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精细化工论文摘要

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精细化工论文摘要

最近几年国内精细化工行业都在关注一个问题:21世纪精细化工的发展趋势。自从20世纪90年代后期以来,我国决定加大在能源、信息、生物、材料等高新技术领域的投资力度,化工作为传统产业没有被列入国家优先发展的行列,而被有的人归于夕阳工业。但事实并非如此,特别是我们精细化工,由于它在国民经济中的特殊地位,由于它和能源、信息、生物化工以及材料学科之间的紧密联系,它在我国现代化建设中的作用将愈来愈重要,而成为不可替代、不可或缺的关键一环。 在这里我充满信心地告诉大家,精细化工在中国、乃至在世界,依然是朝阳工业,前景一片光明。 一.精细化工在国民经济中的地位 我们都知道精细化工是生产精细化学品的化工行业,主要包括医药、染料、农药、涂料、表面活性剂、催化剂,助剂和化学试剂等传统的化工部门,也包括食品添加剂、饲料添加剂、油田化学品、电子工业用化学品、皮革化学品、功能高分子材料和生命科学用材料等近20年来逐渐发展起来的新领域。中国是个人口大国,十多亿人的生存与生存质量与精细化工息息相关。增加粮食产量,需要多种高效低毒的农药、植物生长调节剂、除草剂、复合肥料;抵疾病需要多种医药、抗生素;石化工业生产需要催化剂、表面活性剂、油品添加剂和橡胶助剂等。服装、丝绸工业需要高质量的染料、纺织助剂、颜料;美化环境、改善居住条件需要不同的涂料、黏合剂;据报道一台电视机与2000多种化学品有关,其中绝大部分是精细化学品。 正由于精细化工对国民经济和人民生活的重大贡献,被我国先后列为“六五”、“七五”、“八五”和“九五”国民经济发展的战略重点,并作为七大重点工程之一来抓。经过20多年的努力,我国精细化工得到了长足的发展。目前我国精细化工企业总数已达11000余家,传统领域精细化工企业7000多家,其中染料、颜料企业1525家,农药及其制剂加工企业1243家,涂料生产企业4544家;新领域精细化工企业3900家 精细化工行业总产值达1200亿元,其中新领域精细化工产值为600~700亿元。许多精细化工产品产量如染料、农药等居世界前列。有部分精细化工产品已能满足国内需求。 精细化工的发展,促进了其它行业如农业、医药、纺织印染、皮革、造纸等衣、食、行和用水平的提高,同时为这些行业带来了经济效益的提高。 精细化工的发展,为生物技术、信息技术、新材料、新能源技术、环保等高新技术的发展提供了保证。 精细化工的发展,直接为石油和石油化工三大合成材料(塑料、橡胶和纤维)的生产及加工、农业化学品的生产,提供催化剂、助剂、特种气体、特种材料(防腐、防高温、耐溶剂)、阻燃剂、膜材料,各种添加剂,工业表面活性剂、环境保护治理化学品等,保证和促进了石油和化学工业的发展。 精细化工的发展,提高了化学工业的加工深度,提高了大的石油公司、大的化工公司的经济效益。 精细化工的发展,提高了国家的化学工业的整体经济效益,增强了国家的经济实力。 当今,精细化工已成为世界化学工业发展的战略重点之一,也是化学工业激烈竞争的焦点之一。因此国家经贸委在“十五”工业结构调整规划纲要中指出:化学工业的发展是以“化肥、农药和精细化工为重点”。化肥和农药直接与粮食生产有关,所以精细化工和粮食生产一样重要,只能立足于国内,不能依赖于国外,关系国计民生的、不可或缺的重要经济部门。 二.国内外精细化工的发展现状 据统计全球500强中有17家化工企业,其中前几位是美国杜邦公司、德国巴斯夫公司、赫斯特公司和拜尔公司,美国的道公司以及瑞士的汽巴—嘉基公司等。它们都有百余年的历史,在20世纪70年代以前都大力发展石油化工,后来逐渐转向精细化工。德国是发展精细化工最早的国家。它们从煤化工起家,在20世纪50年代以前,以煤化工为原料的占80%左右,但由于煤化工的工艺路线和效益不佳,1970年起以石油为原料的化工产品比例猛增到80 % 以上。 杜邦公司是世界上最大的化学公司,成立于1802年。它从1980年前后才从石油化工大幅度地转向精细化工,比德国和日本起步晚,但发展速度却很快。该公司对以往通用产品以提高质量、降低成本和提高市场竞争力为目标,80年代以来,扩大了专用化学品的生产,主要为农药、医药、特种聚合物、复合材料等精细化工产品的生产。该公司的长远目标为发展生命科学制品,为保健品、抗癌、抗衰老等药物和仿生医疗品,1995年该公司利润为33亿美元。

