工业表面活性剂培训讲义.doc
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1、 培训的目的和意义1.通过培训、及交流提高销售业务人员对产品研究、生产、应用等方面的认知水平,提高推销产品、开拓市场、售后服务能力。2.掌握表面活性剂基础知识,了解国内各工业表面活性剂领域研究、生产、应用情况,市场情况,特点。3.对纺织、印染、化纤、农乳助剂领域发展、应用进行系统了解。4.配合今年公司工业表面活性剂发展总体目标实现5.探讨如何更有成效地进行工业表面活性剂产品及市场开发第一部分 国内工业表面活性剂发展简介第一节 国内各工业表面活性剂领域研究、生产、应用情况,市场情况,特点随机中国作为农业、纺织大国,由于对农乳、纺织印染助剂不可避免的需要,从50年代起,既开始了自己的助剂加工业,采
2、用的技术主要源于德国、美国、日本等西方国家。最早由一些研究院所如沈阳化工研究院、上海助剂研究所、天津纺织大学等科研单位与当时的南京钟山化工厂后来的金陵石化二厂、天津助剂厂、上海助剂厂等助剂生产厂家及农药、毛纺、印染厂家协作,共同开发了我国最早的工业助剂。主要以替代进口,满足自身应用需要为目的。到了60年代,随着民族工业兴起,陆续开始了油田化学品、化纤油剂、造纸助剂、皮革助剂等等应用于各个领域工业助剂的研制、开发和生产。同时,也出现了一批如杭州电化厂、荆州石化总厂、株州烧碱厂、旅顺化工厂等以助剂加工为主的政府及地方石化企业。这些助剂厂家成为了当时计划经济下的专业助剂定点生产厂家。对我国的助剂工业
3、发展,发挥了决定性的作用。至今,一些厂家在各个工业助剂应用领域中仍起着举足轻重的作用。经过近40年的不断摸索、实践,我国的助剂工业得到了长足的发展。但是,由于当时用于工业助剂加工的表面活性剂制作必不可少的两大基本原料EO、PO严重不足每年只有几千吨,且生产工艺落后,质量不高,特别是EO短缺,严重制约了我国工业助剂的发展和应用。这种情况到了90年代初,随着几套具有先进生产工艺和控制的乙氧基化、丙氧基化大型生产装置及套EO生产装置的引进、开车而得到了根本转变。助剂的研制、生产、使用也得到了飞速发展。由于工业生产离不开助剂,且90年代以前我国助剂工业发展缓慢和水平不高及严重短缺,形成助剂产品质次,价
4、高的市场格局。90年代初,期随着工业助剂用表面活性剂特别是非离子表面活性剂的品种、数量、质量提高,成本大幅度降低,使工业助剂利润大幅提高,94年以前500010000元/吨。在改革开放及由计划经济向市场经济转轨的大潮推动下,在高利润、高回报的驱使下,一大批如传化、德美、皇马等为代表的集体、民营、私营中小企业如雨后春笋,迅速发展壮大,其技术源于国营助剂老厂,同时大量引进国外的新技术、新配方,推动了工业助剂发展。但无序的、激烈的市场竞争,也使利润空间迅速回落。96年以后,利润30005000元/吨。利润空间缩小,降低了生存空间,一些不具实力的小厂消亡了。也使另一些企业更成熟了,发展了。第二节 吉联
5、公司在工业表面活性剂发展中所处的地位,应起的作用 优势,劣势;机遇,创造机遇*一、 工业表面活性剂与工业助剂概念上的区别*工业表面活性剂:指工业上用的功能性表面活性剂单体。工业助剂:指将各种工业上用的功能性表面活性剂单体科学、有机地结合到一起,应用于工业生产各个领域工序中的助剂。即:工业助剂=各种工业上用的功能性表面活性剂单体 + 复配技术复配技术=单体选择+配方技术=高附加值(1) 工业助剂生产特点投资少:50500万利润高:30005000元/吨见效快;高回报:12年收回投资。设备简单,工艺简单。(2) 工业助剂开发特点投资大;周期长科技含量高:多种技术,必须由表面活性剂单体设计选择、生产
6、部门,助剂生产厂家,下游应用厂家密切协作才行。三个环节缺一不可。有一定风险性。二、 吉联公司在工业表面活性剂发展中所处的地位,应起的作用优势,劣势;机遇,创造机遇吉联公司6万吨/年非离子表面活性剂生产装置及配套4万吨EO装置。经6年发展,消化吸收,工艺成熟,质量稳定。60%-70%开车率,产品主要用于民用合成洗涤剂。市场占有率30%-35%,在民用表面活性剂领域有较大知名度和影响力。为在日益激烈市场竞争中双足踏地,站稳脚跟,寻求发展,必须大力开发工业用非离子表面活性剂品种,增加效益增长点,增强企业抗市场冲击能力。发展外延1、优势(1) 非离子表面活性剂生产装置及工艺先进、成熟(2) 非离子表面
