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世界上約有2000種不同的植物可生產(chǎn)類似天然橡膠的聚合物,已從其中500種中得到了不同種類的橡膠,但真正有實(shí)用價(jià)值的是巴西三葉橡膠樹。橡膠樹的表面被割開時(shí),樹皮內(nèi)的乳管被割斷,膠乳從樹出。從橡膠樹上采集的乳膠,經(jīng)過稀釋后加酸凝固、洗滌,然后壓片、干燥、打包,即制得市售的天然橡膠。天然橡膠根據(jù)不同的制膠方法可制成煙片、風(fēng)干膠片、縐片、技術(shù)分級(jí)干膠和濃縮膠乳等。
天然橡膠的結(jié)構(gòu)主要是大分子的鏈結(jié)構(gòu),分子量及其分布和聚集態(tài)結(jié)構(gòu),天然橡膠的大分子鏈結(jié)構(gòu)單元是異戊二烯,大分子鏈主要是由聚異烯構(gòu)成的,橡膠中含量占百分之九十七以上,其分子鏈上有醛基,每條大分子鏈上平均有一個(gè),正是醛基在發(fā)生縮合或與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)形成支化,交聯(lián),使得橡膠貯存中粘度增加,天然橡膠大分子鏈上還有環(huán)氧基的,比較活躍。
天然膠的大分子末端推斷一般為二甲基烯丙基,另一端為焦磷酸酯基,端基,分子鏈的醛基以及聚合的元素都很少,在天然橡膠的分子量及其分布方面,其分子量的范圍較寬,據(jù)國(guó)外報(bào)道,絕大多數(shù)分子量在三萬個(gè)左右,天然的生膠,混煉膠,硫化膠的強(qiáng)度都比較高,一般,天然橡膠強(qiáng)度可達(dá)三兆帕。
天然橡膠的機(jī)械強(qiáng)度高主要原因在于它是自補(bǔ)強(qiáng)橡膠系列,當(dāng)拉伸時(shí)會(huì)使大分子鏈沿應(yīng)力方向取向形成結(jié)晶,晶粒分無定形大分子中起到了補(bǔ)強(qiáng)作用,未進(jìn)行擴(kuò)張的強(qiáng)度同樣高的原因?yàn)槠鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)中微小粒子的緊密凝集而致
個(gè)典型的化工廠是在18世紀(jì)40年代于英國(guó)建立的硫酸廠.先以硫磺為原料,后以黃鐵礦為原料,產(chǎn)品主要用以制硝酸,鹽酸及藥物,當(dāng)時(shí)產(chǎn)量不大.在產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期,紡織工業(yè)發(fā)展迅速.它和玻璃,肥皂等工業(yè)都大量用堿,而植物堿和天然堿科學(xué)院懸賞之下,獲取專利,以食鹽為原料建廠,制得,并且?guī)?dòng)硫酸(原料之一)工業(yè)的發(fā)展;生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯化氫用以制鹽酸,氯氣,漂白粉等為產(chǎn)業(yè)界所急需的物質(zhì),純堿又可苛化為,把原料和副產(chǎn)品都充分利用起來,這是當(dāng)時(shí)化工企業(yè)的創(chuàng)舉;用于吸收氯化氫的填充裝置,煅燒原料和半成品的旋轉(zhuǎn)爐,以及濃縮,結(jié)晶,過濾等用的設(shè)備,逐漸運(yùn)用于其他化工企業(yè),為化工單元操作打下了基礎(chǔ).呂布蘭法于20世紀(jì)初逐步被索爾維法(見)取代.19世紀(jì)末葉出現(xiàn)電解食鹽的.這樣,整個(gè)化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)--酸,堿的生產(chǎn)已初具規(guī)模.