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可发性聚苯乙烯(EPS)通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物,是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。可发性PS可被加工成低密度的泡沫塑料剂品。最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。由可发性聚苯乙烯制出泡沫塑料制品有几个专门步骤,这也是许多塑料树脂的一种特性。可发性PS可用来制造各种制品如咖啡杯、吸收能量的汽车用减震器或300 ft3大的泡沫塑料块。EPS的主要用途是一次性饮料杯、抗震包装以及隔热材料。 化学与性能 可发性聚苯乙烯是小颗粒状树脂,直径一般为0.01-0.1in。大多数这种颗粒是悬浮聚合生成的珠粒,而较大直径的颗粒也可通过切粒得到。采用的珠粒大小决定于最终泡沫制品的最小壁厚。较大的粒子膨胀制成低密度泡沫制品比较容易,较小的粒子则较易制成填充均匀的部件。 加工 可发性PS的加工分二步。第一步为预发泡或简单发泡,设定最终产品的密度。在此过程中含有发泡剂的聚合物颗粒在加热条件下软化,发泡剂挥发。其结果是每个珠粒内产生膨胀,形成许多泡孔。泡孔的数量(最终密度)由加热温度和受热时间来控制。这个过程中,珠粒必须保持分散和自由流动状态。工业化生产时,发泡过程是将可发性 PS直接置于蒸汽中进行的,一般通过珠粒和蒸汽在搅拌釜中的连续混合完成反应,反应设备(象Rodman预发泡机)是以保持外界压力常压敞口的,并使已发泡的珠粒从顶端溢出。有的生产厂为了保证停留时间更均衡或是当某些可发性DPS需要比较高的温度时采用间歇釜。发泡以后珠粒要经熟化处理,使空气逐步掺入到泡孔中。 热成型是EPS发泡的第二步。首先.将熟化的预发泡珠粒放入具有特定型腔的模具中。对于小型的和复杂结构的产品,成型时要采用文氏管作用设备(如灌料枪).借助空气流将珠粒吹至模腔中。大型的产品可依自身重力充满模腔。将充满粒料的模腔密闭并加热,珠粒受热软化,使泡孔膨胀。珠粒发泡膨胀至填满相互间的空隙,并粘结成均匀的泡沫体。此时这个泡沫体仍然是柔软的并承受泡孔内热气体的压力。从模具中取出制品之前,须使气体渗出泡孔和降低温度使制品形状稳定,这一般是采用向模具内壁喷水的方法。 由于成型模具是双层壁的,因此发泡PS的成型被称为“蒸气室成型”。模具内壁尺寸即为实际制品的尺寸,模具内壁上有气孔.以使蒸汽透过泡沫体并使热气扩散出去。双层壁之间的空间形成蒸汽室,其中通入用于加热珠粒的蒸汽。对于多数制品,发泡PS的成型压力低于276kPa。模具为铝制并按制品要求铸成一定形状。发泡PS的成型由于成型压力低、成型设备成本低,因此是一种经济的生产方法。 应用 发泡PS的主要用途是建筑工业用绝热材料,一次性用具(主要为咖啡杯)和抗震保护性包装材料。 隔热制品采用EPS是因其具有恒定的低热导率、低密度和低加工成本。EPS茶杯是由于EPS易发泡成薄形制品和具保温性。泡沫的吸震性、低成本和可成形性使EPS成为保护性包装材料的选择对象。 泡沫聚烯烃制品单位厚度吸收的冲击能更多,因此它可作为更易碎物品的包装以及用于吸震部件如有些新型汽车的减震系统。 泡沫塑料产品的性能取决于原料聚合物,但受泡沫的密度影响很大。一个密度为 11b/ft3的 PS泡沫产品其中 97%的体积是空气,这种产品的机械性能较差。泡沫体中所含的空气分隔成数百万个泡孔,正是它们的存在使聚合物泡沫材料具有许多有价值的特性。这些特性包括绝热性、吸收能量、漂浮性、高的刚度/重量比以及单位体积成本低等等。如表回所示,泡沫PS的大多数性能都与其密度有很明显的函数关系,因此生产者可不需重新设计模具,只根据加工工艺简单变化的需要对实际操作做些微小调整。PS泡沫的其它性能同样取决于聚合物的类型和发泡时用的数量。由于发泡PS产品的机械强度可由发泡密度来调节,因此有时通过选用另外一种泡沫聚合物来获得需要的强度。一个例子是获得不是属于强度方面的性能,如使PS提高其本身不具备的耐高温性和耐溶剂性;另一个例子是采用聚烯烃或烯烃/苯乙烯共聚体,可提高柔软性或伸长率,但强度提高不多。

