and Characterization of the Resulting Polymers", Polym. Bull., 25, 145 (1991).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Study on Radical Polymerization Reactivity of ?-Alkyl-?-methyl Itaconates", Makromol. Chem., Rapid Commun., 12, 205 (1991).

T. Otsu and J. Z. Yang, "Radical Polymerization of Itaconic Anhydride and Reactions of the Resulting Polymers", Polym. Int., 25, 245 (1991).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Alternating Copolymers from the Radical Copolymerization of Citraconic Derivatives with Isobutyl Vinyl Ether", Polym. Int., 26, 63 (1991).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Reactivity of Citraconic Anhydride, N-Alkylcitraconimides, Dialkyl Citraconates, and Dialkyl Mesaconates in Radical Copolymerization with Vinyl Acetate and Characterization of the Resulting Copolymers", Eur. Polym. J., 27, 1081 (1991).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Terpolymerization Behavior of Citraconic Anhydride, Styrene, and Isobutyl vinyl Ether", Polym. Bull., 26, 509 (1991).

T. Otsu and J. Z. Yang, "Synthesis of Alternating Copolymers from N-Alkylcitraconimides and a-Methyl Styrene", Polym. Commun., 33, 528 (1991).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Radical Copolymerization of Citraconic and Mesaconic Acids with Styrene", Chem. Express, 6, 41 (1991)

J. Z. Yang and T. Otsu, "Radical Polymerization Behavior of Itaconic Acid in Dioxane and Ethanol", Chem. Express, 6, 49 (1991).

J. Z. Yang and T. Otsu, "Radical Copolymerization of Citraconic Anhydride with Styrene and Terpolymerization of Citraconic Anhydride, Maleic Anhydride with Styrene", Macromolecules, 25, 102 (1992).

T. Otsu and J. Z. Yang, "High-Molecular-Weight Alternating Copolymers from Thermal Copolymerizations of N-Alkylcitraconimides with Styrene", J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem., A29, 207 (1992).

T. Otsu, H. Watanabe, J. Z. Yang, M. Yoshioka, and A. Matsumoto, "Synthesis and Characterization of Polymers from Itaconic Acid Derivatives", Makromol. Chem., Macromol. Symp., 63, 87 (1992).

J. Z. Yang and R. M. Ottenbrite, "Polycondensation of b-Benzyl-L-Aspartate Utilizing Diphenyl Phosphoryl Azide as Condensing Agent", Polym. Preprints, 33 (1), 1115 (1992).

J. Z. Yang, M. Wang, and R. M. Ottenbrite, "Synthesis of Copoly(amino acids) as Potential Biomaterials by Diphenyl Phosphoryl Azide", J. Bioact. Compat. Polym., 8, 69 (1993).

J. Z. Yang, M. Wang, and R. M. Ottenbrite, "A study of The Molecular Weight Distribution of Poly(amino acids) Synthesized by Diphenyl Phosphoryl Azide", J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem., A30, 503 (1993).

J. Z. Yang, M. Wang, R. M. Ottenbrite, and I. I. Negulescu, "Synthesis of Copoly (amino acids) through Direct Polycondensation", Polym. Preprints, 34 (1), 536 (1993).

J. Z. Yang, M. Wang, and R. M. Ottenbrite, "A study of Polymerization of Amino acids by Diphenyl Phosphoryl Azide: Dependence of The Molecular Weight Distribution on Synthesis Conditions", Polym. Preprints, 34 (1), 538 (1993).

J. Z. Yang, M. Wang, L. Fambri, and R. M. Ottenbrite, "Convenient Synthesis of Natural Amino Acid - Containing Nylons", Polym. Preprints, 34 (2), 420 (1993).

J. Z. Yang, "Book Review: Modern Methods of Polymer Characterization", J. Bioact. Compat. Polym., 8, 83 (1993).

Y.-S. Lee, J. Z. Yang, T. Sisson, D. Frankel, D. F. O'Brien, J. Gleeson, and S. M. Cruner, "Polymerization of Nonlamellar Phospholipid Assemblies", Polym. Preprints, 35 (1), 456 (1994).

Y.-S. Lee, J. Z. Yang, T. Sisson, D. Frankel, J. Gleeson, E. Aksay, S. L. Keller, and S. M. Cruner, D. F. O'Brien,"Polymerization of Nonlamellar Lipid Assemblies", J. Am. Chem. Soc., 117, 5573 (1995).

Y. Sei, J. Z.Yang, X. Luo, T. Kato, “Dermatology Practice 5 - Skin Care Practice, Chapter 6: Dandruff and Seborrheic Dermatitis (日語)”, Bunkodo, Tokyo, 1999.

楊建中，“頭發的損傷與護發”, 中國化妝品（行業版），102, 62 (2002).

35. 陸堅，楊建中，“海飛絲去屑潤發精華露――啟動巨大的護發品市場”，中國化妝品（行業版），118, 72 (2002).

杜榮昌，王俠生，朱敏，章強強，羅東輝，楊建中，“頭皮屑的發生及去頭屑香波的應用”，中國麻風皮膚病雜志，18（3），245，2002.

楊建中，“淺談染發對頭發的影響以及染后護理”，中國化妝品（行業版），128, 70 (2003).

楊建中，“高分子與頭發化妝品”, 中國化妝品（行業版），138, 60 (2003).

J.Z.Yang, “Aesthetic Dermatology: IV. Shampoo and Conditioner (日語)” , Nanzando, Tokyo, 331-335 (2005).

C.LaTorre, B.Bhushan, J.Z.Yang, P.M.Torgerson, “Nanotribological Effects of Silicone Type and Deposition Level and Surfactant Type on Human Hair using Atomic Force Microscopy”, J. Cosmet. Sci., 57, 37 (2006).

1． 頭發損傷的模型

在當今的日常生活中，能夠引起頭發損傷的因素比比皆是。因而，通過使用優質的護發產品來修復受損傷的頭發是廣大消費者的共同愿望。然而，怎樣才能設計出能夠滿足消費者需要的護發素技術呢？本文作者根據在寶潔全球護發研發中心的多年實際工作經驗，舉例論述護發素技術設計中的一些基本思路和手段。希望能對同行業的技術人員起到拋磚引玉的作用。

首先，作為技術設計的出發點，深刻理解頭發受損前后其結構及性能上的變化十分重要。事實上，頭發受損前后的差異是多方面的，與造成頭發損傷的原因及損傷的程度有著直接的關系。眾所周知，造成頭發損傷的主要原因有燙發、染發等引起的化學損傷，梳理等引發的物理損傷，由于熱吹風或電燙時溫度過高而引起的熱損傷，以及日光損傷及氣候老化等。理論上講，物理損傷主要影響頭發的表面性能，而化學損傷則波及表面及內部結構。然而現實生活中，往往是多種因素同時起作用。因此，針對不同原因造成的頭發損傷，分別建立受損后結構及性能變化的模型極為重要。