化學(xué)工業(yè)從它形成之時(shí)起,就為各工業(yè)部門提供必需的基礎(chǔ)物質(zhì)。作為各個(gè)時(shí)期工業(yè)革命的助手,正是它所擔(dān)負(fù)的歷史使命。18~19世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期,手工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器生產(chǎn),蒸汽機(jī)發(fā)明了,社會(huì)化大生產(chǎn)開始了,這正是近代化學(xué)工業(yè)形成的時(shí)候。面臨產(chǎn)業(yè)革命的急需,呂布蘭法制純堿等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,這使已有的鉛室法制硫酸也得到發(fā)展,解決工業(yè)對(duì)酸、堿的需要。同時(shí),隨著煉鐵、煉焦工業(yè)的興起,以煤焦油分離出的芳烴和以電石生產(chǎn)的乙炔為基礎(chǔ)的有機(jī)化工也得到發(fā)展。合成染料、化學(xué)合成藥、合成香料等相繼問世,橡膠輪胎、賽璐珞和硝酸纖維素等也投入生產(chǎn)。這樣,早期的化學(xué)工業(yè)就為紡織工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、電力工業(yè)和機(jī)器制造業(yè)提供了所必需的原材料和輔助品,促成了產(chǎn)業(yè)革命的成功。
20世紀(jì)經(jīng)過兩次世界大戰(zhàn),一方面石油煉制工業(yè)中的催化裂化、催化重整等技術(shù)先后出現(xiàn),使汽、煤、柴油和潤(rùn)滑油的生產(chǎn)有了大幅度增長(zhǎng),特別是丙烯水合制異丙醇工業(yè)化以后,烴類裂解制取乙烯和丙烯等工藝相繼成功,使基本有機(jī)化工生產(chǎn)建立在石油化工雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)之上,從而得以為各工業(yè)部門提供大量有機(jī)原料、溶劑、助劑等。從此,人們常以烴類裂解生產(chǎn)乙烯的能力,作為一個(gè)國(guó)家石油化工生產(chǎn)力發(fā)展的標(biāo)志。另一方面,哈伯-博施法合成氨高壓高溫技術(shù)在工業(yè)上實(shí)現(xiàn),硝酸投入生產(chǎn),使大量的硝化物質(zhì)出現(xiàn),尤其是使火炸藥工業(yè)從黑火藥發(fā)展到奧克托今,炸藥的比能量提高了十幾倍。這不僅解決了戰(zhàn)爭(zhēng)之急需,更重要的是在礦山、鐵路、橋梁等民用爆破工程上,得到了應(yīng)用。此外,對(duì)于核工程中同位素分離和航天事業(yè)中火箭推進(jìn)劑的應(yīng)用,化工都作出了關(guān)鍵性的貢獻(xiàn)
從數(shù)據(jù)來看,2013年1~4月,我國(guó)的原油加工量為15868.3萬噸,同比增長(zhǎng)3.2%;乙烯產(chǎn)量為529.8萬噸,同比增長(zhǎng)3.0%;合成樹脂產(chǎn)量為1851.8萬噸,同比增長(zhǎng)9.8%;合成纖維單體產(chǎn)量為736.8萬噸,同比增長(zhǎng)1.4%;合成橡膠產(chǎn)量為132.1萬噸,同比增長(zhǎng)7.4%。乙烯產(chǎn)量扭轉(zhuǎn)了負(fù)增長(zhǎng),但增速很低,三大合成也都低速增長(zhǎng)。
石化各主要子行業(yè)的盈利狀況基本呈現(xiàn)小幅反彈。其中,有機(jī)化學(xué)原料制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入4322.18億元,同比增長(zhǎng)15.2%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額111.00億元,同比增長(zhǎng)2.3%;合成樹脂制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入2427.01億元,同比增長(zhǎng)13.5%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額80.31億元,同比增長(zhǎng)11.9%;合成橡膠制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入388.33億元,同比增長(zhǎng)24.9%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額21.70億元,同比增長(zhǎng)17.2%;合成纖維單體(聚合)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入946.06億元,同比下降4.4%,實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額-6.20億元。
