❶ 化學材料簡介和應用
聚丙烯醯胺
聚炳烯醯胺（Polyacrylamide）簡稱PAM,俗稱絮凝劑或凝聚劑，分陽離子、陰離子型，分子量在400-1800萬之間，產品外觀為白色或略帶黃色粉末，液態為無色粘稠膠體狀，易溶於水,溫度超過120℃時易分解。聚丙烯醯胺可以分為以下幾種類型：陰離子型 、陽離子型、非離子型、復合離子型。膠體產品為無色透明、無毒、無腐蝕。粉劑為白色粒狀。兩者均能溶於水，但幾乎不溶於有機溶劑。不同品種、不同分子量的產品有不同的性質。
聚丙烯醯胺分子中具有陽性基團（-CONH2），能與分散於溶液中的懸浮粒子吸附和架橋，有著極強的絮凝作用，因此廣泛用於水處理以及冶金、造紙、石油、化工、紡織、選礦等領域。
陰離子型主要用於生活生產用水，工業和城市污水處理。亦適用於氧化鋁制備過程中赤泥的絮凝沉澱及泥液分離。陽離子型分子量偏高，主要用於水懸濁液和懸濁物的絮凝沉澱，酸性和偏酸性溶液含有有機懸濁物時絮凝是很困難的。在這種情況下，陽離子型聚丙烯醯胺能有效的進行絮凝沉澱，顯示其突出的性能。使用形態為0.1-0.2%水溶液，必須用Ph≤7的水配製，配成稀溶液後極易水解。應隨配隨用或在當天用完，不宜長時間存放。
作用：PAM用作污水處理，對水中有機物去除效率高，用量少，沉降速度快，制水成本低，是其它絮凝劑無法替代的產品。
使用方法：PAM用於水處理可以單獨使用，有可以和PAC配合使用，但兩者攪拌必須分開進行，根據各自情況確定稀釋時加水量和投加量大小。
用途：
粉劑產品主要以陰離子型為主，該產品主要用於石油、冶金、選礦、造紙、紡織、製糖、石料切割、化工、醫葯以及污水處理等產品標准按GB/T13940-92執行。
粉劑聚丙烯醯胺產品標准： 指標名稱 牌號 PAM-ASG-800 PAM-ASG-1000 PAM-ASG-1500
外觀 白色粒狀
分子量（M） 600-800萬 900-1200萬 1300-1500萬
固含量（%）≥ 90
水解度（%） 5-30
游離單體（%）≤ 0.5
溶解時間（h） 1-2
註：粉劑牌號中符號意義為：PAM-聚丙烯醯胺N－非離子型A-陰離子型S－粉劑G－工業用
運輸、貯存過程中注意防潮、防曬。
CAS No.： 9003-05-8
英文名稱： Poly(acrylamide)
中文別名： 絮凝劑3號;陰離子聚丙烯醯胺;聚丙烯醯胺乾粉(陰離子型);聚丙烯醯胺膠體Ⅰ型;聚丙烯醯胺(膠體);聚丙烯醯胺膠體Ⅱ型
❷ 水性環氧的生產工藝，以及配方，注意事項
環氧樹脂具有優良的物理、機械、電絕緣性能及對各種材料的粘接性能，廣泛應用於塗料、復合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料等領域¨ 。隨著工業的發展及社會的進步，人們的環保意識逐漸增強，不含揮發性有機化合物(VOC)或少含VOC、以及不含有害空氣污染物(HAP)的體系已成為新型材料的研究方向 。近年來，以水為溶劑或分散介質的水性環氧樹脂越來越受到重視。水性環氧樹脂通常是指以微粒或液滴形式分散在以水為連續相的分散介質中而配製的穩定分散體系。一般可分為水乳型環氧樹脂膠液(環氧樹脂水乳液)以及水溶性環氧樹脂膠液(環氧樹脂水溶液)兩類，既保持了溶劑型環氧樹脂的優點，還具有合理的固化時間並
有著很高的交聯度和很大的粘度可調范圍，操作性能好，施工工具可直接用水清洗，可與其它水性聚合物體系混合使用，以及價廉、無氣味、VOC含量低、不燃，儲存、運輸和使用過程中安全性高等特點 。
隨著生產技術的不斷成熟和發展，水性環氧樹脂的應用前景良好。國內外已研究和開發了很多新的品種，並將其不斷地推廣到各個相關領域 l。
1 水性環氧樹脂的制備
水性環氧樹脂制備方法主要有以下幾種：
1．1 直接乳化法
直接乳化法又稱機械法、直接法，通過球磨機、膠體磨、超聲波振盪、高速攪拌，均質機乳化等手段將環氧樹脂磨碎，在乳化劑水溶液的作用下，再通過機械攪拌將粒子分散於水中；或將環氧樹脂和乳化劑混合，加熱到適當的溫度，在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。可採用的乳化劑有聚氧乙烯烷芳基醚(HLB=10 9～19、5)、聚氧乙烯烷基醚(HLB=10．8～16 5)、聚氧乙烯烷基酯(HLB=9 0～16 5)等，另外也可自製活性乳化劑 】。
機械法制備水性環氧樹脂乳液的優點是工藝簡單，所需乳化劑的用量較少，但乳液中環氧樹脂分散相微粒的尺寸較大，約50／tm左右，粒子形狀不規則且粒度分布較寬，所配得的乳液穩定性差，時間一長乳液就會分層，並且乳液的成膜性能也不是很好。
1．2 相反轉法
相反轉原指多組分體系中的連續相在一定條件下相互轉化的過程，如在油／水／乳化劑體系中，當連續相由水相向油相(或從油相向水相)轉變時，在連續相轉變區，體系的界面張力最低，因而分散相的尺寸最小。通過相反轉法將高分子樹脂乳化為乳液，其分散相的平均粒徑一般為1～2 ILm。
相反轉法是一種制備高分子樹脂乳液較為有效的方法，幾乎可將所有的高分子樹脂藉助於外加乳化劑的作用並通過物理乳化的方法製得相應的乳液。用相反轉法制備水性環氧樹脂乳液的具體過程是在高速剪切作用下先將乳化劑和環氧樹脂混合均勻，隨後在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入蒸餾水，隨著加水量的增加，整個體系逐步由油包水向水包油轉變，形成均勻穩定的水可稀釋體系。在這一過程中，水性環氧樹脂乳液的許多性質會發生突變，如體系的粘度、導電性和表面張力等，通過測定體系乳化過程中的電導率和粘度的變化就可判斷相反轉是否完全。該乳化過程可在室溫環境下進行，對於固體環氧樹脂，則需要藉助於少量有機溶劑或進行加熱來降低環氧樹脂的本體粘度，然後再進行乳化 -8l。
有研究按一定比例將環氧樹脂和表面活性劑通過加熱及過硫酸鉀溶液催化，製得反應型環氧樹脂乳化劑溶液，大大改善了乳化劑與環氧樹脂的相容性。然後將雙酚A型環氧樹脂的乙二醇單乙醚溶液和反應型環氧樹脂乳化劑按一定比例攪拌混合均勻，滴加蒸餾水至體系的粘度突然下降，此時體系的連續相由環氧樹脂溶液相轉變為水相，發生了相反轉，繼續高速攪拌一段U?I司後加入適量蒸餾水稀釋到一定的濃度，製得水性環氧樹脂乳液 l。
1．3 自乳化法