以由漂白或染發引起的化學損傷為例。染發劑和漂發劑是透過毛小皮，進入毛皮質中而發揮作用的。其中永久性染發是通過將氧化染料滲透到頭發內部，并在氧化劑的作用下發生氧化聚合，生成高分子色素而染色。而脫色也是通過將漂白劑與頭發中的黑色素發生氧化反應而完成的。這些化學反應都不可避免地會改變毛發的表面及內部結構。而毛小皮會首當其沖地受到影響。毛小皮最外層的疏水性保護膜――脂肪酸層(F-layer)將首先被分解而脫離，使得頭發表面變得比較親水且帶更多的負電荷。圖1中的原子力電鏡圖顯示，在高相對濕度的環境下，受損傷的頭發表面附著著一層濕氣。這就證明了受損后的頭發更加親水。進一步的損傷會使毛小皮上出現許多微小的空洞，最終毛小皮變得粗糙并容易出現剝蝕。同時，化學處理還不可避免地會改變頭發內部的結構，如引起頭發中蛋白質流失、結晶度下降等。

上述因損傷而引起的結構及性能的變化會嚴重影響頭發的美觀，為人們的生活帶來煩惱，甚至直接影響到人們的心理健康。主要表現為受過損傷的頭發摸上去感覺“沒有光澤” 、“粗糙” 、“缺乏彈性” 、“不易梳理”、“易斷發”等等。這些都是上述物理化學性質變化的表觀現象（圖3）。實際上，許多研究結果表明：受損傷的頭發有含水量降低，拉伸強度下降，彈性及韌性下降，顏色和光澤損失，表面紋理變得粗糙等物理性能的變化。干燥、缺乏水分又會進一步促使頭發的剝蝕，形成惡性循環。而頭發受損后光澤度的下降主要是由于發表面變得粗糙，對光的反射效率降低所造成的。因此，為消費者提供能夠有效地恢復頭發性能的護發產品是十分重要的。

2． 頭發修復技術的設計概念

如前節所述，頭發受損后會出現許多與以前不同的表觀變化。而在設計修復技術時，我們應該抓住其本質的物理性能變化，如疏水性變化及表面光滑度變化等。針對這些變化而選擇相應的技術，并通過大量的實驗篩選才能達到最佳效果。這里用兩個最廣為人知的護發成分作為例子來論述怎樣進行最佳設計。

既然恢復頭發的疏水性和平滑性是修復損傷頭發的重要組成部分，顯然使用含有豐富的疏水性基團的成分應該是一個行之有效的方法。因受損后的頭發帶有更多的負電荷，選用帶正電的陽離子化合物與其相結合則顯得更有意義（圖4）。由此可以想象，長碳鏈（碳十六以上）陽離子表面活性劑將是一個良好的選擇。

陽離子表面活性劑(如季銨鹽等)能夠與頭發表皮的陰離子相互吸引，有效地吸附在頭發上，從而給頭發重新覆上一層疏水保護膜。它同時也起著層的作用，使頭發變得光滑、柔軟。

眾所周知，另一類常用的護發成分是硅酮類（聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷共聚醇、氨基硅酮等）。這里主要是利用了硅酮類的高疏水性及低表面張力的特點。由于具有極低的表面張力(16-20mN/m)，硅酮可以均勻在頭發表面展開而形成薄膜。從而使頭發表面變得平整光滑、富有光澤。同時也可一定程度防止頭發中水分的揮發。從圖5的原子力顯微鏡圖中，我們可以清晰地觀察到硅酮膜的平滑效果。

除了上述兩類廣為人知的護發成分外，還有很多可供選擇的原料，這里不一一贅述。但既然護發劑的選擇很多，為什么有些產品對頭發的修復效果卻并不理想呢？可見選擇最佳的護發成分的組合并不是一件簡單的事。

3． 頭發修復技術的優化方法

這里還是以以上述兩種常見的護發成分為例進行說明。陽離子表面活性劑及硅酮的種類繁多，選擇起來并不容易。選擇的關鍵歸納起來有以下幾點：

1） 首先要根據對象消費者群的發質，設定頭發修復程度的技術指標。顯然對于要求高的消費者如達不到其要求、或反之給要求較低的人以過高的護發效果，都難以使其滿足。

2） 在選擇原料時，要根據其實際功能做到分工清晰，各有所用。最好能夠通過單一變數的實驗進行篩選。在此基礎上，再進一步尋求原料之間的互補性及協同作用。

3） 積極應用各類理論模型來指導原料的篩選工作。這樣做可以提高篩選的效率。

4） 根據功能上的要求，選擇適當的物理性能參數作為篩選過程中的指標。

下面就舉幾個例子來具體地說明一下。首先以陽離子表面活性劑的設計為例。在選擇陽離子表面活性劑時，除安全性及成本之外，還應考慮以下兩個關鍵因素。第一是它在頭發上的附著效率。再者就是對頭發疏水性及光滑度的改善效果。一般可以通過測試經陽離子表面活性劑處理后的頭發表面能以及摩擦力來篩選。而另一個行之有效的方法就是通過使用計算機做分子模擬來預測其性能。這里首先需要的是建立一個合理的頭發外表皮的分子模型。然后通過能量最小化的模擬，推算出不同的陽離子表面活性劑與頭發間的結合能以及結合以后的表面能（圖6）。由此預測哪一類的陽離子化合物最為理想。經驗表明，模擬值與實驗數據有較好的相關關系。圖7所示的陽離子表面活性劑對頭發表面能的降低作用的實驗結果，就是在分子模擬的指導下獲得的。其中陽離子表面活性劑1號及2號的實驗結果與模擬值大致相同。對于硅酮等護發成分也可使用同樣手段指導篩選，但相對來說模擬高分子時的難度要大得多。

Molecular Simulation of Cationic Surfactant Adsorption on Hair Surface

Hair epicuticle surface

(Energy optimized for 18MEA)

Cationic surfactant on hair surface

(Before energy optimization)

Cationic surfactant-hair complex

(Energy optimized)

下面再以硅酮為例論述如何利用原料的物理性能參數作為參數進行篩選。我們知道，未經改性的聚二甲基硅氧烷是非常疏水的。頭發原本也是疏水的，但經過損傷的頭發變得相對親水，其親水程度根據受損程度不同而變化。由此引發的問題是：如果僅使用聚二甲基硅氧烷，它雖然會有效地附著在未受損的頭發上，但對于嚴重受損的頭發則不很有效。好在現在經過改性（或功能化）的硅酮的種類也很多，關鍵是使用什么指標去篩選。既然使硅酮與頭發的疏水性相符是問題的關鍵，利用硅酮與水之間的界面張力作為主要物理性能參數，就可以有效地篩選出最佳的適用范圍（圖8）。在此范圍內的改性硅酮能夠有效地附著在有著不同損傷程度的頭發上，從而起到良好的修復作用。

4． 優質護發素的修復效果

通過上述各種科學手段進行最優化篩選后產生的技術，使用在護發素產品中后具有理想的頭發修復效果。其中包括恢復頭發的易梳理性、順滑性、柔軟性、光澤度、強韌度，以及防止毛燥及頭發脫色的效果等。這些技術在寶潔公司全球護發產品中發揮著十分重要的作用。下面舉兩個例子說明優質護發素的修復效果。

