相网学（使底，250） 22400 4.3.5.2化学发泡剂 化学发泡剂必须是一种无机的或有机的热敏性化合物，受热后在一定的温度下会 发生热分解而产生一种或几种气体，从而达到发泡的目的。 气体的产生方式一般有两种途径：其一是聚合物链扩展或交联的副产物：其 是通过加入化学发泡剂，产生发泡气体。 如：碳酸氢铵在一定的温度下能分解产生C02, 20与氨气。 4.3.5.2.1化学发泡剂两个最重要的技术指标 分解温度决定着一种发泡剂在各种聚合物中的应用条件，即加工时的温度，从而 决定了发泡剂的应用范围。（分解温度：必须与聚合物的熔融温度相适应） 发气量是指单位重量的发泡剂所产生的气体的体积，单位为m/g。它是衡量化学发泡 发泡效离的指标发气高的。发泡用最可相心些。武潜也 教 此外，发泡剂的分解热也是影响发泡剂发泡效果的重要因素。发泡剂的分解热 般越小越好，因为分解热大，聚合物的温度梯度就大。 4.3.5.2.2发泡剂性能测定 常用方法有：差热分析法，热失重法等 4.4阻燃剂 4.4.1阻燃剂：能够赋子易燃聚合物难燃性的功能性助剂。即能够使聚合物在接触 源时燃烧速度大大减慢，离开火源时能很快停止燃烧而炮灭的一类物质。 4.4.2阻燃剂基本要求 不损害聚合物物理性能。 分解温度与聚合物的热分解温度相适宜。 具有持久性。 具有耐候性。 经济。 4.4.3按组成分类： 1.有机阻燃剂：磷系 迷+氮系 磷+卤素系 氮系 卤素系 其他 2.无机阻燃剂：硼化合物 三氧化二锑 氢氧化铝 其他 4.44按使用方法分类 1添加型阻燃剂：有机阻燃剂 于机阻燃刻剂 反应型阻燃剂：乙烯基衍生物 含氯化合物 含羟基化合物 含环氧基化合物
教 学 过 程 4.3.5.2 化学发泡剂 化学发泡剂必须是一种无机的或有机的热敏性化合物，受热后在一定的温度下会 发生热分解而产生一种或几种气体，从而达到发泡的目的。 气体的产生方式一般有两种途径：其一是聚合物链扩展或交联的副产物；其二 是通过加入化学发泡剂，产生发泡气体。 如：碳酸氢铵在一定的温度下能分解产生 CO2， H2O 与氨气。 4.3.5.2.1 化学发泡剂两个最重要的技术指标 分解温度决定着一种发泡剂在各种聚合物中的应用条件，即加工时的温度，从而 决定了发泡剂的应用范围。（分解温度：必须与聚合物的熔融温度相适应） 发气量是指单位重量的发泡剂所产生的气体的体积，单位为 ml/g。它是衡量化学发泡 剂发泡效率的指标，发气量高的，发泡剂用量可以相对少些，残渣也较少。 此外，发泡剂的分解热也是影响发泡剂发泡效果的重要因素。发泡剂的分解热一 般越小越好，因为分解热大，聚合物的温度梯度就大。 4.3.5.2.2 发泡剂性能测定 常用方法有：差热分析法，热失重法等 4.4 阻燃剂 4.4.1 阻燃剂：能够赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂。即能够使聚合物在接触火 源时燃烧速度大大减慢，离开火源时能很快停止燃烧而熄灭的一类物质。 4.4.2 阻燃剂基本要求 不损害聚合物物理性能。 分解温度与聚合物的热分解温度相适宜。 具有持久性。 具有耐候性。 经济。 4.4.3 按组成分类： 1. 有机阻燃剂：磷系 磷+氮系 磷+卤素系 氮系 卤素系 其他 2. 无机阻燃剂：硼化合物 三氧化二锑 氢氧化铝 其他 4.4.4 按使用方法分类 1 添加型阻燃剂：有机阻燃剂 无机阻燃剂 反应型阻燃剂：乙烯基衍生物 含氯化合物 含羟基化合物 含环氧基化合物