自乳化法，又稱化學法，或化學改性法。在環氧樹脂中，環氧基的存在使其具有較好的反應活性，因為環氧環為三元環，張力大，C、0電負性的不同使該三元環具有極性，容易受到親核試劑或親電試劑進攻而發生開環反應；分子骨架上所懸掛的羥基雖然具有一定反應活性，但由於空間位阻，其反應程度較差 。。。因此可在環氧樹脂分子骨架中引入一定量的強親水性基團，如磺酸基、羧酸基等酸性基團；胺基等鹼性基團，聚醚等非離子基團。這些親水性基團能幫助環氧樹脂在水中分散，使改性樹脂具有親水親油的兩親性能，當這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由於帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學條件，就可形成穩定的水性環氧樹脂乳液，從而使所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即可自分散於水中形成乳液。所需親水基團的最低數量與親水基團的極性大小，樹脂的結構以及平均相對分子質量有關。樹脂的相對分子質量小，相對分子質量分布寬時，其水溶性較好。因為高相對分子質量的分子在水中的擴散速度慢，且其溶液的粘度也大，增加了分子運動的阻力。而分子間的互溶效應則可使相對分子質量分布寬時的溶液的水溶性得到改善。
如用相對分子質量為4 000～20 000的雙環氧端基乳化劑與環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基膦化氫為催化劑進行反應，可製得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環氧樹脂，該樹脂不用#F；bu-~L化劑便可溶於水，且耐水性強⋯ 。
根據反應類型的不同，可將自乳化法分為以下幾類：
1．3．1 醚化反應型
由親核試劑直接進攻環氧環上的C原子即為醚化反應型。可用的方法有：將環氧樹脂和對位羥基苯甲酸甲酯反應，而後水解、中和；將環氧樹脂與巰基乙酸反應，而後水解、中和；將對位氨基苯甲酸與環氧樹脂反應，產物可穩定分散於合適的胺／水}昆合溶劑中[12l~
1．3．2 酯化反應型
酯化反應型與醚化反應型不同的是氫離子先將環氧環極化，酸根離子再進攻環氧環，使其開環。可行的方法有：用不飽和脂肪酸酯化環氧樹脂，再將所得產物與馬來酸酐反應，引入極性基；或者將不飽和脂肪酸先與馬來酸酐反應，所得中間產物與環氧樹脂發生酯化反應，然後中和產物上未反應的羧基。
在較激烈反應條件下，環氧樹脂可以和羧酸發生酯化反應，按化學計量加入二酸，可得到含一游離羧基的環氧酯，用有機胺中和即得穩定分散體：磷酸與環氧樹脂反應生成環氧磷酸酯，由於溶液有利於放熱反應進行，用環氧樹脂溶液反應可得最好結果，磷酸最好與水和醇一起逐步加入溶液中，反應極易製得二酯，二酯在醇作用下易解離成單磷酯，用胺中和，可得不易水解的較穩定水分散體。環氧樹脂與丙烯酸樹脂發生酯基轉移反應，或環氧樹脂與丙烯酸單體溶液反應，丙烯酸通過酯鍵接枝於環氧樹脂上，這兩種改性方法所得的水乳體系，大量用作罐頭內壁塗料。目前，環氧樹脂磺化水性化的報道較少，低相對分子質量的含環氧基有機物，在亞硫酸氫鈉作用下可以磺化，通過這種方法有可能將低相對分子質量的環氧樹脂改性，使其水性化。
酯化法的缺點是酯化產物的酯鍵會隨U?I司增加而水解，導致體系不穩定。為避免這一缺點，可將含羧基單體通過形成碳碳鍵接枝於高相對分子質量的環氧樹脂上 。
1．3．3 接枝型
James．T．K．Woo等人利用甲基丙烯酸單體與環氧樹脂在自由基引發劑(BPO)存在的條件下進行接枝聚合，將羧基引入環氧樹脂骨架中，製得水性環氧樹脂。並研究發現接枝位置為環氧分子鏈上的脂肪0HjC原子一O—CH：一CH—CH 一O一，接枝效率低於100％ ，最後產物為未接枝的環氧樹脂、接枝的環氧樹脂和聚丙烯酸的混合物， 由於沒有酯鍵，用鹼中和，可得穩定的水乳液。引發劑用量至少為單體量的3％， 在自由基引發劑為單體量的3％ ～15％范圍內，接枝率與引發劑用量呈線性關系，但過多的引發劑導致單體的自聚，或為鏈終止所消耗，接枝率不能保持原來的增加趨勢；用所得產物製得的乳液粒子的粒徑隨制備時引發劑用量的增加而變小。最後產物中未反應的環氧樹脂比原來的環氧樹脂平均相對分子質量要低，這是因為高相對分子質量的環氧樹脂有更
佳的接枝率，在高相對分子質量的環氧樹脂中(數均
相對分子質量約為10 000)，大約有34個重復單元O H
l一(卜一CH廠CI{-_一CH廠0一， 則有34 x 5=170個氫原
子可被自由基離解而成為單體反應的起點，而如果使用的是低相對分子質量的環氧樹脂，如數均相對分子質量為1 000左右， 則在環氧骨架上約有2個0H一0一CH廠Cl_卜CH廠一0一單元，那麼只有1O個氫原子可作反應起點。由於這種接枝與通過酯鍵接枝於環氧骨架上不同，無需形成酯鍵，環氧官能基對其無影響，可用苯酚或苯甲酸將環氧官能基封端 。
1．3．4 開環接枝型
選羥基含量較高的環氧樹脂作骨架材料，用不飽和脂肪酸進行酯化製成環氧酯，再以不飽和二元羧酸(酐)與環氧酯的脂肪酸上的雙鍵進行自由基引發加成反應，以引進羧基。然後加鹼中和，直接加水稀釋即得水性環氧乳液。如可用亞麻油酸與環氧樹脂製成環氧酯後，與馬來酸酐進行自由基反應制備水性環氧樹脂 。
這種方法製得的粒子較細，通常為納米級，相反轉法以及直接乳化法製得的粒子較大，通常為微米級。從此意義上講，化學法雖然制備步驟多，不易操控，且成本高，但在某些方面仍具有實際意義。
1．4 固化劑乳化法
將多元胺固化劑進行擴鏈、接枝、成鹽，使其成為具有親環氧樹脂分子結構的水分散型固化劑，同時它作為陽離子型乳化劑對環氧樹脂進行乳化，兩組分混合後可製成穩定的乳液。雙酚A環氧樹脂和過量的二乙烯三胺反應，形成胺封端的環氧樹脂加成物，真空蒸餾除去多餘的二乙烯三胺，再加入單環氧基化合物將氨基上的伯氫反應掉，最後加入乙酸中和，製成酸中和的環氧樹脂固化劑。此固化劑可分散於水中，向其水溶液中直接加入環氧樹脂或環氧樹脂乳液，均可形成穩定的水乳化環氧一胺組合物，可配製水性常溫固化清漆 。
2 水性環氧樹脂體系的幾個重要參數「
2．1 粒子大小及其分布
粒子大小及其分布對分散體系的性質及塗層的性質是非常關鍵的。塗層的乾燥時間、塗層的透氣性等參量隨粒徑增大而提高；塗層的光澤、耐水性、硬度、乳液與顏料的結合力、乳液的粘度及穩定性等參量隨粒徑增大而減小。而粒子大小及分布主要取決於制備方法、設備、乳化劑類型及用量等因素。粒子越小，膜的硬化過程越慢，膜的最終硬度越大；相反，較大粒子會加速塗層的硬化過程，但最終硬度較小。所以，若調節體系的粒子大小，使其具有一定分布，不僅可以保證膜快速硬化，又能保證膜的最終硬度。由水性化體系的固化過程可知：粒子大，其表面的固化劑濃度高，導致快速固化；然而，隨著固化的進行，固化劑向微粒內部擴散的速度變慢，使粒子的內層來不及固化，導致固化不完全，降低了膜的最終硬度。相反，小粒子表面的固化劑濃度適中，固化速度慢，使固化劑有充分時間擴散到整個微粒，使之固化完全，形成均一的完全化的硬膜。