圖9是頭發表面Z-電位的結果比較。不難看出，未經護理的頭發表面均帶有負電荷，而頭發受損傷后所帶負電荷增多。相反，即使是受過損傷的頭發，經護發素護理后的其表面幾乎不再帶負電荷。這說明護理后的頭發表面相對疏水，附有一層保護膜。從圖9的實驗還可以發現，經過優質護發素處理過的頭發表面接近電中性。這一特性使頭發更能保持優美的發型，免受由于靜電所造成的對頭發造型的影響（從而達到防止毛燥的效果）。

圖10通過比較頭發拉伸強度，說明優質的護發素可以使受損的頭發恢復到原來的強度。經過優質護發素處理的頭發表面，改性硅酮類活性成分往往會形成一層極薄的膜，大大降低了頭發表面的摩擦系數，從而使頭發變得極易梳理，降低了由梳理而帶來的損傷。

由于頭發本身不是一個活性組織，頭發中的營養成分會隨著時間的推移而流失，并且得不到補充（尤其是發梢）。優質護發素的另一個功能是給受損的頭發內部結構提供蛋白質和氨基酸等活性成分，從而使頭發恢復原有的物理性能。圖11中的電鏡圖像就顯示優質的護發素對受損的頭發內部結構也有明顯的修復效果。

篇6

[關鍵詞]采油；技巧；基礎

中圖分類號：F426.22 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）06-0379-01

我國當前和未來都將面對低滲、稠油等難開發油藏及特高含水期油藏，如以滿足國家對油氣的需求，這就需要我們對油氣知識做出更多的了解。油藏工程和礦場油氣集輸工程有著緊密的聯系。對油田進行措施配置有利于延長油田穩產年限，降低開采難度，在進行采油工程方案設計錢需要弄清楚油藏的地質特征和開發條件，采油工程方案為油田地面建設提供了實際依據。我國大多數油田已處于高含水、高采出階段，產量遞減較快，水油比上升造成的油氣田開采難度越來越大。采油面對的是不同地質條件和動態不斷變化的各種類型的油藏，只有根據油藏地質條件和動態變化，作為實現油藏工程方案制定的油田開發總體指標的一大保障，油氣田的開發技術在整個石油工業中占有重要地位?？碧骄烷_發井在鉆井的最后階段都是完井，用以解決生產套管直徑問題的一套嶄新的優化完井設計的新方法，是對完井工程技術的創新，設計人員首先要確定油管直徑和開發過程中將要運用到的采油工藝，標明套管材料以及強度的選擇要求。由于油藏地質研究和油藏工程方案是采油工程方案設計的資料來源， 地層油的本身重力，在油田建設中常會遇到油井層受損的問題， 以油層流出動態和油管節點分析為基礎，是對傳統完井工程概念的更新，研制了多種水質過濾裝置以提高注入水水質，并研究成功水力活塞泵抽油設計和診斷技術，這樣水珠壓力便能驅動油流，已恢復油井正常的生產功能。采油最重要的問題是如何提高采收率，高含水期水力活塞泵改用水基動力液等配套技術，同時研究了防腐注水管柱以及測試儀表。達到了液壓投撈可測試、調整多層的細分注水的目的。

近年來，部分抽油井出現了結垢及鐵銹卡泵現象，給油井生產帶來很大危害。注塑抽油桿扶正器也同樣存在強度問題，甚至有些井出現供液不足，泵效大幅度降低。雖然限量恢復注水以來情況有所緩解，因此扶正器只是在一定程度上減緩了桿、管偏磨程度，使得電泵總處于溫度較高的地層環境中。目前在用的電泵均己達到或即將達到使用年限，并沒有從根本上解決桿管偏磨問題，通常情況下，注水溫度不會對油田開發造成太大的影響。但由于油藏受到溫度變化的影響比較明顯，從而給以大直徑管式泵抽油為主的油藏生產帶來困難。突出表現為，抽油系統沖程損失增大，特別是近年來增加了側鉆井和定向斜井，而且因滾輪脫落造成卡斷抽油桿的事故也時有發生。使得有桿泵采油需要克服井斜的影響。表面活性劑驅油和堿水驅油及復合體系驅油，低溫井口安裝電加熱器如電阻絲電加熱器和陶瓷片電加器，以提高液流溫度，從而提高水驅油的波及系數。提高原油的流動度，可起到撐直、穩定管柱的作用。由于滾輪扶正器上的扶正輪與油管壁接觸面積小，氣體混相驅油是指通過注入與原油相混的流體，來排驅殘余油。工作狀態極不穩定，是通過將聚合物添加到水中，提高注入水的粘度，主要表現為泵體質量老化，原油及巖石的變化等引起原來流體的物理化學平衡破壞，電機散熱不良，燒壞頻繁。為了使這些工具在抽油桿柱組合中達到優化合理，同時在設計中，由于管式泵或電潛泵的機械結構引起在過流斷面狹窄處流體流速驟增，預測內容主要是全油田年注水量、日注水量、單井日注水量等，熱力采油通過向油層注入熱水或蒸汽提高油藏溫度而降低原油的粘度，壓力下降，加上降壓開采階段的泵掛加深，長期積累于套管表面，在停注降壓開采過程中，這也是造成目前電泵井檢泵周期短的主要原因，提高油氣采收率技術主要包括化學驅，氣體混相驅，熱力驅，微生物采油和物理采油等，但必須與其它先進的采油工藝技術相結合才能發揮作用，這是由于通過注氣可以形成局部分布的氣油界面；隨著油氣界面的下移，藏類型是決定油田開發方式的基礎和依據，而開發方式不僅要適應油藏的不同特點，對不同油藏應有不同的開采方式和開發井網。為了避免因油層受壓出現裂縫通道，規定常規油藏注水的壓力低于油層破裂壓力，隨著開發過程中產液量的不斷遞減，這種模式越來越不適應。一方面壓力值需小于地層破裂壓力，然后把它開采出來。這樣可以大大提高油氣田的采收率。對大泵的抽油桿柱下部增加加重桿來防止因下沖程桿柱受壓彎曲導致的偏磨，在起下管柱作業時，油管與套管摩擦使銹垢剝落。

