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丙烯酸生产与应用技术 - 陶子斌主编

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出版日期:2007年2月
丙烯酸及其酯类已是一类重要的化工原料，作为聚合单体可以经均聚和共聚合成成千上万的聚合物。随着生产和技术的发展，产品品种和数量逐年增加，应用领域不断拓展，尤其是在近三十年来，取得了很大的发展。在卫生用品、洗涤剂、涂料、黏合剂、纤维、织物、造纸、皮革、橡胶和塑料加工等方面得到广泛的应用。同时也对丙烯酸工业提出了更多和更高的要求。我国丙烯酸工业始于20世纪70年代，初期装置生产规模只有数百吨，至80年代和90年代先后从国外引进三套万吨级规模的装置。近年已有年产16万吨的装置。我国丙烯酸工业装置总生产能力至2006年4月已达到579万吨/年，今后若干年内生产能力还可能翻倍地增长。然而，在汪洋浩瀚的书刊之中，呈现在人们面前的丙烯酸专业书刊寥寥无几,偏重于生产工艺的书籍更是少之又少。时代在前进，经济在蓬勃发展，十分需要有更多的专业书刊行之于世,为行业发展服务。北京东方石化公司和其下属的东方化工厂许多人员从事丙烯酸生产工作几十年，工作之中深有体会，常常希冀能看到更多描述技术新进展的专业书刊，因之凭长期生产的经验，整理出这一本丙烯酸生产发展和应用的书籍。通过对国内外科研开发、生产发展、技术进步和产品应用分析等的介绍，希望能对丙烯酸行业的发展和技术的进步有所裨益。这是编写此书的初衷。本书以丙烯酸类生产和应用为主线，注意理论，着重实践。侧重丙烯酸及其酯的生产工艺，摘取应用实例，尽力收集有关素材，企求接近可操作性和有启发性。于理论方面，只简要叙述化学反应和基本原理，由于涉及相关领域和理论多，行业本身范围也颇大，不可能都包容兼蓄。而且，化学反应和生产工艺技术的重大发展，其初期阶段，公开发表的资料就甚少，因此，有许多技术及专论就难于阐述完全和透彻，甚望阅者见谅。本书是在北京东方石化公司总经理吕常钦的关心和支持下，由公司科研发展部曾利萍主任和东方化工厂孙立光副厂长具体指导下完成的。本书由陶子斌主编，其他编写人员有：北京东方石化公司东方化工厂：刘锦丰（第2章），潘宝华（第3章的31～313节），马玉琪（第4章的42节和附录），郑承旺（第5章和第9章的92节、94节、96节和97节）；清华大学永昌化工公司：邱光鸿和胡皓（第6章和第9章91节），刘慧和韦国顺（第8章）；北京亚科力科技有限公司：胡红（95节），查忆春（93节）；其余章节由陶子斌编写。全书由陶子斌统稿。全书由原东方化工厂副总工程师杜豫生等审校。限于业务水平，选用素材和释述恐有许多不妥之处，恳切地祈望阅者批评赐教。

编者2006年10月第1章概论1
11丙烯酸和丙烯酸酯的结构
和类型1
12丙烯酸及酯类生产技术发展2
13生产状况5
131生产装置能力5
132各地区产量及消费8
14丙烯酸及其酯的应用9
141丙烯酸的应用9
142丙烯酸酯的应用11
15我国丙烯酸工业概况13
151生产状况13
152应用状况14
参考文献15
第2章丙烯酸及酯类的性能16
21物理性质16
22化学性质24
221丙烯酸的化学反应性24
222丙烯酸成盐性25
223丙烯酸聚合25
224丙烯酸酯的化学反应28
225丙烯酸酯类的聚合30
226丙烯酸酯的共聚33
23腐蚀性34
参考文献35
第3章丙烯酸生产技术36
31丙烯氧化法、催化剂及其
氧化反应器36
311丙烯直接氧化法36
312氧化催化剂36
313氧化反应器及其温度
控制40
32氧化反应工艺流程41
33氧化装置的安全运转 42
34丙烯酸气体吸收与汽提43
341吸收塔釜的丙烯酸浓度43
342汽提43
343一般流程设置及条件43
35丙烯酸水溶液的提纯（精制）44
351丙烯酸与水、醋酸
的分离44
352丙烯酸二聚体的分解46
353马来酸的分离47
36丙烯酸生产过程的聚合
与防聚47
361导致聚合发生的因素
和工业生产中发生严重
聚合的原因48
362生产过程的防聚48
363出现聚合情况的处理49
37原材料要求49
371主要原料49
372辅助原料50
38丙烯酸生产装置的设备特点50
381设备结构50
382设备材质50
39装置运转参数的控制51
391参数的测量手段51
392参数的控制方式51
310生产过程的组成控制和分析52
3101生产过程的组成
控制内容及要求52
3102分析手段52
311三废及处理54
3111废酸的处理54
3112废油的处理54
3113废气的处理54
3114废水的处理54
3115铜等金属离子的脱除55
312安全与储运56
3121装置及人身安全56
3122包装与储存58
313丙烯酸脱除阻聚剂的方法58
314国外公司和技术的相关
情况介绍59
3141日本触媒公司技术59
3142BASF技术69
3143三菱化学技术73
3144Sohio技术77
3145以丙烷为原料制备
丙烯酸的工艺78
3146其他技术81
参考文献83
第4章丙烯酸酯生产技术85
41基本原理85
411化学反应85
412工艺条件对酯化反应
的影响87
42丙烯酸酯生产工艺概述90
421丙烯酸甲酯的生产工艺90