2．2 乳化劑濃度
乳化劑濃度對環氧樹脂微粒化水基化體系性質的影響也是非常顯著的，不僅影響粒子大小，而且也影響塗膜的性質，如膜的硬度。隨著乳化劑濃度的增加，粒子平均尺寸變小，但當乳化劑濃度較大時(如15PHR)，進一步增加乳化劑濃度，平均粒子尺寸減小得不明顯。此外，乳化劑含量增加，塗層的硬度顯著降低。因為乳液成膜是一個由O／W變為W／0的相反轉過程，過多的乳化劑分散於塗膜中，導致膜的不均勻性；同時，乳化劑分散相起著增塑作用。
但可以想像，適量的乳化劑可以作為無機填料的表面處理劑，使無機填料與樹脂具有良好的相容性，從而提高塗膜性質。
2．3 其它重要參數 ¨
水性環氧樹脂乳液的穩定性也是一個重要參數。無論是外加乳化劑，還是自乳化環氧樹Ji~?L液，都處於熱力學不穩定狀態，尤其是外加乳化劑型乳液(包括外加反應性乳化劑所得的自乳化乳液)，僅有一定的貯存期。首先，環氧分子能被水解成a一二醇，它不與胺固化劑反應；其次，大多用非離子表面活性劑乳化環氧樹脂，而由於非離子表面活性劑的濁點問題，一旦溫度升高，聚醚和水的吸附量減少，即水化層厚度降低，液滴趨向於聚結成較大粒子，最終導致兩相分離。通常環氧乳液在20℃時可貯存1年；而在40℃ ，3個月即發生相分離；6o℃時貯存，穩定期不到1個月。用固體或半固體狀環氧樹脂制
得的環氧乳液比用液體環氧樹脂製得的乳液穩定性要好，這是因為固體環氧樹脂可以製得粒徑較小的乳液。對於自乳化環氧樹脂乳液，溫度上升，乳液也會沉澱，但一旦溫度下降，經攪拌又可恢復原樣，穩定性較好。確保乳液長期貯存穩定的最好方法是選擇適宜的乳化劑(復合型乳化劑)，避免極端溫度(如低於0℃ ，或高於40℃)。乳液液滴的粒徑和分布對乳液的穩定性也極為重要，小粒徑和窄分布會大大增加乳液的穩定性。
此外，乳液流變特性的研究有助於指導施工過程。比較水基體系與有機溶劑體系的粘度與固含量的關系可見：水基體系的粘度更大，尤其是在高固含量時更是如此。這是因為水基體系中微粒表層的乳化劑與水形成強相互作用，導致體系的粘彈性增加所致。
1 水性環氧樹脂乳液的制備
眾所周知，環氧樹脂的親水親油平衡值(HI B)在3左右，是一種不溶於水也難於乳化的親油性聚合物。為使其乳
化形成穩定乳液，目前國內外最常用的方法可歸結為外加乳化劑法及自乳化法。
1 1 外加乳化劑法
這是一種藉外加乳化劑使環氧樹脂乳化而形成水包油型(O／W)乳液的方法。其最主要的實施方法包括直接乳化
法及相反轉法。
(1)直接乳化法Ⅲ 又稱機械法 可用球磨機、膠體磨或均
化器等先將環氧樹脂磨碎成粉末，然後加入乳化劑水溶液，繼而再通過強烈機械攪拌將樹脂粒子分散於水中而成。也可將環氧樹脂和乳化劑混合後加熱到適當溫度，在施以激烈機械攪拌後逐漸加入水而形成乳液。乳化劑通常採用較多的有聚氧化乙烯烷基醚(HI B值為10．8-16．5)及聚氧化乙烯烷基酯(HLB值為9．0-16．5)。目前國內外陸續有許多新的乳化劑被開拓應用，如利用雙酚A環氧樹脂在路易斯酸催化下與聚乙二醇的反應產物，環氧樹脂，聚乙二醇與多元胺作用的加成產物等。直接乳化法最大特點就是工藝簡單，乳化劑用量也較少，但所得乳液中作為分散相的環氧樹脂微粒粒徑較大(約50 m)且粒徑分布較寬，形狀也不規則，乳液穩定性及成膜性相對較差。影響這～ 方法的因素頗多，除乳化劑的選擇外，高效攪拌及分散時溫度控制都是十分重要的。
(2)相反轉法 這是一種有效制備高聚物水乳液的方法，包括從油包水(W／O)到水包油(O／W )的相轉變過程，
在此過程中乳液的黏度、導電性及表面張力等諸多性質均會發生突變。在室溫高速剪切作用下先將液態環氧樹脂與乳化劑均勻混合，然後繼續在一定剪切作用下緩慢地逐步向其中加入蒸餾水，增加到一定水量後，即出現整個體系逐步由油包水型向水包油型的轉變，而形成均勻穩定並可由水稀釋的乳液。若選用高分子質量固體環氧樹脂，則需要加少量有機溶劑並加熱以降低其本黏度，繼而再行轉換和乳化。這一方法的影響因素也較多，除必須有高效的高速剪切分散的設備外，乳化劑的類型、分子質量大小、使用濃度及操作溫度等，實際上都對相反轉過程、粒徑控制及分散乳化效果有著直接影響。近來有人 對其相反轉過程流變行為及相態發展進行了研究，在相反轉點附近，體系油水相的界面張力最
小，此時產生的乳液具有最小分散相尺寸。
1．2 自乳化法
又稱化學修飾法，這是利用環氧樹脂活性基團的反應活
性將親水性基團或鏈段引入到環氧樹脂分子上而進行化學修飾改性的方法。這種具有疏水及親水兩性的環氧樹脂，有著良好的表面活性，無需添加乳化劑而具有自乳化作用，自行分散於水中形成穩定乳液。親水性基團及鏈段的引入主要是充分利用了環氧樹脂分子中活性環氧基及活潑的次甲基上氫原子進行的。當然對高分子質量環氧樹脂而言，還有仲羥基，但其反應活性相對要低得多。
(1)與環氧基的反應_8 因環氧基有較大張力及極性，很易與親核試劑及親電試劑作用而開環，方便地引入親
水性基團及鏈段。例如選用氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯璜酸等小分子化合物與環氧樹脂反應，則氨基使環氧基開環得到相應含羧基、磺酸基的環氧樹脂，再經與氨水等鹼性化合行分散於水中，也可用此產物使純環氧
樹脂進行乳化。也有用羥基苯甲酸甲酯、巰基乙酸酯等小分子化合與環氧基反應，然後再進行酯基水解和中和而引入親水基團的。有人將丙烯酸齊聚物與環氧樹脂作用，藉羧基使環氧基開環而引入含多羧基基團的環氧樹脂再繼而用氨水中和成鹽，分散於水中形成穩定乳液。這類反應因使環氧基消失，一般需加入三聚氰胺或氮基樹脂等以利固化成膜。也有人選用端環氧基聚氧化乙烯或端環氧基聚氧化丙烯乳化劑及雙酚A與雙酚A環氧樹脂在三苯基膦化氫催化下反應．巧妙得到分別含親水性聚氧化乙烯及聚氧化丙烯鏈段並含有環氧基的改性環氧樹脂，不僅具有很好水分散性，且成膜後具有良好耐水性。也有以端羥基聚氧化乙烯或端羥基聚氧化丙烯代替上述雙環氧乳化劑與之反應的報道。
(2)與次甲基上氫的反應 」 有人將環氧樹脂溶於溶劑，加入引發劑及親水性單體如丙烯酸或甲基丙烯酸，加