多種驅油方法的組合是由于各種驅油法，都有各自的優缺點，很難完全滿足不同環境下油層的驅油。來研制更加有效的開采技術，用最小的經濟投入來獲得最高的采收率，因為它可以使排驅劑所到之處的油百分之百的采出。油是充分利用石油資源的重要途徑，即需要有先進的采油工藝技術總的來說才能實現對它有效開發，雖然三次采油方法很多和這方面的研究取得巨大的突破，當這種技術與提高波及系數的技術結合起來時，又降低了表面活性劑和聚合物的吸附滯留損耗，還可大幅度降低油水界面張力，油氣田采收率的影響因素包括內部因素和外部因素，在油氣田的開發過程中，先進的監測與觀察技術；先進的油層改造技術和先進的管理方式來保證開發工程的實施。不僅取決于油藏與設備條件，同樣也取決于有無氣源。雖然可用于混相的氣體有數種，其中的堿與原油中的環烷酸類可形成皂類而自生出主要是狡酸鹽類表面活性劑，預測注水量的目的在于保持油藏注采的壓力處于平衡狀態，這就需要對不同含水階段的油藏進行注水量的預測，在三次采油方法中化學復合驅無論是提高采油率幅度，還是降低成本都有很大發展潛力，不但可以除去原油中的酸類，而且能形成表面活性劑/聚合物驅，混相驅在提高采收率的方法中，具有很大的吸引力，表面活性劑體系全部替代昂貴的表面活性劑，既減少表面活性劑的用量，提高波及系數和驅油效率，特別是現在油價不高的情況下還不宜實現大規模的工業化，提出了各種驅油法組合的新型采油技術，有二元復合驅和三元復合驅，這時就需要避免由于注入水的溫度過低造成原油出現石蠟析出，帶來地層損害和滲透率下降，，油田開發的過程是一個不斷認識、不斷調整的過程，需要人們具有先進的認識方法和改造技術，但是除聚合物驅外其它驅油法目前仍處于基礎理論研究和先導性試驗階段。

由于油藏的多樣性，決定了油田開發方式的多樣性。人們通過長期的實踐和科學的探索，在油田開發過程中始終需要有能適應地下情況變化的工程技術來實現有效的開發目標，這是在油田開發過程中需要不斷研究和解決的問題。因此通過對它們的研究，不斷提高對油氣田采收率影響因素的認識，要有效地開發油田，就得在開發過程中，要綜合考慮油氣田內部因素和外部因素來最大限度地提高油氣田的采收率。不斷調整各項措施，是未來很長一段時間內所有地質工作者的重要任務。

參考文獻

篇7

關鍵詞：納米氧化鋁 制備方法 問題 前景

Preparation Methods of Nano-alumina and Its Characteristics

LI Yifan

（Shenhua Zhunneng resource Comprehensive development Co. Ltd.，Inner Mongolia Zhungeer010300）

Abstract：The characteristics of nano-alumina are briefly introduced，and the preparation methods of nano-alumina and its characteristics are reviewed. Points out that the problem of nano-alumina industrialization in our country，meanwhile look forward to the prospect of nano-alumina industry.

Key words： nano-alumina preparation methods problem，prospect

一、綜述

氧化鋁是一種白色粉末，已證實有a、b、g、d、e、x、r、l、h、q、κ和無定型氧化鋁等十二種晶型[1]，并各自表現出不同的性質，它們在高溫下長時間加熱都會轉化為穩定的a-Al2O3。氧化鋁按用途分為兩大類，一是用作生產電解鋁的冶金氧化鋁；二是種類繁多的非冶金用氧化鋁，又稱特種氧化鋁。目前特種氧化鋁已開發出了數百個品種，在材料、航天、化工、電子、生化醫藥等高科技領域廣泛應用[2]。

納米氧化鋁是一種尺寸介于（1～100） nm的超細特種氧化鋁顆粒，具有良好的體積效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，在光、電、熱力學和化學等方面表現出一系列的優異性能，例如高硬度、高強度、耐熱、耐腐蝕等，廣泛用于精細陶瓷、生物醫學、半導體材料、表面防護層材料、光學材料、催化劑及其載體等領域[3]。

二、制備方法及特點

納米氧化鋁的制備方法很多，根據原料在反應中的存在形式，可分為：固相法、氣相法、液相法。

1.固相法

固相法是將金屬鋁或者鋁鹽直接研磨或加熱分解后，再經過煅燒處理，發生固相反應，得到納米氧化鋁的一種方法。為了提高固相反應速率，可將固體原料研磨使反應物完全混合，或將原料加壓成片，加大反應物間的接觸面積。固相法的成本低，產量大，制備工藝相對簡單，不存在顆粒間因羥基凝集脫水所導致的粉末團聚；但存在能耗大、效率低，產品粒徑不夠微細，粒徑分布范圍廣，粒子易氧化變形，易混入其他雜質等缺點。

固相法分為機械粉碎法、化學熱解法和非晶晶化法。

1.1機械粉碎法

機械粉碎法是用機械對物料進行粉碎和研磨制取氧化鋁的方法。機械粉碎法要求簡單、成本低、產率高，但是會產生表面和界面的污染，所得氧化鋁粉體純度低、粒徑分布不均，而且制備的粉體容易發生團聚。

1.2化學熱解法

化學熱解法是通過對銨明礬或碳酸鋁銨等無機鋁鹽進行熱處理得到納米氧化鋁的一種方法?；瘜W熱解法主要包括銨明礬熱解法、碳酸鋁銨（AACH）熱解法和噴霧熱解法3種。

銨明礬熱解法是用硫酸鋁溶液與硫酸銨反應制得銨明礬，再加熱分解成納米氧化鋁。煅燒過程收集的爐氣可制成硫酸銨循環使用。該法工藝簡單，生產成本低，產品質量穩定。缺點是反應過程中有SO2、SO3產生，污染環境，且生產周期長，難實現規?；Ｄ壳爸饾u被AACH熱解法代替。

銨明礬熱解法發生的主要化學反應有：

Al2（SO4）3 + （NH4）2SO4 + 24H2O 2NH4Al（SO4）2?12H2O （1）

4NH4Al（SO4）2?12H2O 2Al2O3 + 2NH3 + N2 + 5SO3 + 3SO2 + 53H2O （2）

AACH熱解法是將銨明礬與碳酸氫銨反應制得銨片鈉鋁石前驅沉淀，然后經1200 ℃灼燒，可制得粒徑為15 nm左右的高純氧化鋁粉體[4]。此法不產生腐蝕性氣體，無熱分解時的溶解現象，產品粒徑控制好，且能簡化操作。但要求嚴格控制反應物配比，而且除雜較困難。張中太等[5]利用此法，通過控制適當的反應物配比和反應體系的pH值，最終制得粒徑為（5～20） nm的活性氧化鋁。其發生的主要反應有：

NH4Al（SO4）2 + 4NH4HCO3 NH4AlO（OH）HCO3 + 3CO2 + H2O

+ 2（NH4）2SO4 （3）

2NH4AlO（OH）HCO3 Al2O3 + 2NH3 + 2CO2 + 3H2O （4）

噴霧熱解法（Spray Pyrolysis，簡稱SP法），也稱溶液蒸發分解法，它是一種將金屬鹽溶液以霧狀噴入低壓高溫氣氛中，使其中的溶液蒸發，金屬鹽發生熱分解，從而直接生成組分均勻、分散性良好的超細氧化鋁粉體的方法。因其工序少，適于連續操作，易于控制組成及純度，且可以改善粉體團聚現象，故日益受到關注。

1.3非晶晶化法

非晶晶化法是先制備非晶態的化合態鋁，然后經過退火處理，使其由非晶態向晶態轉變。由于非晶態在熱力學上是不穩定的，在受熱或輻射條件下會出現晶化現象，通過控制晶化條件，可制備符合要求納米氧化鋁晶粒。此法工藝比較簡單、易控制，能夠制備出化學成分準確的納米材料，并且不需要經過成型處理。但該法生產的納米氧化鋁的塑性對晶粒的粒徑十分敏感，只有粒徑較小時，塑性較好，否則材料變得很脆。同時，非晶合金的尺度至今都不是很大，限制了非晶晶化后的納米體材尺度。