422丙烯酸乙酯的生产工艺92
423丙烯酸丁酯的生产工艺93
43国外丙烯酸酯生产工艺94
431日本触媒公司丙烯酸
甲酯生产工艺94
432德国巴斯夫丙烯酸丁酯
生产工艺96
433Celanese丙烯酸丁酯
生产工艺97
434粗丙烯酸直接酯化制
丙烯酸酯101
435乙烯与丙烯酸反应制
丙烯酸乙酯103
参考文献112
第5章特种丙烯酸酯生产
和应用114
51单官能度丙烯酸酯115
511（甲基）丙烯酸羟乙酯和
（甲基）丙烯酸羟丙酯115
512其他单官能度丙烯酸酯124
52双官能度丙烯酸酯149
53三官能度丙烯酸酯159
54四官能度和五官能度
丙烯酸酯167
55氰基丙烯酸酯167
56丙烯酸特种酯的应用170
561在微电子领域中的应用170
562在表面涂层材料中
的应用171
563在胶黏剂中的应用174
564在丙烯酸热熔型压敏
胶中的应用175
565在液晶配向层材料中
的应用178
566在水性光引发剂中
的应用179
567在合成含螯合基团的
聚合物中的应用180
参考文献181
第6章丙烯酸酯的聚合183
61概述183
62乳液聚合183
621概述183
622乳液聚合组成184
623聚合过程194
63溶液聚合210
631溶剂211
632引发剂212
633溶液聚合工艺213
参考文献214
第7章丙烯酸高吸水聚合物216
71概述216
711发展简述216
712高吸水聚合物的类型217
713高吸水聚合物的特点218
714生产状况218
715技术发展趋向221
72水溶液聚合222
721生产原理222
722原料与辅料的准备224
723聚合过程231
724后处理与干燥236
73反相悬浮聚合243
731工艺叙述举例243
732悬浮剂与聚合物粒子
大小形态245
733反相悬浮聚合的主要
优缺点246
74高吸水聚合物的应用247
741卫生材料用品方面
的应用247
742农业林业和园艺249
743电缆和电气方面250
744医药和农药方面250
745土建建筑工业251
746食品包装方面251
747其他方面252
参考文献253
第8章丙烯酸的应用技术255
81概述255
82助洗剂255
821丙烯酸类助洗剂的结构256
822聚羧酸盐类高分子聚合
物的结构与性能的关系258
823丙烯酸类助洗剂的应用263
824聚合工艺与设备264
83分散剂266
84防垢剂268
85絮凝剂269
86增稠剂270
参考文献271
第9章丙烯酸酯的应用技术272
91丙烯酸涂料272
911概述272
912水性丙烯酸涂料274
913溶剂型丙烯酸涂料283
914高固体分丙烯酸涂料288
915丙烯酸粉末涂料288
916丙烯酸辐射固化涂料292
92纤维和织物298
921织物整理剂298
922纺织经纱上浆浆料301
923织物涂层剂304
924织物防水剂311
925织物柔软剂314
926对纤维的改性315
927对真丝的改性317
928丙烯酸甲酯对丙烯腈纤维
的改性317
929纺织用胶黏剂的工业
合成318
93丙烯酸酯聚合物在纸制品中
的应用318
931加工纸用丙烯酸酯
聚合物319
932纸制品用丙烯酸酯类
黏合剂323
94皮革化学品328
941皮革用表面活性剂328
942制革填充剂328
943皮革防霉剂330
944皮革防污剂331
945丙烯酸树脂皮革鞣剂331
946皮革涂饰剂333
95丙烯酸酯胶黏剂337
951丙烯酸酯压敏胶黏剂338
952丙烯酸酯类在不同领域
的胶黏剂中的应用373
96丙烯酸酯橡胶381
961丙烯酸酯橡胶概述381
962丙烯酸酯橡胶的性能382
963丙烯酸酯橡胶的组成
及其特性384
964丙烯酸酯橡胶生胶的
合成方法387
965丙烯酸酯橡胶的加工
改性387
966丙烯酸酯橡胶的工业
生产403
97油田化学品405
971降凝降黏剂406
972阻垢剂416
973油田水质稳定剂423
974油田用高吸水性树脂424
975原油破乳剂425
976油田降滤失剂428
977驱油剂430
978钻井泥浆改性剂435
98丙烯酸酯塑料加工助剂437
981概述437
982ACR产品的开发439
983ACR改性剂的改性机理
和功能444
984ACR加工助剂的生产
工艺技术450
985ACR改性剂的应用455
参考文献458
本书可供从事丙烯酸生产和应用的有关工程技术人员和科研人员阅读，也可供有关的大专院校师生参考。丙烯酸及其酯类是一类重要的化工原料，作为聚合物的单体可以合成出成千上万的聚合物。合成的聚合物具有许多独特的优点，从而在许多领域得到广泛的应用。因此，近年来其生产技术和应用技术有很大的发展，产量逐年增加。本书较系统地介绍了丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸聚合物和丙烯酸酯聚合物的性能、合成原理、生产方法、工艺过程、加工应用和今后的发展。收集大量文献资料，特别是新近技术的发展，着重总结生产技术和应用技术。本书可供从事丙烯酸生产和应用的有关工程技术人员和科研人员阅读，也可供有关的大专院校师生参考。
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