熱使引發劑分解產生初級游離基，並進攻環氧樹脂次甲基使其活化而產生碳游離基成為新的活性中心，它引發單體進行聚合而使環氧樹脂成為含多羧基基團親水鏈的產物，用氨水中和得到了良好分散於水的穩定乳液。在游離基反應中一般對環氧基影響不大，但也有人將環氧基先用苯酚或苯甲酸或磷酸等予以保護，反應完後再予以還原。當然保護基的選擇應符合易於引入，形成的中間結構能經受所處後繼反應條件，並能在反應結束後不損及分子其他結構的條件下除去。
研究表明，這類接枝環氧樹脂中丙烯酸鏈段含量對乳液穩定性影響很大。
(3)與羥基的反應 對於分子質量較大的環氧樹脂中的仲羥基，雖然反應活性不及前者，但仍可以通過其反應而引入親水基團或鏈段。如有人使用磷酸與其反應形成單、雙或三磷酸酯環氧，用氨水中和成鹽而具親水性。也有酸酐與之反應形脂肪酸環氧，也有將不飽和脂肪酸與之反應形成不飽和脂肪酸環氧酯，再通過雙鍵作用與順丁烯二酸酐反應而製成水性脂肪酸環氧的報道。
1 3 改性固化劑乳化法[． ]
除上述方法外還可採用改性固化劑乳化法，它不需要先
將環氧樹脂改性和乳化，而在配製使用前與改性固化劑混合乳化，這種固化劑一般由多元胺固化劑進行加成擴鏈、接枝、成鹽而製得，非極性及具有表面活性的基團和鏈段的引入，不僅改善了與其環氧樹脂的相容性，而且對低分子質量液體樹脂有良好乳化作用，因而同時兼有乳化及交聯固化功能。
如將多乙烯多胺與單環氧或多環氧化物加成使大部分伯胺氫封閉，再用雙酚A環氧樹脂與之加成，達適當親水親油平衡值後與甲醛作用使伯胺氫羥甲基化。或將過量的多烯多胺與環氧樹脂加成後，用脂肪族或芳香族單環氧化合物封閉其伯胺氫，以水(或水溶性有機溶劑)稀釋後，以醋酸中和部分伯胺氫。封端的作用主要在於制約伯胺基上的氫的活性。
制備中控制好HLB值可保證其良好水分散性。
2 水性環氧樹脂的固化機理[18,1 9j 1 、 、
水性環氧樹脂乳液在配製時根據組成及成膜後性質的
不同要求，需調節環氧與固化劑 的摩爾比，當使用分子質量較大的固體環氧時，尚需加入乙二醇醚一類的成膜助劑。顏填料則可分別添加在環氧及固化劑內，最好質量相近。由於這是一種以溶有固化劑的水為連續相，環氧樹脂為分散相的多相體系，塗裝後水分在適當蒸汽壓條件下會逐漸揮發。有人認為隨水分大部分揮發，環氧顆粒相互接觸形成球體緊密堆積而聚結，而含固化劑的剩餘水分則填充於其間，繼而固化劑不斷擴散人環氧，二者相互作用而交聯固化成膜，殘余水分及其他添加助劑則擴散到膜表面揮發。但隨著交聯固化的進行，環氧顆粒內質量增大，黏度及玻璃化轉變溫度升高，會大大影響固化劑向內部擴散的速度，但速度過快並不利於成膜過程的進行，透射電鏡測試也顯示了其相應的兩相
結構，初步成膜後其固化反應實際上繼續進行，到完全固化需要持續一定時間。
由水的揮發，顆粒聚結，固化劑。擴散及交聯固化成膜的反應機制充分說明，水分的揮發及固化劑擴散速度是極重要的技術關鍵，環氧分散相的粒徑愈小，固化劑與環氧的相容性愈好，少量成膜助劑的使用及合適的水蒸發的控制手段都將直接影響成膜的過程及性質。陳聲銳指出 水分的蒸發分2個階段，先是流體狀態時其蒸發速率恆定，二是成膜後水分需從內部擴散到表面蒸發速率較慢，並指出固化成膜時的溫度、膜厚度及環境相對濕度皆制約著水分的蒸發。
3 有待改善的問題
以水性環氧樹脂為基礎的水性塗料具有環境污染小，對
許多基材包括潮濕基材都有良好附著力 可與水 泥砂漿或水性聚合物配合使用，操作方便，有很好的應用前景，但實踐中還是有不少問題需要予以改善。
(1)由於水的蒸汽壓及蒸發潛熱皆比有機溶劑高，作為
塗料塗裝後水的蒸發較慢，在低溫及潮濕環境下更甚，微量水分的殘留常造成塗膜表干時間延長，塗膜起泡或凹陷。
(2)由於水的冰點低，作為水性塗料，其凍融穩定性較溶
劑型為差。
(3)由於水的表面張力較大，作為水性塗料大大影響了
其對基材及添加的顏填料的潤濕及附著。
(4)由於水的電導率高及乳化劑存在，易使塗裝金屬受
到一定腐蝕。
❸ 請教一個問題，為什麼說大多數含有苯環的物質有香味，但有極強的致癌性
於苯的揮發性大，暴露於空氣中很容易擴散。人和動物吸入或皮膚接觸大量苯進入體內，會引起急性和慢性苯中毒。有研究報告表明，引起苯中毒的部分原因是由於在體內苯生成了苯酚。
苯對中樞神經系統產生麻痹作用，引起急性中毒。重者會出現頭痛、惡心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等，嚴重者會因為中樞系統麻痹而死亡。少量苯也能使人產生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現象。攝入含苯過多的食物會導致嘔吐、胃痛、頭昏、失眠、抽搐、心率加快等症狀，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸氣5-10分鍾便會有致命危險。
長期接觸苯會對血液造成極大傷害，引起慢性中毒。引起神經衰弱綜合症。苯可以損害骨髓，使紅血球、白細胞、血小板數量減少，並使染色體畸變，從而導致白血病，甚至出現再生障礙性貧血。苯可以導致大量出血，從而抑制免疫系統的功用，使疾病有機可乘。有研究報告指出，苯在體內的潛伏期可長達12-15年。
婦女吸入過量苯後，會導致月經不調達數月，卵巢會縮小。對胎兒發育和對男性生殖力的影響尚未明了。孕期動物吸入苯後，會導致幼體的重量不足、骨骼延遲發育、骨髓損害。
對皮膚、粘膜有刺激作用。國際癌症研究中心(IARC)已經確認為致癌物。
接觸限值：
* 中國 MAC 40 mg/m3(皮)
* 美國ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3
毒性：
* LD50: 3306mg/kg(大鼠經口)；48mg/kg(小鼠經皮)
* LC50: 10000ppm 7小時（大鼠吸入）
當然，由於每個人的健康狀況和接觸條件不同，對苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的氣味時，它的濃度大概是1.5ppm，這時就應該注意到中毒的危險。在檢查時，通過尿和血液的檢查可以很容易查出苯的中毒程度。
苯
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苯
IUPAC中文命名
苯
常規
分子式 C6H6
SMILES C1=CC=CC=C1
分子量 78.11 g/mol
外觀 無色透明易揮發液體
氣味 有強烈芳香氣味。12ppm濃度時可檢測到油漆稀釋劑氣味
CAS號 71-43-2
RTECS號 CY1400000
IMDG規則頁碼 3185