2.氣相法

氣相法是直接利用氣體或者等離子體、激光、電弧等方式將物質加熱變成氣體，使其在氣態下發生物理或化學反應，冷卻凝聚長大形成超細粉體的方法。此法又可分為物理氣相沉積（PVD）法和化學氣相沉積（CVD）法。PVD法是在真空容器中充入低壓惰性氣體，加熱氧化鋁使其蒸發，氣化的分子與惰性氣體原子相互碰撞而冷卻，凝結成納米粉末。CVD法是以鋁的單質、鹵化物、氫化物或有機化合物為原料，在氣化狀態下進行化學反應，經過成核、聚集和長大而形成納米粉體的方法。

氣相法的優點有：反應條件易控制，產物易精制；可通過控制反應氣體來得到少團聚或不團聚的超細粉末；反應操作可以連續長時間進行；氣相反應中不存在溶劑或副產物，避免了產物污染的情況；顆粒分散性好、粒徑小、分布窄。其缺點在于該法對反應設備要求嚴格，設備操作比較復雜；溫度變化、氣體流速等控制步驟繁雜困難；成本高，產率低，不適合大量生產，粉末收集困難[6]。

3.液相法

液相法可分為：溶膠-凝膠法、沉淀法、水熱法、微乳液法、相轉移分離法等。其易通過改變反應條件（原料濃度、反應液pH值、溫度、壓力等），控制產物的形貌、粒徑、化學成分。還可在反應階段摻雜添加劑或表面改性劑等，制成多成分的均一微粉體，改善粉體性能[7]。該法制備的超細微粉表面活性好，工業化生產成本低。但此法容易引入雜質，產品純度稍差。同時，反應物以溶液形式存在，得到產物易因羥基發生凝集，造成顆粒大小不均勻。

3.1溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法是目前在納米氧化鋁制備中研究和應用較多的一種方法，其步驟如下：將金屬醇鹽或無機鹽（仲丁醇鋁、丙酸鋁、AlCl3、Si（OCH3）4等）溶液注入能使其水解的溶液（檸檬酸、碳酸銨、尿素等）中長時間陳化，生成穩定的流動性溶膠體系，再縮合成無流動性的凝膠，在抽真空的情況下對凝膠低溫干燥、磨細可得氫氧化鋁超細粉，再經煅燒即得氧化鋁納米粉。

該法反應溫度低，產品晶型、粒度可控，且粉體顆粒細小、粒子均勻度高，純度高。但是，凝膠的干燥過程容易產生團聚。所以，在制備工藝中，常常要加入分散劑，使凝膠的表面改性，以避免凝膠粒子團聚。使用的分散劑多為表面活性劑，這些表面活性劑具有不同的親水/疏水平衡常數，它們的加入能有效地破壞晶橋網絡結合，防止膠粒團聚，可以達到乳化溶液和分散膠粒的目的。

溶膠-凝膠法根據原料的不同分為醇鹽溶膠-凝膠法和無機鹽溶膠-凝膠法。前者醇鹽價格昂貴，工藝過程不易控制，后者雖避免了昂貴的醇鹽和有毒的有機溶劑，但會引入雜質離子，需要對凝膠進行洗滌。

溶膠-凝膠法和其它方法相結合也為納米氧化鋁的制備開辟了新途徑。彭天佑等以Al（NO3）3和（NH4）2CO3采用溶膠-凝膠法結合異相共沸蒸餾技術對氧化鋁凝膠脫水，有效防止了硬團聚，制成粒徑為68 nm的單分散球形氧化鋁粉體。并通過XRD、TG、TEM、DTA、BET等手段監測整個工藝過程，初步確定了制備超細氧化鋁粉體的工藝條件[8]。

3.2沉淀法

沉淀法是在鋁鹽料液（氯化鋁、草酸鋁、硫酸鋁胺、硝酸鋁、偏鋁酸鈉等）中添加適當的沉淀劑（如氫氧化鈉、氨水、碳酸銨、鹽酸、檸檬酸等），將溶液中的鋁離子以沉淀（如Al（OH）3、Al2O3?xH2O）的形式析出，然后過濾、洗滌、干燥、煅燒分解等得到所需的氧化鋁粉體。

沉淀法又分為直接沉淀法、共沉淀法、以及均勻沉淀法。直接沉淀法是通過沉淀反應，直接從溶液中制備納米粒子；共沉淀法是把沉淀劑加入混合后的金屬鹽溶液中，使各組分混合沉淀，然后加熱分解得到超微粒子；均勻沉淀法是以易緩慢水解的物質為沉淀劑，通過控制水解速率，緩慢生成沉淀劑，就可避免濃度不均勻現象，使過飽和度控制在適當的范圍內，從而控制沉淀粒子的生長速度，獲得團聚少、產品粒度均勻、純度高的超細粉。

沉淀法一般在常壓低溫下短時間內完成反應，設備簡單、操作方便可調，工藝流程短，實驗成本低。但反應受溶液組分、濃度、溫度、時間、酸堿性等的影響較大，如水合離子的水解常數pKa和pKb數值小或為負數時，就會大量存在水解反應，固體就會以羥基的形式沉淀，影響產物質量。另外，產物是在低溫下反應生成，一般為無定形結構[9]。但近年來，通過引入冷凍干燥、共沸干燥、超臨界干燥等工藝，有效解決了硬團聚問題，能制得質量較高的納米粒子。

3.3水熱法

水熱法是指通過控制高壓釜的溫度，創造一個高溫高壓的水溶液環境，加速離子反應，促進水解反應，在水溶液或蒸汽流中制備氧化物，再經分離和熱處理得納米粒子。水熱法制得的粉體成分純凈，粒度分布窄，團聚程度低，但反應對設備的要求很高，成本較高。

3.4微乳液法

微乳液是在表面活性劑及助表面活性劑的作用下，將水相高度分散在油相中或反之，形成的“油包水”或“水包油”型熱力學穩定體系。它避免了產物在合成過程中顆粒發生凝集，從根本上限制顆粒的增長。體系中生成的沉淀經洗滌、干燥、煅燒后制得納米粉體。該方法設備簡單，得到的粒子粒徑小、分布均勻、穩定性高、重復性好，但由于所制得粒子過細，固液分離較難進行。制備過程使用大量有毒性的有機溶劑，成本較高，反應條件苛刻，整個過程必須嚴格控制，難以在工業上實施[10]。

3.5相轉移分離法

往鋁鹽溶液中加入堿性溶液，當剛開始產生氫氧化鋁沉淀時，通過加熱、超聲粉碎使之溶膠化；在水溶膠中加入陰離子表面活性劑，抑制核的生長和凝聚，再加入有機溶劑，使粒子轉入到有機相中；加熱減壓除去溶劑，將殘留物質干燥、煅燒得到納米氧化鋁微粒。

該方法的關鍵是利用表面活性劑將水溶液中的膠粒轉移到油相中，然后棄水，達到較快速簡易地將膠體粒子和水分離的目的。

三、存在問題與展望

納米氧化鋁作為一種新興材料，它的制備主要停留在探索實驗階段。目前，大多數制備的納米氧化鋁質量不高，制備過程重復性差。有些方法存在工藝復雜、條件苛刻、成本高等問題。故關于納米氧化鋁制備的結構分析、反應機理、反應過程等問題還有大量的工作要做?？梢灶A計，在國家政策的大力支持和眾多科研工作者的努力下，我國納米氧化鋁產業必將有新的突破，為國民經濟的發展注入新活力。

參考文獻

[1]劉聰建.微晶氧化鋁高檔耐磨材料的研制[J].江蘇陶瓷，2010，43（2）：10-12.