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本书是为综合大学化学专业学生作为基础教材而编定的。全书共分12章,12章阐述精细化学品及其工业特性、可供利用的资源以及精细化学研究开发的内容和方法。312章除介绍精细化工中重要品种(表面活性剂、涂料、胶、胶粘剂、功能高分子及其材料、高分子合成其材料用助剂、催化剂、农药、染料、颜料及香料等)的概况和发展方向外,着重阐述了这些重要品种的性质、设计、造及应用原理和方法。各章内容均以文字叙述与图、表展示相结合,并列出有关的参考文献。该书可作大学化学系本科生教材,也可供从事精细化学品研究开发的科技人员、教师参考。

第1章 绪论1 精细化学品的释义2 精细化学品的分类3 精细化工的特点4 精细化工在国民经济中的作用5 精细有机合成的原料资源6 本书的编写体系和讨论范围习题参考书目参考文献第2章 精细有机合成基础1 芳香族亲电取代的定位规律2 化学反应的计量学3 化学反应器4 精细有机合成中的溶剂效应5 气-固相接触催化6 相转移催化7 均相配位催化8 水相/有机相两相催化9 杂多化合物催化10 分子筛催化剂11 固体超强酸催化剂12 不对称合成催化剂13 生物催化有机合成14 电解有机合成15 光有机合成16 微波促进17 超临界流体在有机合成中的应用18 液体离子对在有机反应中的应用19 有机合成的其他新方法和新技术习题参考书目参考文献第3章 卤化1 概述2 芳环上的取代卤化3 羰基α-氢的取代卤化4 芳环侧链α-氢的取代卤化5 饱和烃的取代卤化6 烯键α-氢的取代卤化7 卤素对双键的加成卤化8 卤化氢对双键的加成卤化9 置换卤化10 电解氟化习题参考书目参考文献第4章 磺化和硫酸化1 芳环上的取代磺化2 α-烯烃用三氧化硫的取代磺化3 高碳脂肪酸甲酯用三氧化硫的取代磺化4 链烷烃用二氧化硫的磺氧化和磺氯化5 烯烃与亚硫酸盐的加成磺化6 亚硫酸盐的置换磺化7 烯烃的硫酸化8 脂肪醇的硫酸化9 聚氧乙烯醚的硫酸化习题参考书目参考文献第5章 硝化和亚硝化1 概述2 硝化反应历程3 混酸硝化4 硫酸介质中的硝化5 有机溶剂-混酸硝化6 在乙酐或乙酸中的硝化7 稀硝酸硝化8 置换硝化法9 亚硝化习题参考书目参考文献第6章 还原1 概述2 铁粉还原3 锌粉还原4 硫化碱还原5 亚硫酸盐还原6 金属复氢化合物还原7 催化氢化习题参考书目参考文献第7章 氧化1 空气液相氧化2 空气的气?固相接触催化氧化3 化学氧化法习题参考书目参考文献第8章 重氮化和重氮盐的反应1 概述2 重氮化3 重氮盐的反应习题参考书目参考文献第9章 氨基化1 概述2 氨基化剂3 醇羟基的氨解4 羰基化合物的胺化氢化5 环氧烷类的加成胺化6 脂肪族卤素衍生物的氨解7 芳环上卤基的氨解8 芳环上羟基的氨解9 芳环上磺基的氨解10 芳环上硝基的氨解11 芳环上氢的直接胺化习题参考书目参考文献第10章 烃化1 概述2 N-烃化3 0-烃化4 芳环上的C-烷化习题参考书目参考文献第11章 酰化1 概述2 N-酰化3 O-酰化(酯化)4 C-化习题参考书目参考文献第12章 水解1 脂链上卤基的水解2 芳环上卤基的水解3 芳磺酸及其盐类的水解4 芳环上氨基的水解5 酯类的水解6 氰基的水解习题参考书目参考文献第13章 缩合1 概述2 羟醛缩合反应3 羧酸及其衍生物的缩合习题参考书目参考文献第14章 环合1 概述2 形成六元碳环的环合反应3 形成含一个氧原子的杂环的环合反应4 形成含一个氮原子的杂环的环合反应5 形成含两个氮原子的杂环的环合反应6 形成含一个氮原子和一个硫原子的杂环的环合反应7 嘌呤及其衍生物的制备8 三聚氰酰氯的制备习题参考书目参考文献

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