UN編號 1114
性質
STP下的密度 0.8786 g/cm3
溶解度 0.18 g/ 100 ml 水
熔點 278.65 K (5.5 ℃)
沸點 353.25 K (80.1 ℃)
相態
三相點 278.5 ± 0.6 K
臨界點 289.5℃
4.92MPa
熔解熱
(ΔfusH) 9.84 kJ/mol
汽化熱
(ΔvapH) 44.3 kJ/mol
燃燒熱 3264.4 kJ/mol
危險性
閃點 -10.11℃(閉杯)
自燃 562.22℃
爆炸極限 1.2 - 8.0 %
攝取 可引起急性中毒，麻痹中樞神經，需要充分漱口，喝水，盡快洗胃。
吸入 可導致呼吸困難。嚴重者可能導致呼吸及心跳停止。
皮膚 變乾燥，脫屑，皴裂，有的可能發生過敏性濕疹
眼睛 有刺激性。需用大量清水沖洗
處理方式
* 危險性:
o 遇熱、明火易燃燒、爆炸。
* 人身保護:
o 防護手套，防護服，濃度過高須配帶防毒面具
* 穩定性:
o 能與氧化劑強烈反應。不能與乙硼烷共存。
* 儲存:
o 陰涼，通風。遠離火種、熱源。防止陽光直射。密封儲存。防止靜電
液體性質
標准生成焓
(ΔfH0液) 48.95 ± 0.54 kJ/mol
標准熵
(S0液) 173.26 J/mol·K
熱容
(Cp) 135.69 J/mol·K (298.15 K)
若非註明，所有數據都依從國際單位制和來自標准溫度和壓力條件下。 參考和免責條款
苯(C6H6)在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體，並具有強烈的芳香氣味。苯可燃，有毒，也是一種致癌物質。
化學上，苯是一種碳氫化合物也是最簡單的芳烴。它難溶於水，易溶於有機溶劑，本身也可作為有機溶劑。苯是一種石油化工基本原料。苯的產量和生產的技術水平是一個國家石油化工發展水平的標志之一。苯具有的環系叫苯環，是最簡單的芳環。苯分子去掉一個氫以後的結構叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。
目錄
[隱藏]
* 1 發現
* 2 結構
* 3 物理性質
* 4 化學性質
o 4.1 取代反應
+ 4.1.1 鹵代反應
+ 4.1.2 硝化反應
+ 4.1.3 磺化反應
+ 4.1.4 烷基化反應
o 4.2 加成反應
o 4.3 氧化反應
o 4.4 其他反應
* 5 制備
o 5.1 從煤焦油中提取
o 5.2 從石油中提取
+ 5.2.1 催化重整
+ 5.2.2 蒸汽裂解
o 5.3 芳烴分離
o 5.4 甲苯脫烷基化
+ 5.4.1 甲苯催化加氫脫烷基化
+ 5.4.2 甲苯熱脫烷基化
o 5.5 甲苯歧化和烷基轉移
o 5.6 其他方法
* 6 分析測試方法
* 7 安全
o 7.1 毒性
o 7.2 可燃性
* 8 工業用途
* 9 苯的異構體
* 10 苯的衍生物
o 10.1 取代苯
o 10.2 多環芳烴
* 11 參看
* 12 參考文獻
* 13 外部鏈接
[編輯]
發現
凱庫勒的擺動雙鍵
放大
凱庫勒的擺動雙鍵
苯最早是在18世紀初研究將煤氣作為照明用氣時合成出來的。1803年-1819年G. T. Accum採用同樣方法制出了許多產品，其中一些樣品用現代的分析方法檢測出有少量的苯。然而，一般認為苯是在1825年由麥可·法拉第發現的。他從魚油等類似物質的熱裂解產品中分離出了較高純度的苯，稱之為「氫的重碳化物」（Bicarburet of hydrogen）。並且測定了苯的一些物理性質和它的化學組成，闡述了苯分子的碳氫比。
1833年，Milscherlich確定了苯分子中6個碳和6個氫原子的經驗式（C6H6）。弗里德里希·凱庫勒於1865年提出了苯環單、雙鍵交替排列、無限共軛的結構，即現在所謂「凱庫勒式」。又對這一結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的，可以迅速移動，所以造成6個碳等價。他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究，發現苯是環形結構，每個碳連接一個氫。也有人提出了其他的設想：
詹姆斯·杜瓦則歸納出不同結構；以其命名的杜瓦苯現已被證實是與苯不同的另外一種物質，可由苯經光照得到。
1845年德國化學家霍夫曼從煤焦油的輕餾分中發現了苯，他的學生C. Mansfield隨後進行了加工提純。後來他又發明了結晶法精製苯。他還進行工業應用的研究，開創了苯的加工利用途徑。大約從1865年起開始了苯的工業生產。最初是從煤焦油中回收。隨著它的用途的擴大，產量不斷上升，到1930年已經成為世界十大噸位產品之一。
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結構
苯具有的苯環結構導致它有特殊的芳香性。苯環是最簡單的芳環，由六個碳原子構成一個六元環，每個碳原子接一個基團，苯的6個基團都是氫原子。
6個p軌道形成離域大∏鍵的電子雲
放大
6個p軌道形成離域大∏鍵的電子雲
碳數為4n+2(n是自然數)，且具有單、雙鍵交替排列結構的環烯烴稱為輪烯，苯就是[6]-輪烯。
苯分子是平面分子，12個原子處於同一平面上，6個碳和6個氫是均等的，C-H鍵長為1.08Å，C-C鍵長為1.40Å，此數值介於單雙鍵長之間。分子中所有鍵角均為120°，說明碳原子都採取sp2雜化。這樣每個碳原子還剩餘一個p軌道垂直於分子平面，每個軌道上有一個電子。於是6個軌道重疊形成離域大∏鍵，現在認為這是苯環非常穩定的原因，也直接導致了苯環的芳香性。
[編輯]
物理性質
苯的沸點為80.1℃，熔點為5.5℃，在常溫下是一種無色、有芳香氣味的透明液體，易揮發。苯比水密度低，密度為0.88g/ml，但其分子質量比水重，。苯難溶於水，1升水中最多溶解1.7g苯；但苯是一種良好的有機溶劑，溶解有機分子和一些非極性的無機分子的能力很強。
苯能與水生成恆沸物，沸點為69.25℃，含苯91.2％。因此，在有水生成的反應中常加苯蒸餾，以將水帶出。
在10-1500mmHg之間的飽和蒸氣壓可以根據安托萬方程（antoine）計算：
\lg P = A - {B \over C + t}
其中：P 單位為 mmHg, t 單位為 ℃, A = 6.91210, B = 1214.645, C = 221.205
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化學性質