[2]李斌川.低溫燃燒合成法制備納米氧化鋁的研究[D].沈陽：東北大學博士學位論文，2007.

[3]郝保紅，段秋桐等.“稀土-鋁”納米催化劑的研制及其在尾氣凈化方面的應用前景[J].當代化工，2013，42（6）：810-816.

[4]郝 臣，陳彩風，等.化學法合成納米氧化鋁工藝研究[J].機械工程材料，2002，26（7）：25-27.

[5]張中太，林元華，等.納米材料及其技術的應用前景[J].材料工程，2000，3：42-48.

[6]侯毅峰，劉 鋒，衛芝賢.納米氧化鋁的制備及應用[J].機械管理開發，2009，24（5）：73-74.

[7]朱梅琴.超細氧化鋁的制備及改性研究[D].北京：北京化工大學碩士研究生論文，2013.

[8]李慧韞，張天勝，楊 南.納米氧化鋁的制備方法及應用[N].天津輕工業學院學報，2003，18（4）：34-37.

篇8

英文名稱：China Surfactant Detergent & Cosmetics

主管單位：山西省科學技術廳

主辦單位：中國日用化學工業研究院

出版周期：雙月刊

出版地址：山西省太原市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1001-1803

國內刊號：14-1320/TQ

郵發代號：2-328

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1971

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

Caj-cd規范獲獎期刊

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篇9

論文摘 要:在科學技術的發展中,化工技術已滲透到科學技術的各領域,對科學技術的進步、國民經濟和現代社會生活的發展發揮著重要的作用?；I課程的特點是論文性強、概念抽象、原理復雜,對成人學生來說是比較困難的。筆者在教學過程中結合成人的特點,結合專業課程特點,有針對性的提出幾點意見和建議,以期提高成人化工專業的教學質量。

成人教育在我國的高等教育中占有越來越重要的地位,這充分體現了我國高等教育的“終身化”、“大眾化”和“綜合化”。成人學生大部分是已工作的在職人員,雖然他們具有豐富的實踐經驗,但對化工專業理論知識的掌握和理解存在著很大的差異,另成人學生畢業較早、年齡偏大,因此,這決定了成人教育與全日制本科教學有著許多不同。作為化工專業從業人員,面對科技,文化,經濟全球化的激烈競爭,我們必須接受新的知識,不斷提高自己的工作能力和專業水平,對我國化工行業的迅速發展添磚加瓦。我國成人教育的辦學規模越來越大,學員人數越來越多,在提高廣大在職化工人員的專業水平上發揮著重要的作用。但目前,我國化工成人教育也存在著“普教化”傾向,缺乏成人特點,不能很好地滿足社會對化工成人高等教育所培養的人才在知識和技能等方面的更高要求。為此,筆者結合成人教育特點和教學實踐,就化工專業成人的教學方法進行探討,以適應化工成人教育發展的需求。

1 掌握成人學生特點,因人施教

成人學生的來源不同于全日制本科生,學生來源主要是已經參加工作的具有一定社會實踐能力、獨立人格的在職人員,他們畢業較早,受外界干擾多,精力不易集中,但對知識的追求欲很強,重視接受教育對自身價值的提升。他們的學習是一種充電,是對知識更新與補充,也是對專業理論和技術的提高。又由于每個成人以前所受教育不同,對專業知識的掌握參差不齊,這就要求教師必須針對成人的特點,因勢利導、因人施教。成人學生有實際工作經驗,多數來自生產第一線,如來自化工廠化驗室的學員,他們對常規的分析方法和分析手段比較熟悉,但對近代分析儀器手段比較陌生,且充滿興趣,所以在講授這部分內容時,我們盡可能講述每一種儀器分析方法最新進展,以滿足成人學生對知識的求新心理。例如,在講述光譜分析部分時候,側重介紹熒光、紅外光譜,波譜學等的工作原理及分析手段,加以動漫和化工軟件演示,以此激發學生學習的能動性,滿足他們求實創新的需求。

成人學生的年齡一般較大,記憶力遠不如全日制學生,但他們對知識的理解性和邏輯性的記憶較強。針對這一特點,加強理解性記憶,具有重要意義。為此,在授課內容中注重用通俗的語言結合成人的實踐經驗來把枯燥、乏味的理論知識傳授給學生。例如,化工生產中溫度、壓力是如何確定的？需用到物理化學中的化學平衡的知識,直接講述化學平衡學生難以理解記憶,我們結合學生在實際操作中的情況,如合成氨的生產,為什么條件是高溫、高壓？把實際和理論結合起來,進行對比講解,提出在實際操作中如果溫度低了,會出現什么情況,對產率有何影響？當溫度高了又有何影響？學生把自己的實踐和理論結合馬上就理解了溫度、壓力等操作條件是如何影響生產的,進而知道了溫度、壓力等是如何確定的。又如在無機化學中講到原子軌道理論,分子軌道理論和雜化軌道理論時,我們可以把這幾個知識放在一起,進行對比,找出它們的差異,同時以動漫演示這幾種理論的變化過程,相信成人學生對這種復雜、抽象的概念理解也不會太難了,加深了學生對知識的理解記憶。

2 采用多種教學方法,激發學生的學習興趣

由于成教學生大多數基礎較差,且對這門學科缺乏正確認識,有些學生甚至覺得學習理論在實際中沒有多大的用處,因此缺乏學習積極性。要激發成人學生的學習積極性,在教學中就應針對成人學生特點,采用多種教學方法。

2.1 啟發式

啟發式教學是一種注重發揮學生主體能動性的一種學習方法,比較適合成人學生獨立思維、積極主動地去獲取知識的特征。啟發式教學是指教師從學生的實際出發,采用各種有效的形式去調動學生學習的積極性和主動性,指導他們動腦、動口、動手,經過自己的思考去獲得知識,引導學生去發現問題、提出問題、分析問題、解決問題,使之生動活潑、有興致地學習。有人提出了啟智的七把鑰匙:第一,質疑;第二,引趣;第三,勤學;第四,改難;第五,動情;第六,求變;第七,務本。教師在教學中采用滿堂罐式的教學,只能使學生覺得乏味,最后完全失去學習的興趣。在教學中如果教師善于應用啟發式教學,不但使學生想學、愿學,而且提高了學生的創造性思維能力。例如,我們在講授硫酸這門課時,可以提出“生產硫酸的原料有哪些？”“原料不同對后面的工序有何影響”、“由于原料的不同生產硫酸的工藝有何不同？”“為什么硫酸的凈化工序差別較大？”等一系列問題,要求他們認真思考后再回答,這樣就能使他們的思維活動變得非常積極而主動,講授的有關知識也就很快掌握了。這樣不僅可以啟發學生學習基礎知識的自覺性,而且對培養學生的科研興趣和創新意識大有裨益。