7、活性剂生产控制精确、稳定;规模化生产成本低(3) EO配套,有一定市场控制能力(4) 小试、中试、大生产配套。可根据需要随时、任意设计、制作单体,并迅速组织生产。2、劣势(1) 对下游各工业助剂、应用领域接触、掌握较少(2) 除纺织领域外,在其它领域没有多少知名度;产品种类单一(3) 生产装置距经济发达地区较远,地理位置不利(4) 不掌握助剂配方技术,生产技术,应用技术,评价技术3、机遇、创造机遇(1)市场形势分析及对策98年底,随着中国加入WTO日益临近和外资企业及技术涌入,工业发展对助剂质量要求越来越高及竞争的需要,使市场格局发生了一些变化,特别是由于从去年下半年以来各种化工原料价格持续上
8、涨,尤其是作为生产各种工业表面活性剂的EO、PO等基础原料的大幅上涨,使下游各中小工业助剂厂家利润空间大幅缩小,压力巨大。以前不知或不愿与其他厂家合作的助剂厂转而加强了与上游厂家的合作,给我们带来了机遇。通过与下游厂家接触我们发现,助剂厂家普遍关心一些能替代原有产品配方中单体降低成本,尤其是对一些能提高复配助剂整体性能的特殊功能性单体十分感兴趣。而选择原料,设计产品结构进行生产是我们的长处,这样双方各取所长(他们负责单体复配后的性能评价、测试和应用)双方找到了利益协作的共同点。客户或潜在客户愿意与我们合作,把他们的需求和希望解决的问题提出来,在为其解决问题的同时,我们也做出了高附加值、应用于工
9、业领域的新产品,并有条件将其扩展到其他厂家去,扩大该产品和吉联公司的影响。如此,我们就避开了暂时不掌握助剂直接应用和复配生产技术以及与助剂生产厂家直接争夺时市场份额的困难(价格、利润空间)。随着产品种类、数量的渗透和对下游厂家助剂应用以致配方组成的了解,积蓄在各行业的实力和影响力,待时机成熟后,即可利用原料、助剂一体化等技术优势,开展吉联助剂加工业,迅速占领工业表面活性剂市场。(2)具体措施A、努力学习,提高自身素质,拓展知识面。B、勤走动,寻找市场,了解市场;介绍吉联公司装置、生产特点,能力;多与下游生产厂家的生产技术人员沟通联系,了解用户需求。C、市场开发与产品开发同步进行。D、注意每个品
10、种及领域的市场培育,树立“小品种,大市场”的观念。E、建立强大的科研开发队伍,机制;加强与科研院所合作。F、转变营销理念。逐步将销售工作由售货向推销、服务转变。*小品种-培育-大市场一些小品种转变观念第二部分 表面活性剂基础知识第一节 表面活性剂概念与分类一、 表面活性剂概念 所谓表面活性剂是指具有在两种物质间的界面上易于聚集,并能显著改变这两种物质间的界面性质的物质。通俗讲,表面活性剂是由极性和非极性两种基团构成的这样一种物质,在溶剂中加入少量时即能显著降低体系表面张力,改变体系界面状态,从而产生润湿、乳化或破乳、分散、起泡或消泡、增溶等一系列作用,以满足实际应用的需要。二、 表面活性剂分子
11、结构特点不对称双亲结构-既一化合物既具有亲水基团,又具有疏水基团的结构是表面活性剂结构的基本特征。整个分子可分为亲油的疏水基(L)和亲水(H)基两部分。但有双亲结构的化合物又非均为表面活性剂。例如,脂肪醇、脂肪酸、苯酚等,只有双亲基团的亲憎达到一定程度和平衡才能显示表面活性剂的特性来。表面活性剂结构棒图三、 表面活性剂分类按离子类型分:1、非离子表面活性剂。它的亲水基不带电离子,主要是聚氧乙烯类化合物RO(C2H4O)nH、多元醇酯类化合物、以及EO-PO聚醚等。结合吉联公司生产特点,重点介绍1 聚乙二醇型非离子表面活性剂的亲水性与浊点可根据使用需要和疏水基原料的种类不同来改变各自需要的环氧乙
12、烷摩尔数。聚乙二醇链之所以有亲水性,是因为其链中的醚键的氧原子与水松弛地结合了的缘故。其水溶液一经加热使之温度逐渐升高时,已经结合的水分子就逐渐脱落,最后急剧析出。浊点以下溶于水,浊点以上不溶于水。浊点来表示非离子表面活性剂的亲水性。EO数增加,浊点升高;相同EO数,疏水基碳数多,浊点低。浊点是表示非离子表面活性剂性质最重要指标。决定性能。例如:浊点在常温附近的活性剂,一般认为它有最好的渗透性。不过,在有盐类特别是碱存在时,浊点明显降低。2 原料(高级醇、烷基酚、脂肪酸、脂肪胺和脂肪酰胺)高级醇:天然醇(月桂醇C12、鲸蜡醇C16、油醇C18;椰子油还原醇C12-14;牛脂还原醇C16-18;