苯參加的化學反應大致有3種：一種是其他基團和苯環上的氫原子之間發生的取代反應；一種是發生在C-C雙鍵上的加成反應；一種是苯環的斷裂。
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取代反應
苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代，生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同，可以生成不同數量和結構的同分異構體。
苯環的電子雲密度較大，所以發生在苯環上的取代反應大都是親電取代反應。親電取代反應是芳環有代表性的反應。苯的取代物在進行親電取代時，第二個取代基的位置與原先取代基的種類有關。
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鹵代反應
苯的鹵代反應的通式可以寫成：
PhH + X_2 \to PhX + HX
反應過程中，鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂，X+進攻苯環，X-與催化劑結合。
以溴為例：反應需要加入鐵粉，鐵在溴作用下先生成三溴化鐵。
FeBr_3 + Br^- \to FeBr_4^-
PhH + Br^+ + FeBr_4^- \to PhBr + FeBr_3 + HBr
在工業上，鹵代苯中以氯和溴的取代物最為重要。
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硝化反應
苯和硝酸在濃硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯：
PhH + HONO_2 \to PhNO_2 + H_2O
硝化反應是一個強烈的放熱反應，很容易生成一取代物，但是進一步反應速度較慢。
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磺化反應
用濃硫酸或者發煙硫酸在較高溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。
H_2SO_4 + PhH \to PhSO_3H + H_2O
苯環上引入一個磺酸基後反應能力下降，不易進一步磺化，需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團，即妨礙再次親電取代進行的基團。
[編輯]
烷基化反應
在AlCl3催化下苯環上的氫原子可以被烷基(烯烴)取代生成烷基苯，這種反應稱為烷基化反應，又稱為傅-克烷基化反應。例如與乙烯烷基化生成乙苯：
PhH + C_2H_4 \to Ph\!-\!C_2H_5
在反應過程中，R基可能會發生重排：如1-氯丙烷與苯反應生成異丙苯，這是由於自由基總是趨向穩定的構型。
[編輯]
加成反應
苯環雖然很穩定，但是在一定條件下也能夠發生雙鍵的加成反應。通常經過催化加氫，鎳作催化劑，苯可以生成環己烷。
C_6H_6 + 3H_2 \to C_6H_{12}
此外由苯生成六氯環己烷（六六六）的反應可以在紫外線照射的條件下，由苯和氯氣加成而得。
[編輯]
氧化反應
苯和其他的烴一樣，都能燃燒。當氧氣充足時，產物為二氧化碳和水。
2C_6H_6 + 15O_2 \to 12CO_2 + 6H_2O
但是在一般條件下，苯不能被強氧化劑所氧化。但是在氧化鉬等催化劑存在下，與空氣中的氧反應，苯可以選擇性的氧化成順丁烯二酸酐。這是屈指可數的幾種能破壞苯的六元碳環系的反應之一。（馬來酸酐是五元雜環。）
2C_6H_6 + 9O_2 \to 2C_4H_2O_3 + 4CO_2 + 4H_2O
這是一個強烈的放熱反應。
[編輯]
其他反應
苯在高溫下，用鐵、銅、鎳做催化劑，可以發生縮合反應生成聯苯。和甲醛及次氯酸在氯化鋅存在下可生成氯甲基苯。和乙基鈉等烷基金屬化物反應可生成苯基金屬化物。在四氫呋喃中氯苯或溴苯和鎂反應可生成苯基格林尼亞試劑。
[編輯]
制備
苯可以由含碳量高的物質不完全燃燒獲得。自然界中，火山爆發和森林火險都能生成苯。苯也存在於香煙的煙中。
直至二戰，苯還是一種鋼鐵工業焦化過程中的副產物。這種方法只能從1噸煤中提取出1千克苯。1950年代後，隨著工業上，尤其是日益發展的塑料工業對苯的需求增多，由石油生產苯的過程應運而生。現在全球大部分的苯來源於石油化工。工業上生產苯最重要的三種過程是催化重整、甲苯加氫脫烷基化和蒸汽裂化。
[編輯]
從煤焦油中提取
在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯。這是最初生產苯的方法。將生成的煤焦油和煤氣一起通過洗滌和吸收設備，用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油，蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分。粗苯經過精製可得到工業級苯。這種方法得到的苯純度比較低，而且環境污染嚴重，工藝比較落後。
[編輯]
從石油中提取
在原油中含有少量的苯，從石油產品中提取苯是最廣泛使用的制備方法。
[編輯]
催化重整
重整這里指使脂肪烴成環、脫氫形成芳香烴的過程。這是從第二次世界大戰期間發展形成的工藝。
在500-525°C、8-50個大氣壓下，各種沸點在60-200°C之間的脂肪烴，經鉑 - 錸催化劑，通過脫氫、環化轉化為苯和其他芳香烴。從混合物中萃取出芳香烴產物後，再經蒸餾即分出苯。也可以將這些餾分用作高辛烷值汽油。
[編輯]
蒸汽裂解
蒸汽裂解是由乙烷,丙烷或丁烷等低分子烷烴以及石腦油,重柴油等石油組份生產烯烴的一種過程。其副產物之一裂解汽油富含苯，可以分餾出苯及其他各種成分。裂解汽油也可以與其他烴類混合作為汽油的添加劑。
裂解汽油中苯大約有40-60%，同時還含有二烯烴以及苯乙烯等其他不飽和組份,這些雜質在貯存過程中易進一步反應生成高分子膠質。所以要先經過加氫處理過程來除去裂解汽油中的這些雜質和硫化物,然後再進行適當的分離得到苯產品。
[編輯]
芳烴分離
從不同方法得到的含苯餾分，其組分非常復雜，用普通的分離方法很難見效，一般採用溶劑進行液-液萃取或者萃取蒸餾的方法進行芳烴分離，然後再採用一般的分離方法分離苯、甲苯、二甲苯。根據採用的溶劑和技術的不同又有多種分離方法。