2.2 對比式

化工專業有些課程的內容比較相似,要想區別并理解記憶這些內容,對比法是一種行之有效的講授方法。例如,有機化學中的雙分子親核取代、單分子親核取代和雙分子消除反應、單分子消除反應非常相似,很容易混淆,而這部分內容既是重點又是難點,在講授過程中我們把這四個內容放在一起進行列表找出相同點和不同點,并且抓住幾個關鍵詞取代、消除,單分子、雙分子進行講解,再從反應機理進一步對比,這樣就使學生對這幾個概念有一徹底的理解,從而達到了對理論知識的掌握。又如物理化學中有一些公式十分相似,如范特霍夫公式、克—克方程和阿累尼烏斯方程外在形式的相似隱含著它們之間一定有內在聯系,只要我們分析一下上述關系式的來蹤即可發現它們相似的內在原因。這些公式相似的內因是由于它們都反映著某種平衡關系及體系從一個平衡態變到另一個平衡態的條件。推廣開來,對任何一個可用平衡表示的熱力學體系,用有關平衡理論去討論總可以得到某個物理量隨溫度的變化為該類形式相似的公式。這種相似性為我們掌握熱力學量間的關系及熱力學方法處理問題的特點,進行一些物理量的計算或一些公式的理論推導提供一定的方便。通過對幾個相似公式的分析,我們把不同章節的公式聯系在一起,通過挖掘教材內容和各知識點的結合,使學生易于理解及記憶。有利于成人學生對相關內容記憶得更深刻。

 

2.3 比喻式

化工專業課的理論性較強,在教學過程中常常會遇到一些較難理解的理論和概念,如果只用專業語言去講,成人學生由于專業基礎普遍較差,很難聽懂,此時就可以運用比喻的方法把一些理論問題形象化去講,可達到事半功倍的效果。例如,我們在講授表面活性劑分子的結構時,可以將其比喻成火柴,火柴的大頭是表面活性劑分子的極性基部分,火柴桿是表面活性劑分子的非極性基部分,這樣形象化的比喻就能使學生很輕松地接受表面活性劑分子的結構并能牢牢地記住。又如在物理化學中講授熵的物理意義時,我們可以把熵比喻成一個小孩,孩子天生好動,這是一個自愿過程,熵是增大的,無序度也是增大的;而想讓孩子不動,則必須束縛他,這是一個非自愿的過程,熵是減小的,有序度是增大的。這樣把一個抽象的概念形象化,使學生很容易理解。

2.4 總結式

一堂課講完以后,都必須留十分鐘左右的時間,對這堂課進行總結、歸納。成人學生理解問題、分析問題的能力強,因此,可以用準確簡練的語言,提綱挈領地對一些重點、難點進行總結。這樣學生可以牢牢抓住本節本章的重點、難點,加快了對知識的掌握,除此總結式還可以提高學生對知識的概括能力,不會出現眉毛胡子一把抓的結果,更有利于學生更好的完成學習任務。

3 利用現代技術手段,完善教學環節

化工專業的專業基礎課程,如有機化學中的有機化合物的分子結構,由于結構抽象、復雜,很難用語言描述清楚?；I的專業課程,如無機化工工藝學教材中有許多的工藝流程圖和眾多的配方,用常規方法進行教學,既難板書,又費時間,一堂課下來講不了多少內容,難以完成大綱規定的教學任務。針對上述情況采用現代的、高技術的、大容量的現代化教學方法如多媒體教學,借助計算機技術將圖像、聲音、文字、動畫等相結合,形成“動靜結合、聲形并茂”的教學情境,使微觀世界變得直觀、明了,非常有助于學生對知識的理解和掌握。利用多媒體課件教學可以使有機化合物的結構一目了然;可以使各流程中物料的流向、產物的分離、設備的結構形象生動。

4 根據教學實際強化理論基礎

成人學生多數離校已久,知識結構相對老化,基礎理論較為薄弱,對抽象的、邏輯性較強的理論知識的學習困難較大。針對這種情況,教師必須全面了解課本,深入研究教學大綱,做到心中有數。在講解過程中對較易掌握的知識可以一帶而過,碰到理論性強的難點和重點時,例如,無機化學中的能斯特方程、法拉第定律等的數學表示式含義及其各種符號的意義和公式應用的條件和范圍,有機化學中的各反應的反應機理、特點,提出來講深講透,可以重復多次的講解,重點一定要突出,難點一定要強調,使這些知識在學生大腦中扎根,而達到學生對知識的熟練理解和掌握。

5 結語

隨著專業改革的不斷深入,在成人化工專業的教學過程中,不斷的探討適合成人學生能力培養的課程教育方式和方法是有必要的。通過教師在教學中的不懈努力,相信一定能完成課程教學改革的任務,為社會培養合格的化工人才做出貢獻。

參考文獻

[1] 湖南大學化學化工學院組.分析化學[m].北京:科學出版社,2001.

[2] 陳五平.無機化工工藝學[m].北京:化學工業出版社,2001.

[3] 肖衍繁,李文斌.物理化學[m].天津:天津大學出版社,2004.

[4] 高職高?；瘜W教材組.有機化學[m].北京:高等教育出版社,2000.

篇10

【關鍵詞】水溶性聚酯；技術；探討

中圖分類號：O633文獻標識碼： A

一、前言

隨著這些年我國的化學技術不斷的發展，各個學科之間的配合發展能力越來越強，也就出現了如今各個行業各個化工領域也都得到了巨大的進步。特別是如今的水溶性聚酯技術，得到了飛速的發展，在很多的方面都展現出了巨大的效用。但是我們如何來發揮出它的效用，這就需要我們好好地進行分析，進行研究和探討。只有這樣才能更好的了解水溶性聚酯技術。

二、水溶性聚酯技術

水溶性聚酯在紡絲領域中主要用于化纖超細復合紡絲的溶離組分，這種水溶剝離法與機械剝離法和溶劑剝離法相比，具有明顯的優越性，它可以獲得更細、更均勻的超細纖維；與溶劑剝離法相比，它又可以避免使用有毒的、對環境有污染的各種溶劑的弊端，只需熱水即可實現剝離，有利于工業化的實施和環保的要求。

水溶性聚酯是一種新型水溶性聚合物，國外如日本、韓國和歐洲對此已研究了多年，擁有成熟的合成、紡絲、織造、開纖、染整全套技術，并已推向市場。國內對水溶性聚酯的研究處于起步階段，北京服裝學院、南京理工大學、浙江大學和東華大學研究了水溶性聚酯的合成和應用，目前主要由揚州新惠、吳江新生等化纖單位提供水溶性聚酯，但其質量與國外還有較大差距。