從各主要子行業(yè)看,合成纖維單體(聚合)制造業(yè)由于受到棉花價(jià)格大幅下降等因素的影響,行業(yè)出現(xiàn)虧損。有機(jī)化學(xué)原料制造業(yè)和合成樹脂制造業(yè)兩個(gè)大的子行業(yè)的盈利水平也反彈乏力,這在很大程度上反映出了經(jīng)濟(jì)基本面偏冷。
從2013年的情況來看,雖然原油價(jià)格穩(wěn)定在100美元/桶(布倫特)上下,對(duì)于整個(gè)石化產(chǎn)業(yè)鏈還是比較有利的,但是,由于實(shí)體經(jīng)濟(jì)的持續(xù)走弱而導(dǎo)致的需求端下降趨勢(shì),將對(duì)整個(gè)行業(yè)形成沖擊。固定資產(chǎn)投資增速將會(huì)下降,裝臵開工率會(huì)下降,行業(yè)的經(jīng)濟(jì)活度會(huì)下降,化工的下降周期將變得漫長(zhǎng)且底部無法明確。
人類為了求得生存和發(fā)展,不斷地與大自然作斗爭(zhēng),逐步地加深了對(duì)周圍世界的認(rèn)識(shí),從而掌握了征服自然、改造世界的本領(lǐng)。經(jīng)過漫長(zhǎng)的歷史實(shí)踐,人類越發(fā)善于利用自然條件,并且為自己創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)世界。
古代人們的生活更多地依賴于直接利用,或從中提取所需要的東西。由于這些物質(zhì)的固有性能滿足不了人們的需求,便產(chǎn)生了各種加工技術(shù),把天然物質(zhì)轉(zhuǎn)變成具有多種性能的新物質(zhì),并且逐步在工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模上付諸實(shí)現(xiàn)。起初,生產(chǎn)這類產(chǎn)品的是手工作坊,后來演變?yōu)楣S,并逐漸形成了一個(gè)特定的生產(chǎn)部門,即化學(xué)工業(yè)。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,有些生產(chǎn)部門,如冶金、煉油、造紙、制革等,已作為立的生產(chǎn)部門從化學(xué)工業(yè)中劃分出來。當(dāng)大規(guī)模石油煉制工業(yè)和石油化工蓬勃發(fā)展之后,以化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)并結(jié)合其他工程技術(shù),研究化工生產(chǎn)過程的共同規(guī)律,解決規(guī)模放大和大型化中出現(xiàn)的諸多工程技術(shù)問題的學(xué)科--化學(xué)工程進(jìn)一步完善了。它把化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)提高到一個(gè)新水平,從經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)入理論和預(yù)測(cè)的新階段(見化學(xué)工程發(fā)展史),使化學(xué)工業(yè)以其更大規(guī)模生產(chǎn)的創(chuàng)造能力,為人類增添大量物質(zhì)財(cái)富,加快了人類社會(huì)發(fā)展的進(jìn)
化工是"化學(xué)工藝"、"化學(xué)工業(yè)"、"化學(xué)工程"等的簡(jiǎn)稱。凡運(yùn)用化學(xué)方法改變物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)或合成新物質(zhì)的技術(shù),都屬于化學(xué)生產(chǎn)技術(shù),也就是化學(xué)工藝,所得產(chǎn)品被稱為化學(xué)品或化工產(chǎn)品。
起初,生產(chǎn)這類產(chǎn)品的是手工作坊,后來演變?yōu)楣S,并逐漸形成了一個(gè)特定的生產(chǎn)行業(yè)即化學(xué)工業(yè)?;瘜W(xué)工程是研究化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程共性規(guī)律的一門科學(xué)。人類與化工的關(guān)系十分密切,有些化工產(chǎn)品在人類發(fā)展歷史中,起著劃時(shí)代的重要作用,它們的生產(chǎn)和應(yīng)用,甚至代表著人類文明的一定歷史階段。
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