* Udex法：由美國道化學公司和UOP公司在1950年聯合開發，最初用二乙二醇醚作溶劑，後來改進為三乙二醇醚和四乙二醇醚作溶劑，過程採用多段升液通道(multouocomer)萃取器。苯的收率為100%。
* Suifolane法：荷蘭殼牌公司開發，專利為UOP公司所有。溶劑採用環丁碸，使用轉盤萃取塔進行萃取，產品需經白土處理。苯的收率為99.9%。
* Arosolvan法：由聯邦德國的魯奇公司在1962年開發。溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)，為了提高收率，有時還加入10-20%的乙二醇醚。採用特殊設計的Mechnes萃取器，苯的收率為99.9%。
* IFP法：由法國石油化學研究院在1967年開發。採用不含水的二甲亞碸作溶劑，並用丁烷進行反萃取，過程採用轉盤塔。苯的收率為99.9%。
* Formex法：為義大利SNAM公司和LRSR石油加工部在1971年開發。嗎啉或N-甲醯嗎啉作溶劑，採用轉盤塔。芳烴總收率98.8%，其中苯的收率為100%。
[編輯]
甲苯脫烷基化
甲苯脫烷基制備苯，可以採用催化加氫脫烷基化，或是不用催化劑的熱脫烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物，或者含有苯及其他烷基芳烴和非芳烴的餾分。
[編輯]
甲苯催化加氫脫烷基化
用鉻，鉬或氧化鉑等作催化劑，500-600°C高溫和40-60個大氣壓的條件下，甲苯與氫氣混合可以生成苯，這一過程稱為加氫脫烷基化作用。如果溫度更高，則可以省去催化劑。反應按照以下方程式進行：
Ph\!-CH_3 + H_2 \to Ph\!-H + CH_4
根據所用催化劑和工藝條件的不同又有多種工藝方法：
* Hydeal法：由Ashiand & refing 和UOP公司在1961年開發。原料可以是重整油、加氫裂解汽油、甲苯、碳6-碳8混合芳烴、脫烷基煤焦油等。催化劑為氧化鋁-氧化鉻，反應溫度600-650℃，壓力3.43-3.92MPa。苯的理論收率為98%，純度可達99.98%以上，質量優於Udex法生產的苯。
* Detol法：Houdry公司開發。用氧化鋁和氧化鎂做催化劑，反應溫度540-650℃，反應壓力0.69-5.4MPa，原料主要是碳7-碳9芳烴。苯的理論收率為97%，純度可達99.97%。
* Pyrotol法：Air procts and chemicals公司和Houdry公司開發。適用於從乙烯副產裂解汽油中制苯。催化劑為氧化鋁-氧化鉻，反應溫度600-650℃，壓力0.49-5.4MPa。
* Bextol法：殼牌公司開發。
* BASF法：BASF公司開發。
* Unidak法：UOP公司開發。
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甲苯熱脫烷基化
甲苯在高溫氫氣流下可以不用催化劑進行脫烷基製取苯。反應為放熱反應，針對遇到的不同問題，開發出了多種工藝過程。
* MHC加氫脫烷基過程：由日本三菱石油化學公司和千代田建設公司在1967年開發。原料可以用甲苯等純烷基苯，含非芳烴30%以內的芳烴餾分。操作溫度500-800℃，操作壓力0.98MPa，氫/烴比為1-10。過程選擇性97-99%（mol），產品純度99.99%。
* HDA加氫脫烷基過程：由美國Hydrocarbon Research和Atlantic Richfield公司在1962年開發。原料採用甲苯，二甲苯，加氫裂解汽油，重整油。從反應器不同部位同如氫氣控制反應溫度，反應溫度600-760℃，壓力3.43-6.85MPa，氫/烴比為1-5，停留時間5-30秒。選擇性95%，收率96-100%。
* Sun過程：由Sun Oil公司開發
* THD過程：Gulf Research and Development公司開發
* Monsanto過程：孟山都公司開發
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甲苯歧化和烷基轉移
隨著二甲苯用量的上升，在1960年代末相繼開發出了可以同時增產二甲苯的甲苯歧化和烷基轉移技術，主要反應為：
甲苯歧化和烷基轉移反應
這個反應為可逆反應，根據使用催化劑、工藝條件、原料的不同而有不同的工藝過程。
* LTD液相甲苯岐化過程：美國美孚化學公司在1971年開發，使用非金屬沸石或分子篩催化劑，反應溫度260-315℃，反應器採用液相絕熱固定床，原料為甲苯，轉化率99%以上
* Tatoray過程：日本東麗公司和UOP公司1969年開發，以甲苯和混合碳9芳烴為原料，催化劑為絲光沸石，反應溫度350-530℃，壓力2.94MPa，氫/烴比5-12，採用絕熱固定床反應器，單程轉化率40%以上，收率95%以上，選擇性90%，產品為苯和二甲苯混合物。
* Xylene plas過程：由美國Atlantic Richfield公司和Engelhard公司開發.使用稀土Y型分子篩做催化劑,反應器為氣相移動床,反應溫度471-491℃，常壓。
* TOLD過程：日本三菱瓦斯化學公司1968年開發，氫氟酸-氟化硼催化劑，反應溫度60-120℃，低壓液相。有一定腐蝕性。
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其他方法
此外，苯還可以通過乙炔加成得到。反應方程式如下：
\rm 3CH\!\equiv\!CH \longrightarrow C_6H_6
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分析測試方法
氣相色譜和液相色譜可以檢測各種產品中苯的含量。苯的純度的測定一般使用冰點法。
對空氣中微量苯的檢測，可以用甲基硅油等有揮發性的有機溶劑或者低分子量的聚合物吸收，然後通過色譜進行分析；或者採用比色法分析；也可以將含有苯的空氣深度冷凍，將苯冷凍下來，然後把硫酸鐵和過氧化氫溶液加入得到黃褐色或黑色沉澱，再用硝酸溶解，然後通過比色法分析。或者直接用硝酸吸收空氣中的苯，硝化成間二硝基苯，然後用二氯化鈦溶液滴定，或者用間二甲苯配製的甲乙酮鹼溶液比色定量。
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安全
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毒性
參看苯中毒