三、聚酯的合成工藝

由有機二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經紡絲所得的合成纖維,滌綸的生產過程包括縮聚和熔體紡絲兩部分。原料主要從石油裂解獲得，也可從煤和天然氣取得。石油加熱裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等，經化學加工后可得到對苯二甲酸或對苯二甲酸二甲酯及乙二醇。在早期滌綸生產中由于對苯二甲酸不易精制，曾用對苯二甲酸二甲酯和乙二醇為原料。

四、水性聚酯的性能

1、溶解性及熱穩定性

有機化合物的溶解具有一個重要的條件, 即溶質和溶劑的溶解度參數必須相近。但是, 溶解度參數的接近是溶解的必要條件, 而不是充分條件。有些溶質和溶劑的溶解度參數很接近, 但很難溶解。原因是溶質具有結晶結構, 結晶性好的物質由于其分子間的結合力強, 使其難于溶解。因此, 結晶狀況也是高分子化合物溶解性的一個很重要的條件。一般來說, 提高聚酯水溶性方法有 2種, 一是在分子中引入足夠的親水基團,研究了 WSPET 中 SIPM、 IPA、聚乙二醇 ( PEG 1000)和己二酸乙二醇酯 ( AE) 的添加量對水溶性的影響,結果表明: a)隨著共聚酯中 SIPM、 IPA、 PEG 和AE 的添加量增加, 共聚酯的水溶性逐漸增大; b)溫度升高和時間延長, 使得共聚酯的溶除率增大;c) 隨著拉伸倍數的增加, 共聚酯的溶除率逐漸降低。研究了由 DMT、 IPA、 SIPM、EG和 PEG等共縮聚合成的水溶性聚酯的溶解性能,結果表明, 隨著分子鏈中 SIPM 鏈節質量分數的增加, 聚合物的水溶性增強, 對外加鹽的容忍度提高。二是降低聚合物的結晶度,發現水性單體的量也與聚酯的結晶性有關, 水溶性聚酯中引入帶有多支鏈單體可以降低結晶度。水性聚酯的溶解性也遵循高分子在水中的溶解度的規律, 如因高分子結構、分子質量的不同而不同。線形高分子易生成氫鍵, 使水分子很快進入全部高分子結構中, 非線形高分子只有部分區域生成氫鍵, 水分子只能滲入部分高分子結構區域。這樣, 線形高分子比相同類支鏈高分子水溶性好;另外, 高分子分子質量增加, 溶解度也將降低; 其次, 溫度也是影響高分子溶解性的重要外部因素,大多數高分子的溶解度隨溫度的升高而增大。水性聚酯熱穩定性與分子結構、存儲時間和溫度等多種因素有關。

2、電化學性質

水溶性聚酯化合物分子有非離子型、陰離子型2種類型。非離子型是指在水溶液中不電離的高分子, 如聚醚多元醇改性聚酯等。陰離子型是指水溶液中電離為陰離子, 如 DMPA 型聚酯等。許多水溶性聚酯原本并不溶于水或僅部分溶于水, 只有添加一種酸或堿, 才因電離作用而溶于水, 大分子鏈含有羧基的聚酯只能在中和試劑存在下才能水性化。在水溶液或熔融狀態下能電離成離子的物質稱為電解質。電解質為聚合物的物質稱為聚電解質。聚電解質的性質取決于它的電離程度, 它們的一些重要性質直接與它們的電離程度相關, 因此, 這些物質水溶液的 pH 值與它的粘度、絮凝效果、穩定住、分散性等都有密切的關系, 聚電解質對外來離子的存在很敏感。就發現低分子鹽類的加入會抑制水溶性大分子鏈上SO3N a的離解, 其溶解能力下降。

3、分散作用

水溶性聚酯高分子中含有親水和疏水基團, 因此有很多水溶性聚酯具有表面活性是一種高分子表面活性劑, 它可以降低水的表面作力, 有助于水對固體的潤濕, 這對于顏料、填料、粘土之類物質在水中的分散特別有利。普通表面活性劑雖然很多都具有分散作用, 但由于受到分子結構、相對分子質量等因素的影響, 他們的分散作用往往十分有限,用量較大。高分子表面活性劑由于親水基、疏水基、位置、大小等可調, 分子結構可呈梳狀, 又可呈現多支鏈化, 因而對分散微粒表面覆蓋及包封效果要比前者強的多。由于其分散體系更趨于穩定、流動, 成為很有發展前途的一類分散劑。

五、COPET切片的制備和技術總結

水溶性聚酯(COPET)是在普通聚酯(PET)合成 時，加入改性組分而制成的、在(熱)水中能溶解的 聚酯。COPET在化纖領域中主要用于超細復合紡 絲的溶離組分，這種水溶剝離法與機械剝離法、溶劑 剝離法及水解剝離法相 比，具有 明顯 的優越性。

將VIA，IPA與EG在相應助劑存在下，于255 攝氏度以上溫度進行酯化反應，脫除水分后得到對苯二甲酸 雙羥乙酯與間苯二甲酸雙羥乙酯及其低聚物的混合 物；再按計算量添加 EG、間苯二 甲酸雙羥乙酯．5一磺酸 鈉(SIPE)和作為第 5組分的脂肪族聚醚 ，維持適當時 間完成醇解、酯交換反應 ；然后在高真空條件下進行縮 聚反應，脫除反應生成的 EG后得到水溶性聚酯。

1、所合成的 COPET具有良好的水解性能，第 三組分(磺酸鹽)含量的影響最大 ；IPA是為破壞結 晶性能，使堿液易于滲透 ；PEG可降低 ￡ ，降低水解溫度。

2、由于SIPE的間位結構及磺酸基團的位阻效 應，COPET的玻璃化溫度 ，tee上升，熔點下降。 隨第三組分含量的增加，COPET的結晶速率下降，結晶性能變差；IPA的添加，共聚酯中的間位結構增多， 破壞了大分子的結構規整性，使 COPET的玻璃化溫度 ，熔點均下降；PEG的加入，使 整個分子鏈的柔性增加，大分子鏈段運動能力增強， COPET的玻璃化溫度均下降。

六、結束語

本文就是希望通過對水溶性聚酯技術的一個探討分析，能夠讓更多的人了解水溶性聚酯技術。所有的新興技術都是需要更多的人了解，更多的人支持，和更多的人參與才能夠得到更好發展的。這樣的一些技術如果憑借個人的力量就不可能得到發展。所以說只有我們都很好的進行了這樣的一些技術分析，才能夠最大限度上給水溶性聚酯技術的發展提供動力。

參考文獻

[1]徐靜;劉程;蹇錫高;;新型可溶性聚苯并咪唑的合成與性能研究[A];2009年全國高分子學術論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

[2]金敬業;楊建忠;秦建彬;金小亮;;海島復合纖維的聚氨酯革基布堿法開纖的工藝[J];合成纖維;2011年08期