445应用举 塑料中 1.卤代烃+氧化聚烯 2.含卤磷酸酯、有机溴化物.聚苯乙烯与ABS树脂 3.反应型阻燃剂一聚酯 4.三氧化二锑+氯化石蜡聚氯乙烯 纤维中 添加型：含磷、含溴有机物：聚合物和低聚物 反应型：含阻燃元素的二元酸、二元酸酯或二元醇。 4.4.6阻燃剂作用机理 4.4.6.1化学法 1.可燃性的高分子变性 通过阻燃剂参与聚合反应使本来有可燃性的高分子变成不可燃的（或是可燃性极 的)高分子。主要手段是交联、接枝和大分子量化。 2终止自由基链锁反应等途径达到阻燃或减缓燃烧的作用 聚合物燃烧过程中产生的高能量自由基促进气相燃烧反应，阻燃剂通过捕获并消灭这 些自由基切断自由基链锁反应就可以控制燃烧进而达到阻燃的目的。 4462物理法 隔离膜机理 高温下阻燃剂可以在聚合物表面形成一层隔离层使可燃物与空气隔绝从而切断可燃物 必须的助燃源（主要指空气中的氧气），这个隔离层同时有可能起到阻止热传递的作用。 形成隔离膜的方式有： (1)利用阻燃剂热降解产物促进聚合物表面迅速脱水炭化进而形成炭化层。由于单质 炭不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧 因此具有阻燃保护效果： (2)某些阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面，这种致 密的保护层起到了隔离膜的作用。 2.冷却机理 阻燃剂在阻燃讨程中发生脱水、相变、分解或其它吸热讨程，隆低聚合物表面和燃赵 区域的温度致使温度下降到聚合物的者火点以下，从而起到阻燃的效果。 稀释机理 一方面，大多数的阻燃剂在燃烧温度下释放出不能燃烧的非助燃性气体冲淡了助燃性 气体的浓度到助燃极限以下：另一方面，有的助燃剂添加量极大（达50%以上）这在 一定程度上稀释了固体中可燃性物质的浓度从而提高了该物质的阻燃性。 4.4.7阻燃新技术的应用发展 微胶囊化技术 抑烟技术 成炭技术 纳米技术 交联技术 膨胀阻燃技术 增容技术 4.4.8阻燃剂生产工艺举例-十溴二苯醚 生产工艺路线
教 学 过 程 4.4.5 应用举例 塑料中： 1.卤代烃+氧化锑-聚烯烃 2.含卤磷酸酯、有机溴化物-聚苯乙烯与 ABS 树脂 3.反应型阻燃剂-聚酯 4.三氧化二锑+氯化石蜡-聚氯乙烯 纤维中： 添加型：含磷、含溴有机物；聚合物和低聚物； 反应型：含阻燃元素的二元酸、二元酸酯或二元醇。 4.4.6 阻燃剂作用机理 4.4.6.1 化学法 1.可燃性的高分子变性 通过阻燃剂参与聚合反应使本来有可燃性的高分子变成不可燃的（或是可燃性极差 的）高分子。主要手段是交联、接枝和大分子量化。 2.终止自由基链锁反应等途径达到阻燃或减缓燃烧的作用 聚合物燃烧过程中产生的高能量自由基促进气相燃烧反应，阻燃剂通过捕获并消灭这 些自由基切断自由基链锁反应就可以控制燃烧进而达到阻燃的目的。 4.4.6.2 物理法 1.隔离膜机理 高温下阻燃剂可以在聚合物表面形成一层隔离层使可燃物与空气隔绝从而切断可燃物 必须的助燃源（主要指空气中的氧气），这个隔离层同时有可能起到阻止热传递的作用。 形成隔离膜的方式有： （1）利用阻燃剂热降解产物促进聚合物表面迅速脱水炭化进而形成炭化层。由于单质 炭不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，因此具有阻燃保护效果； （2）某些阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包覆在聚合物表面，这种致 密的保护层起到了隔离膜的作用。 2.冷却机理 阻燃剂在阻燃过程中发生脱水、相变、分解或其它吸热过程，降低聚合物表面和燃烧 区域的温度致使温度下降到聚合物的着火点以下，从而起到阻燃的效果。 稀释机理 一方面，大多数的阻燃剂在燃烧温度下释放出不能燃烧的非助燃性气体冲淡了助燃性 气体的浓度到助燃极限以下；另一方面，有的助燃剂添加量极大（达 50%以上）这在 一定程度上稀释了固体中可燃性物质的浓度从而提高了该物质的阻燃性。 4.4.7 阻燃新技术的应用发展 微胶囊化技术 抑烟技术 成炭技术 纳米技术 交联技术 膨胀阻燃技术 增容技术 4.4.8 阻燃剂生产工艺举例-十溴二苯醚 生产工艺路线