由於苯的揮發性大，暴露於空氣中很容易擴散。人和動物吸入或皮膚接觸大量苯進入體內，會引起急性和慢性苯中毒。有研究報告表明，引起苯中毒的部分原因是由於在體內苯生成了苯酚。
苯對中樞神經系統產生麻痹作用，引起急性中毒。重者會出現頭痛、惡心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等，嚴重者會因為中樞系統麻痹而死亡。少量苯也能使人產生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現象。攝入含苯過多的食物會導致嘔吐、胃痛、頭昏、失眠、抽搐、心率加快等症狀，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸氣5-10分鍾便會有致命危險。
長期接觸苯會對血液造成極大傷害，引起慢性中毒。引起神經衰弱綜合症。苯可以損害骨髓，使紅血球、白細胞、血小板數量減少，並使染色體畸變，從而導致白血病，甚至出現再生障礙性貧血。苯可以導致大量出血，從而抑制免疫系統的功用，使疾病有機可乘。有研究報告指出，苯在體內的潛伏期可長達12-15年。
婦女吸入過量苯後，會導致月經不調達數月，卵巢會縮小。對胎兒發育和對男性生殖力的影響尚未明了。孕期動物吸入苯後，會導致幼體的重量不足、骨骼延遲發育、骨髓損害。
對皮膚、粘膜有刺激作用。國際癌症研究中心(IARC)已經確認為致癌物。
接觸限值：
* 中國 MAC 40 mg/m3(皮)
* 美國ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3
毒性：
* LD50: 3306mg/kg(大鼠經口)；48mg/kg(小鼠經皮)
* LC50: 10000ppm 7小時（大鼠吸入）
當然，由於每個人的健康狀況和接觸條件不同，對苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的氣味時，它的濃度大概是1.5ppm，這時就應該注意到中毒的危險。在檢查時，通過尿和血液的檢查可以很容易查出苯的中毒程度。
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可燃性
由於苯可以在空氣中燃燒，因此它一般都被定為危險化學品。例如在中華人民共和國《危險貨物品名表》（GB 12268-90）中，苯屬第三類危險貨物易燃液體中的中閃點液體。而且由於它的揮發性，可能造成蒸氣局部聚集，因此在貯存，運輸時一般都要求遠離火源和熱源，防止靜電。
由於苯的冰點比較高，在寒冷天氣中運輸會有困難，但是加熱熔化會帶來危險性。
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工業用途
早在1920年代，苯就已是工業上一種常用的溶劑，主要用於金屬脫脂。由於苯有毒，人體能直接接觸溶劑的生產過程現已不用苯作溶劑。
苯有減輕爆震的作用而能作為汽油添加劑。在1950年代四乙基鉛開始使用以前，所有的抗爆劑都是苯。然而現在隨著含鉛汽油的淡出，苯又被重新起用。由於苯對人體有不利影響，對地下水質也有污染，歐美國家限定汽油中苯的含量不得超過1%。
苯在工業上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物：
* 苯與乙烯生成乙苯，後者可以用來生產制塑料的苯乙烯
* 與丙烯生成異丙苯，後者可以經異丙苯法來生產丙酮與制樹脂和粘合劑的苯酚
* 制尼龍的環己烷
* 合成順丁烯二酸酐
* 用於製作苯胺的硝基苯
* 多用於農葯的各種氯苯
* 合成用於生產洗滌劑和添加劑的各種烷基苯
此外還可以用來合成氫醌，蒽醌等化工產品。
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苯的異構體
* 杜瓦苯
* 盆苯
* 休克爾苯
* 稜柱烷
[編輯]
苯的衍生物
下面是一些有代表性的苯的取代物或與苯結構相似的物質。
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取代苯
烴基取代
* 甲苯
* 二甲苯
* 苯乙烯
含氧基團取代
* 苯酚
* 苯甲酸
* 苯乙酮
* 苯醌
鹵代
* 氯苯
* 溴苯
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多環芳烴
* 聯苯
* 三聯苯
* 稠環芳烴
o 萘
o 蒽
o 菲
o 茚
o 芴
o 苊
o 薁
[編輯]
參看
* 芳香性
* BTX
* π鍵
* 粗苯
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參考文獻
1. 中國石化北京化工研究院，《常用危險化學品安全數據卡》（內部材料），2004年
2. 魏文德主編，《有機化工原料大全》第三卷，化學工業出版社，1994年，p358-381, ISBN 7-5025-0684-5
3. (英)漢考克(Hancock,E.G.)主編，《苯及其工業衍生物》，化學工業出版社,1982.11
4. US 3863310 (1975).
5. FR 1549188 (1972).
6. JP 45-24933 (1970).
7. GB 1241316 (1975).
8. US 3879602 (1983).
9. Wilson, L. D. "Health Hazards from aromatic Hydrocarbons", Des Plaines, III., Universal Oil Procts Company, 1962
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外部鏈接
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苯
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苯
* Benzene Material Safety Data Sheet
* Chemistry WebBook上的化學性質數據
* 職業性苯中毒診斷標准——GBZ68-2002
* 化工世界苯網——提供苯的市場行情
取自"http://wikipedia.cnblog.org/wiki/%E8%8B%AF"
頁面分類: 芳香烴 | 芳香族化合物 | 致癌物質