《制印化學(xué)基礎(chǔ)》是為適應(yīng)普通高等學(xué)校本科教學(xué)和新時(shí)期新型印刷人才培養(yǎng)的要求而編寫(xiě)的。《制印化學(xué)基礎(chǔ)》將高分子化學(xué)與物理、表面化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合,注重聯(lián)系實(shí)際,并適當(dāng)?shù)亟榻B了一些國(guó)內(nèi)外印刷包裝行業(yè)的新技術(shù)、新方向,有利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
全書(shū)共分三大部分,系統(tǒng)地介紹了印刷學(xué)科中涉及的有關(guān)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。其中,第一部分主要包含聚合物的合成原理、方法,高分子化合物的結(jié)構(gòu)、衍生化、力學(xué)性能、電學(xué)性能、膠粘性能等;第二部分主要涉及液體、固體的表面現(xiàn)象,變化規(guī)律,表面改性方法,表面活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、作用原理及應(yīng)用方法等;第三部分主要包括染料(有機(jī)顏料)的分類(lèi)、染料的發(fā)色理論、物質(zhì)的顏色和其結(jié)構(gòu)的關(guān)系等內(nèi)容。
《制印化學(xué)基礎(chǔ)》可作為高等學(xué)校印刷工程專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生的教材,也適合于從事印刷材料、印刷工藝研究的相關(guān)科研、工作人員參考。
印刷技術(shù)作為一門(mén)古老而又年輕的學(xué)科,給人類(lèi)帶來(lái)了絢麗多彩的世界,我國(guó)勞動(dòng)人民在很早之前就發(fā)明了印刷技術(shù),創(chuàng)造了光輝燦爛的文化,稱(chēng)為舉世聞名的大發(fā)明。如今,它作為現(xiàn)代文明的一個(gè)不可缺少的部分,必將給人類(lèi)繪出更多更美的圖畫(huà)。
然而,印刷技術(shù)的革新與提高,特別是新型印刷材料的研制,離不開(kāi)化學(xué),可以說(shuō)沒(méi)有化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,就沒(méi)有印刷技術(shù)的今天,更沒(méi)有印刷技術(shù)的未來(lái)。盡管我國(guó)涉足印刷工程與包裝工程專(zhuān)業(yè)的高等院校均將化學(xué)課程作為學(xué)生的必修課,但均采用化學(xué)專(zhuān)業(yè)或其他專(zhuān)業(yè)的教材,存在著許多弊端。編者在二十年來(lái)從事該專(zhuān)業(yè)化學(xué)課程教學(xué)的基礎(chǔ)上,認(rèn)真閱讀、分析印刷專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容,提煉出印刷材料、印刷工藝必需的化學(xué)知識(shí),并對(duì)多年試用的講義進(jìn)行修改、充實(shí),編寫(xiě)了本套適合印刷工程專(zhuān)業(yè)的化學(xué)教材。
本教材包括高分子化學(xué)與物理、界面化學(xué)、染料化學(xué)三部分,這些內(nèi)容多是基礎(chǔ)化學(xué)(無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等)沒(méi)有包含,而在印刷工藝中又頻繁出現(xiàn)的研究課題。例如:高聚物的合成、改性方法及理化性質(zhì)對(duì)研制新型印刷材料(版材、油墨、合成紙張等)是必不可少的基礎(chǔ)知識(shí),而非牛頓流體(高聚物熔體及溶液)的流變學(xué)理論則能指導(dǎo)我們選擇印刷最適宜的條件(印刷適性),例如紙張、油墨在操作過(guò)程中都有特定的流變性能,并遵循非牛頓流體的流變學(xué)規(guī)律。此外,高分子材料的力學(xué)性能、電學(xué)性能、溶解過(guò)程對(duì)于指導(dǎo)印刷實(shí)踐也是不可忽略的課題。
界面化學(xué)主要是描述各種界面行為及理論。印刷都是在某一物體(紙張、版材)的表面(固一氣、液-氣界面)上作文章,即研究其表面的潤(rùn)濕性能、吸收性能等。而表面結(jié)構(gòu)及表面張力決定其表面行為(表面吸附。物理吸附、化學(xué)吸附、潤(rùn)濕性能),例如了解金屬表面結(jié)構(gòu)是認(rèn)識(shí)在金屬(鋅、鋁)版材上建立圖像及吸附層的基礎(chǔ)。金屬版面(高能面)的潤(rùn)濕性能較高聚物(低能面)的好。同一金屬表面通過(guò)不同的處理(表面活性劑),就能建立親水親油這一對(duì)矛盾體來(lái)滿(mǎn)足空白與畫(huà)線(xiàn)部分的需要。此外,表面活性劑還具有乳化、滲透、分散、增溶等作用,這些作用在照相、制版、印刷工序上都具有相當(dāng)重要的地位,可見(jiàn)離開(kāi)了界面科學(xué)的知識(shí),印刷是無(wú)法進(jìn)行的。