(1)溶法剂将二苯酰溶于溶剂中加入催化剂，然后向溶剂中加入溴进行反应，反应 结束后过滤，洗涤干燥，即可得到十溴二苯醚。 (2)过量溴化法即用过量溴作溶剂的溴化方法。将催化剂溶解在溴中，向溴中滴加 二苯酷进行反应。反应结束后，将过量的溴蒸出，中和，过滤，干燥，即可得到十溴 过 一装 十溴二苯醚的应用 十溴二苯醚是目前使用最广泛，产量最大的溴系阻燃剂。可用于阻燃剂ABS、 PP、PE、热塑性弹性体、环氧树脂、涂料、粘结剂及纺织品。 本章内容比较繁杂，要求学生要仔细阅读课本，加深记忆，同时要深刻理解合成 助剂在化工生产的重要作用，积极开发符合时代发展海流，能够赋予产品更优异性能 学后记 的助剂是目前化工行业发展的重要组成部分
教 学 过 程 （1）溶法剂 将二苯醚溶于溶剂中加入催化剂，然后向溶剂中加入溴进行反应，反应 结束后过滤，洗涤干燥，即可得到十溴二苯醚。 （2）过量溴化法 即用过量溴作溶剂的溴化方法。将催化剂溶解在溴中，向溴中滴加 二苯醚进行反应。反应结束后，将过量的溴蒸出，中和，过滤，干燥，即可得到十溴 二苯醚。 十溴二苯醚的应用 十溴二苯醚是目前使用最广泛，产量最大的溴系阻燃剂。可用于阻燃剂 ABS、 PP、PE、热塑性弹性体、环氧树脂、涂料、粘结剂及纺织品。 教 学 后 记 本章内容比较繁杂，要求学生要仔细阅读课本，加深记忆，同时要深刻理解合成 助剂在化工生产的重要作用，积极开发符合时代发展潮流，能够赋予产品更优异性能 的助剂是目前化工行业发展的重要组成部分
章节 第五章食品添加剂（补充） 课时6 了解食品添加剂的分类 掌握常用的几种添加剂的成分、特点、用量限制及应用 了解新型食品添加剂的发展方向 目的 攀握常用的几种添加剂的成分、特点、用量限制及应用。 教学重 明确食品添加剂与食品安全之间的关系 准确区分同类添加剂之间的性质、应用等方面的不同。 难 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.闫鹏飞，郝文辉，高婷编《精细化学品化学》，化学工业出版社，2004年 月.北京 2.宋小平，韩长日主编《香料与食品添加剂制造技术》北京：科学技术文 献出版社，2000
章节 第五章 食品添加剂（补充） 课时 6 教 学 目 的 了解食品添加剂的分类 掌握常用的几种添加剂的成分、特点、用量限制及应用 了解新型食品添加剂的发展方向 教 学 重 点 掌握常用的几种添加剂的成分、特点、用量限制及应用。 明确食品添加剂与食品安全之间的关系 教 学 难 点 准确区分同类添加剂之间的性质、应用等方面的不同。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.闫鹏飞,郝文辉，高婷编 《精细化学品化学》,化学工业出版社,2004 年 7 月.北京 2.宋小平, 韩长日主编 《香料与食品添加剂制造技术》 北京：科学技术文 献出版社，2000
教师授课思路、设问及讲解要点 引言 美的食品 司学们的最爱，食品安全问题是目前人们最关心的问题，同学们认为 在安全的食品中，应不应添加食品添加剂？为什么？ 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节5.1概述 概念： 只标们 为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需男 而加入食品中的化学合成或者天然物质， 分类 我国的《食品添加剂使用卫生标准》将食品添加剂分为22类：（略） 5.2食品保存剂—防腐剂和抗氧化剂 5.2.1防腐剂 防腐剂是为了抑制微生物生长，防止食品腐败变质，延长贮存期和保鲜期的一类诱 加剂 常用的食品防腐剂主要有4类 苯甲酸及其盐类山梨酸及其盐类丙酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类 1)苯甲酸及其钠盐 茉甲酸又称安息香酸。纯品为白色，且有光还的麟片状或针状品体，微溶干水 在PH值2.5~4之间， 对很多微生物都有 效。 苯甲酸进入人体后， 大部分与甘氨酸 化合成马尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并全部从尿中排出，不在人体 内蓄积。 苯甲酸用于酱油、醋、果汁型饮料、果酱最大使用量为1gkg。苯甲酸钠纯品 为白色颗粒或结晶性粉末，易溶于水。