13、抹香鲸醇C16-18F;合成醇:齐格勒醇C12-14;羰基合成醇C12-15,支链、直链。3 聚醚,“普鲁洛尼克”型,低泡、强乳化,流动性好,凝固点低。无规;嵌段。EO、PO,数量、顺序任意调整。4 多元醇型。吐温、EL系列2、阴离子表面活性剂。它的亲水基为负电离子。主要有碳酸盐、磺酸盐、硫酸盐和磷酸盐等。3、阳离子表面活性剂。它的亲水基为正电离子,主要有季铵盐、烷基吡啶盐、及胺盐等。4、两性表面活性剂。分子中有两个不同离子型亲水基团,一正,一负。氨基酸型,内胺盐型1、 混合型表面活性剂。分子中有两个不同离子型亲水基团,一个带电,一个不带电。例如:醇醚硫酸盐和壬基酚醚磷酸盐等。发展较快,应用第
14、二节 表面活性剂基本性质和作用表面活性剂水溶液特点、说明临界胶束浓度:(1) 乳化作用两互不混溶的液相,一相以微粒(液滴或液晶)分散在另一相中形成的体系,称为乳状液。所形成的体系由于两界面积增大,在热力学上是不稳定的,为使体系稳定,需要加入能降低界面张力的第三种成分,乳化剂。乳化剂大都为表面活性剂,起乳化作用。液滴相为分散相,另一相为介质,称连续相。例如:油和水。水包油型 O/W;油包水型 W/O;形成方法:机械法(不稳定);助剂法(稳定)在乳化作用中,对乳化剂关键要求:A:乳化剂必须吸附或富集在两相之间的界面上,即界面张力降低;B:乳化剂必须赋予粒子以电荷,使粒子间产生静电排斥力,或者在粒子
15、周围形成一种稳定的、黏度特高的甚至是固体的保护层。两亲基团乳化剂种类选择、混合比、乳化温度、搅拌条件、水相加入速度等条件严格控制。(2) 分散作用指借助表面活性剂基本特性(界面吸附、润湿、静电排斥)等经一定的加工工艺,促使不溶或难溶的固态或膏状物以细小微粒均匀分散与水或其它液体中的过程,形成具有一定稳定性的水分散液或悬浮液。过程:润湿分裂-稳定(3) 润湿、渗透作用通常,称固体表面被液体覆盖的过程称润湿。表面活性剂的润湿作用是指其溶液以固液界面代替被处理对象的原来固气界面的过程。界面张力小,界面张力降低愈多,固体表面越容易被润湿。渗透,液体进入物质内部能力,与分子结构,定向吸附有关。润湿剂、展
16、着剂、渗透剂(4) 增溶作用某些物质在表面活性剂作用下在溶剂中溶解度增加的现象。以CMC为起点,先形成胶束,被增溶物非极性部分进入胶束。增溶不同于溶解,形成胶体溶液;不是纯分子溶液;有一定限度;与乳化作用相似,略有不同。(5) 起泡和消泡作用气体被液体的薄膜包围形成气泡。表面活性剂被吸附在气液表面,形成坚固的膜,使表面张力降低,难以破坏。反之,消泡。(6) 洗涤作用需要表面活性剂各种作用。第三节表面活性剂的HLB值1、 定义分子中亲水基团和亲油基团所具有的综合亲水亲油效应,在一定温度和硬度的水溶液中,这种综合效应的强弱的量度为表面活性剂本身的HLB值。2、 简单计算对聚乙二醇型非离子表面活性剂
17、可用下列公式进行简单计算:非离子表面活性剂HLB=(亲水基的重量%)*100/5因此,象烯烃那样完全没有亲水基的HLB=0;聚乙二醇完全是亲水基HLB=20;聚乙二醇型非离子表面活性剂HLB值具有加和性。例如:NP-10 HLB计算。3、 化学结构、性能与应用关系图表为什么选择纺织印染、农乳?主要因为这些行业助剂国内发展较为成熟,我们接触相对较多,与我公司已有产品应用较近,利于产品和市场开发。第三部分农药乳化剂用表面活性剂第一章我国农药助剂现状与发展一、 概况农药助剂主要指农药乳油、水剂、水悬浮剂、可湿性粉剂、粉剂、颗粒剂、水分散粒剂等农药剂型加工中使用的助剂。其中乳油是我国主要剂型,助剂即为
18、农药乳化剂。但配方中大量使用二甲苯、甲苯等溶剂,给环境带来不良影响。由于新农药开发时间长、费用大。10年/种,1亿美元,12万个化合物通过农药新制剂的研究开发,改变原药的物理性质,提高药效和安全性,扩大应用范围、延长现有农药使用寿命、降低使用剂量、节省人力等。近年来,新剂型开发是在水性化、粒状化、控制释放、功能化等方面。同时也相应开发了相应助剂,为剂型发展提供了条件。世界用于农药制剂表面活性剂约23万吨,占全部表面活性剂总量的3.3%。我国农药乳化剂从1957年开始实验研究,61年开始工业化生产,发展了近40年。目前,农乳的产量、品种和质量方面基本满足了国内农药制剂加工的需要。从63年开始,由
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