印刷油墨的主要成分是染料(顏料),如何制備出色調(diào)鮮明、著色率高、耐候性好的油墨也是人們研究的熱點(diǎn)之一。此外,某些成像材料也是由于有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)變成具有顏色的染料而達(dá)到成像的目的。這樣就需要人們對(duì)顏色與物質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系有所了解,從中得到啟示,進(jìn)而達(dá)到開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的目的。
第一篇 高分子化學(xué)及物理
第1章 基本概念
1.1 葛分子的涵義和基本特性
1.1.1 高分子的涵義
1.1.2 高分子的基本特性
1.2 高分子化合物的分子量及分子量分布
1.2.1 分子量
1.2.2 分子量分布
1.3 高分子化合物的分類(lèi)及命名
1.3.1 高聚物的分類(lèi)
1.3.2 高聚物的命名
第2章 高分子的合成反應(yīng)
2.1 連鎖聚合反應(yīng)
2.1.1 自由基連鎖均聚合反應(yīng)
2.1.2 自由基連鎖共聚合反應(yīng)
2.1.3 正離子聚合
2.1.4 負(fù)離子聚合
2.1.5 配位絡(luò)合聚合
2.1.6 連鎖聚合反應(yīng)的特點(diǎn)
2.1.7 聚合方法
2.2 逐步聚合反應(yīng)
2.2.1 單體結(jié)構(gòu)
2.2.2 縮聚反應(yīng)的機(jī)理——逐步和平衡
2.2.3 縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)
2.2.4 縮聚過(guò)程中的副反應(yīng)
2.2.5 反應(yīng)的實(shí)施方法
第3章 高分子化合物的結(jié)構(gòu)
3.1 概論
3.1.1 高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.1.2 高聚物結(jié)構(gòu)內(nèi)容
3.2 大分子鏈的結(jié)構(gòu)
3.2.1 大分子間的作用力
3.2.2 大分子鏈的柔順性
3.3 高分子化合物的聚集狀態(tài)
3.4 高聚物的力學(xué)狀態(tài)
3.4.1 高聚物的三種力學(xué)狀態(tài)
3.4.2 線(xiàn)型非晶相高聚物的力學(xué)狀態(tài)
3.4.3 線(xiàn)型晶相高聚物的形變、溫度曲線(xiàn)
3.4.4 體型高聚物的力學(xué)狀態(tài)
第4章 高分子化合物的主要性能
4.1 玻璃狀態(tài)的力學(xué)性能——強(qiáng)度與破壞
4.1.1 強(qiáng)度和破壞
4.1.2 影響聚合物力學(xué)性能的因素
4.2 高彈態(tài)的力學(xué)性能
4.2.1 聚合物的高彈性
4.2.2 影響橡膠彈性的因素
4.2.3 橡膠的使用溫度范圍
4.2.4 硅橡膠
4.3 粘流態(tài)的力學(xué)性能——粘流性
4.3.1 粘度
4.3.2 高聚物的流變性
4.4 電學(xué)性質(zhì)
4.4.1 高聚物的導(dǎo)電性能
4.4.2 高聚物的靜電現(xiàn)象
4.5 聚合物的膠粘性
4.5.1 聚合物粘結(jié)理論
4.5.2 粘合強(qiáng)度評(píng)價(jià)
第5章 高分子溶液
5.1 高聚物的溶解
5.1.1 高聚物溶解過(guò)程
5.1.2 影響高聚物溶解度的因素
5.1.3 高分子在溶液中的構(gòu)象及其特征
5.2 聚電解質(zhì)溶液
5.2.1 聚電解質(zhì)在溶液中的形態(tài)及性質(zhì)
5.2.2 蛋白質(zhì)溶液
5.2.3 明膠
5.2.4 聚電解質(zhì)溶液的敏化及保護(hù)作用
第6章 聚合物反應(yīng)及復(fù)合材料
6.1 聚合物反應(yīng)
6.1.1 聚合物反應(yīng)特征
6.1.2 典型反應(yīng)類(lèi)型
6.2 聚合物基納米復(fù)合材料
6.2.1 納米材料與納米復(fù)合材料概念
6.2.2 聚合物納米復(fù)合材料的制備方法
6.2.3 聚合物納米復(fù)合材料的特性及性能
第二篇 界面化學(xué)
第7章 液體的表面現(xiàn)象
7.1 物質(zhì)的基本表面性質(zhì)——表面張力與表面能
7.1.1 表面張力
7.1.2 表面能
7.1.3 比表面自由焓
7.1.4 影響表面張力的因素
7.2 彎曲液體的表面現(xiàn)象
7.2.1 彎曲液面的附加壓力
7.2.2 彎曲液面上的飽和蒸氣壓
7.2.3 過(guò)飽和蒸氣,過(guò)熱液體,毛細(xì)管凝結(jié)
7.3 溶液表面的吸附現(xiàn)象