用量以苯甲酸计(1g苯甲酸钠相当于0.847g 苯甲酸) 2)丙酸及其盐类 丙酸CH3CH2COOH是具有类似醋酸刺激酸香的液体，也是国内外允许使用， 特别是西方国家早已普遍使用的酸型防腐剂，由于它是人体新陈代谢的正常中间 物，故无毒性。主要用于面包及糕点制作。 丙酸盐具有相同的防腐效果，可以是钙盐或钠盐，其作用是通过分解为丙酸而 发 丙酸及其盐的最大使用量规定为2.5gkg 3)对羟基苯甲骏及其酣类 对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯，它是无色结品或白色结品粉末，无味，无臭。 防腐效果优于苯甲酸及其钠盐，使用量约为苯甲酸钠的110，使用范围pH4~8。 对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸。主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。缺点是水 溶性较差，同时价格也较高 天然防腐剂的发展 天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等 合成防腐剂无法比拟的优点。因此近年来，天然防腐剂的研究和开发利用成了食品 工业的一个热点。 主要品种 那他霉素、葡萄糖氧化酶、 鱼精蛋白、溶菌酶、聚赖氨酸、 壳聚糖、果胶分解物
教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、 引言 美味的食品是同学们的最爱，食品安全问题是目前人们最关心的问题，同学们认为 在安全的食品中，应不应添加食品添加剂？为什么？ 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第一节 5.1 概述 概念： 食品添加剂——为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐和加工工艺的需要 而加入食品中的化学合成或者天然物质。 分 类 我国的《食品添加剂使用卫生标准》将食品添加剂分为 22 类：（略） 5.2 食品保存剂——防腐剂和抗氧化剂 5.2.1 防腐剂 防腐剂是为了抑制微生物生长，防止食品腐败变质，延长贮存期和保鲜期的一类添 加剂。 常用的食品防腐剂主要有 4 类: 苯甲酸及其盐类 山梨酸及其盐类 丙酸及其盐类 对羟基苯甲酸酯类 1） 苯甲酸及其钠盐 苯甲酸又称安息香酸，纯品为白色，具有光泽的鳞片状或针状晶体，微溶于水。 在 PH 值 2.5～4 之间，对很多微生物都有效。苯甲酸进入人体后，大部分与甘氨酸 化合成马尿酸，剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒，并全部从尿中排出，不在人体 内蓄积。 苯甲酸用于酱油、醋、果汁型饮料、果酱最大使用量为 1g/kg。苯甲酸钠纯品 为白色颗粒或结晶性粉末，易溶于水。用量以苯甲酸计（1g 苯甲酸钠相当于 0.847g 苯甲酸） 2）丙酸及其盐类 丙酸 CH3CH2COOH 是具有类似醋酸刺激酸香的液体，也是国内外允许使用， 特别是西方国家早已普遍使用的酸型防腐剂，由于它是人体新陈代谢的正常中间 物，故无毒性。主要用于面包及糕点制作。 丙酸盐具有相同的防腐效果，可以是钙盐或钠盐，其作用是通过分解为丙酸而 发挥的。丙酸及其盐的最大使用量规定为 2.5g/kg。 3）对羟基苯甲酸及其酯类 对羟基苯甲酸酯又称尼泊金酯，它是无色结晶或白色结晶粉末，无味，无臭。 防腐效果优于苯甲酸及其钠盐，使用量约为苯甲酸钠的 1/10，使用范围 pH4～8。 对羟基苯甲酸酯的毒性低于苯甲酸。主要用于酱油、果酱、清凉饮料等。缺点是水 溶性较差，同时价格也较高。 天然防腐剂的发展 天然防腐剂具有抗菌性强、安全无毒、水溶性好，热稳定性好、作用范围广等 合成防腐剂无法比拟的优点。因此近年来，天然防腐剂的研究和开发利用成了食品 工业的一个热点。 主要品种： 那他霉素、葡萄糖氧化酶、鱼精蛋白、溶菌酶、聚赖氨酸、壳聚糖、果胶分解物