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精细化工新材料与技术
第一章绪论

新兴的精细化工门类
化学工业属于材料工业。起初,人们把化工产品分为一般规格产品和特种规格产品两大类。一般规格产品指的是通用材料。这类材料品种不多,主要要求能够大量而廉价地连续供应,并且便于加工,只要质量符合一般的通用规格即可,并不强调具有特殊功能。特种规格产品指的是适合于专门用途的材料。这类材料的品种越来越多,虽然对单一品种的需求量并不很大,但要求品种齐全,具有独特的专门功能。如果说,通用材料主要提供的是物质的数量,那么特种材料主要提供的就是物质的功能。由于要达到质量和性能特殊,必须经过深入细致的加工,所以日本就把以功能为主的化工产品称为精细化学品,而欧美则称之为专用化学品。我国参照日本的说法,也称之为精细化工产品。社会对通用材料的需求是有限度的。它的品种不多,当产量达到一定的人均消费水平之后,就不会有较大的增长。可是社会对功能材料的需求则是无限的。随着社会生产和人民生活的高档化,通用材料已经成为人们的最低需求,而功能材料则成为人们追求的重点,日益要求其品种多样化,功能理想化,质量精细化,以适应方方面面的需要。这就是进入八十年代以来,世界上的化工发达国家纷纷由重点发展基础化工转向于重点发展精细化工的原因。于是,一些原有的精细化工门类开始采用高新技术取得了新的突破,一些新兴的精细化工门
类也应运而生。
例如,1965年日本的精细化工产品只有17个门类,1981年发展成为34个门类,到1985年又发展成为49个门类(见表l—1)。尽管现在对于精细化工的分类缺乏统一的标准,有人认为中间体也算一类,有人认为不算,有人主张细分,有人主张粗分,但从表1—1中可以看出,近年来确有不少新兴的精细化工门类出现。
①日本没有油田用化学品类。
②表示正在采用高新技术争取新突破的原有门类。③表示近年涌现的新门类。
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精细化工与基础化工有着本质不同。这个问题要从功能材料与通用材料的本质不同说起。历来社会对化工产品的理想要求是,既要高功能,又要易于加工。然而“功能”和.“易加工性”往往是相互矛盾的。所以在不同的历史阶段化学工业对产品的“功能”和“易加工性”的重视程度有所不同。当物资不足,满足不了社会需求时,它宁可牺牲功能而优先考虑易加工性,发展大宗产品。当物资比较充裕,而科学技术又有条件解决这一矛盾时,它才侧重考虑功能,发展精细化工产品。当然并不是说所有的大宗产品都不考虑功能,但一般说来,它首先考虑的还是如何便于用户加工利用。若不便于加工,就不能大量生产,大量销售,产品的功能自然就得不到充分发挥。所谓“易加工性”就是易于加工成型。目前大量生产的化工产品如无机的纯碱、硫酸、水泥,有机的塑料、橡胶等等,都是易加
工性产品。原料一般是不能直接使用的,必须经过适当加工,将其变成制品才好使用。“易加工性”就是通用材料必须具备的条件之一,而且在质量上,只要求符合一定的通用规格即可,所以也有人称之为“规格产品”。然而以功能为主的产品则不然,尽管也要符合一定的规格,但是如果达不到用户所要求的实用功能,它将一文不值;另外,社会对它的每一品种的需求量虽不很大,但要求其多品种、系列化,能满足各方面的需要。
可见,经营大宗的原料产品与经营小批量的功能产品,其工作性质大不一样。从生产上看,两者所用的设备和设备的总体布局以及成本构成各不相同。从销售上看,两者的经营方式以及技术服务程度也完全不同。大宗产品的市场情况一般比较简单,而功能产品的市场往往是多变的,因而生产和销售也要随机应变。那种追求品种单一、规模大、产量高、卖方市场的经营方式不适用于精细化工。大宗原料都是如上所述的“规格产品”,这些“规格产品”都没有充分发挥出产品的功能。例如,水泥的主成分是硅酸钙,加水量超过标准越多,砂浆强度越低。若能真正做到加水适量和养护适当,—,。但是如果这样要求的话,在实际施工中要想使混凝土的强度每次相同,就比较难了。这样,水泥就会变成一种较难使用或者说较难加工的东西。既然水泥是以量为主的产品,也就只能要求在加水量差不多的情况下,它能达到差不多的强度就可以了。这样可使产品具有较大的通用性,否则就无法大量生产。
近年来,世界的需求正在发生变化,要求更好地发挥材料的“功能”。如果能把水泥的功能充分发挥出来,也许其用量只要一半就够了。水泥若能节省一半,相应地钢筋也可节省一半。又如,半导体是以功能为主的产品,对它着重要求的是功能而不是易加工性。目前世界上的发达国家都在倾注全力开发有关功能材料的新技术,以期占领世界市场。我们应该清醒地意识到,他们已经从重量转向于重质,由重视易加工性转向于重视功能了