7.4 液體在另一液面上的展開(kāi)
7.4.1 粘附功和內(nèi)聚功
7.4.2 液體在另一種液面上的展開(kāi)
第8章 固體的表面現(xiàn)象
8.1 固體的表面
8.2 固體表面對(duì)氣體的吸附作用
8.2.1 固體與氣體的作用
8.2.2 物理吸附與化學(xué)吸附
8.2.3 吸附的研究方法
8.2.4 影響吸附的因素
8.2.5 吸附的規(guī)律
8.3 固體表面對(duì)溶液的吸附
8.3.1 對(duì)非電解質(zhì)溶液的吸附
8.3.2 對(duì)電解質(zhì)溶液的吸附
8.4 固體分散度對(duì)物性的影響
8.4.1 分散度對(duì)熔點(diǎn)的影響和過(guò)冷液體
8.4.2 分散度對(duì)溶解度的影響和溶液的過(guò)飽和現(xiàn)象
第9章 表面活性物質(zhì)
9.1 表面活性劑的分類(lèi)
9.1.1 陰離子型活性劑
9.1.2 陽(yáng)離子型活性劑
9.1.3 非離子型活性劑
9.1.4 兩性活性劑
9.1.5 高分子型活性劑
9.1.6 特殊結(jié)構(gòu)型
9.2 表面活性劑在溶液表面上的吸附和臨界膠束濃度
9.2.1 表面活性劑在溶液表面上的吸附
9.2.2 表面活性劑的臨界膠束濃度
9.3 表面活性劑在固體表面上的吸附
9.3.1 吸附特點(diǎn)
9.3.2 影響活性劑體表面吸附的因素
9.4 表面活性劑的作用及其原理
9.4.1 潤(rùn)濕作用
9.4.2 滲透作用
9.4.3 乳化作用
9.4.4 起泡及消泡作用
9.4.5 加溶作用
9.4.6 抗靜電作用
9.4.7 分散作用
9.5 表面活性劑的HLB值
9.5.1 非離子型表面活性劑的HLB值
9.5.2 離子型表面活性劑的HLB值
第三篇 染料及顏料化學(xué)
第10章 染料及有機(jī)顏料
10.1 染料的分類(lèi)和命名
10.1.1 染料的分類(lèi)
10.1.2 染料的命名
10.2 光和物質(zhì)顏色的關(guān)系
10.2.1 光和物質(zhì)顏色的關(guān)系
10.2.2 影響物質(zhì)顏色的因素
10.2.3 顏色的“深淺”與“濃淡”
10.3 染料的發(fā)色理論
10.3.1 Witt理論
10.3.2 分子軌道理論
10.4 染料分子結(jié)構(gòu)與吸收光譜的關(guān)系
10.4.1 共軛雙鍵的數(shù)目與吸收光譜的關(guān)系
10.4.2 極性基團(tuán)與吸收光譜的關(guān)系
10.4.3 染料分子的離子化與吸收光譜的關(guān)系
10.4.4 結(jié)構(gòu)的平面性與吸收光譜的關(guān)系
10.4.5 共軛系統(tǒng)的“縮短”現(xiàn)象與吸收光譜的關(guān)系
10.4.6 金屬內(nèi)絡(luò)合物與吸收光譜的關(guān)系
10.5 外界因素對(duì)染料吸收光譜的影響
10.5.1 溶劑和介質(zhì)的影響
10.5.2 染料溶液濃度對(duì)顏色的影響
10.5.3 溫度對(duì)染料顏色的影響
10.5.4 光對(duì)染料顏色的影響
10.6 有機(jī)顏料
10.6.1 有機(jī)顏料的意義
10.6.2 有機(jī)顏料的類(lèi)型
10.6.3 有機(jī)顏料在印刷油墨中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第一篇 高分子化學(xué)及物理
第1章 基本概念
高分子不同于低分子,從分子量到組成,從結(jié)構(gòu)到性質(zhì),從合成到應(yīng)用,都有自身的規(guī)律。為了掌握這些規(guī)律,需要首先建立一些必要的基本概念。
1.1 高分子的涵義和基本特性
1.1.1 高分子的涵義
高分子首先是分子量很大的一類(lèi)分子,所以又稱(chēng)為大分子。由這種分子組成的物質(zhì)稱(chēng)為高分子化合物,又稱(chēng)高聚物(簡(jiǎn)稱(chēng)為高分子)。所以分子量很大是高分子化合物最突出的特征,是高分子同低分子最根本的區(qū)別。那么究竟分子量要大到多少才算是高分子化合物呢?這里沒(méi)有明確的界限,不同的高分子要求的分子量不同,通常把分子量小于1000的稱(chēng)為低分子,分子量大于5000稱(chēng)為高分子,而分子量介于1000到5000之間的物質(zhì)是屬于低分子還是高分子則要由其物理機(jī)械性能來(lái)決定。一般來(lái)說(shuō),高分子化合物具有較好的強(qiáng)度與彈性,而低分子沒(méi)有。也就是分子量必須達(dá)到使它的物理機(jī)械性能方面與低分子化合物具有明顯差異時(shí),才能稱(chēng)為高分子化合物。如聚異丁烯呈現(xiàn)其特性的最低分子量約為1000,而聚碳酸酯則約為11000,聚氯乙烯為5000左右。
高分子的分子量雖然很大,但化學(xué)組成一般都比較簡(jiǎn)單,常有許多相同的組成部分重復(fù)結(jié)合而成高分子鏈。例如聚氯乙烯是由許多氯乙烯分子聚合而成的。