染料与颜料（工艺学精品课程）.ppt

e. 苯并咪唑酮系 苯并咪唑酮系单偶氮颜料色谱有黄、橙、红等品种。例如永固橙HSL和永固棕HSR，它们的化学结构式如下： 由于引入了两个酰胺基，且具有环状结构，从而增加了分子的极性和分子间的作用力，影响到分子的聚集状态，降低了颜料在有机溶剂中的溶解度，增加了耐迁移性能，且使分子稳定性、耐热性、耐光性都有明显改进。该类有机颜料适用于硬、软聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、有机玻璃、醋酸纤维等塑料的着色。 （2）偶氮染料色淀 将可溶于水的含磺酸或羧酸基团的偶氮染料转化成不溶于水的钡、钙、锶的盐，就成为偶氮颜料。但不是所有的偶氮染料都可转化为颜料，只有少数特定结构的染料转化为不溶于水的盐类后，并且有颜料特性时，才成为有价值的颜料商品。 偶氮染料色淀性质除了与化学结构有关外，还与转化为色淀的条件如色淀化金属、pH值、表面处理有关。这些条件不同，颜料的色调、晶型、粒度、形状都会发生变化，各项牢度也有所不同。 偶氮染料色淀按化学结构可分为乙酰基乙酰芳胺系、β-萘酚系、2-羟基-3-萘甲酸系、2-羟基-3-萘甲酰芳胺系和萘酚磺酸系五类。下面是一些这类颜料的化学结构式： （3）缩合型偶氮颜料 一般偶氮颜料在使用时，有渗色和不耐高温的缺点。为了提高耐晒、耐热、耐溶剂等性能，可通过芳香二胺将两个分子缩合成一个大分子的缩合型偶氮颜料，俗称固脱美颜料。这类颜料的各项牢度均有所增加。适用于塑料、橡胶、氨基醇酸烘漆和丙纶纤维的原液着色。 缩合型偶氮颜料按化学结构可分为β-羟基萘甲酰胺类和乙酰基乙酰芳胺类两大类。例如固美脱红BR和固美脱红3G，化学结构式如下： 2、 酞菁颜料 酞菁是一大类高级有机颜料。1907年人们就发现了酞菁，1927年Diesbach和Von der weid以邻二溴苯、氰化亚铜和吡啶加热反应得到蓝色的铜酞菁。酞菁颜料的色谱从蓝色到绿色，是有机颜料中蓝、绿色的主要品种。具有极强的着色力和优异的耐候性、耐热性、耐溶剂性、耐酸碱性，且色泽鲜艳，极易扩散和加工研磨，是一种性能优良的高级有机颜料。 酞菁颜料广泛用于印刷油墨、涂料、绘画水彩、涂料印花浆以及橡胶、塑料制品的着色。 酞菁是含有四个吡咯，而且具有四氮杂卟吩结构的化合物，结构式为： 酞菁的主体结构是四氮杂卟吩，其发色团共轭体系为18个π电子的环状轮烯。它在结构上也可以说由四个吲哚啉结合而成的一个多环平面型分子，金属酞菁中的金属原子位于对称中心。 最常见的金属酞菁是铜酞菁、钴酞菁、镍酞菁，其中铜酞菁最为重要。酞菁蓝、酞菁绿为常用品种。酞菁蓝主要成分是细结晶的铜酞菁。酞菁绿是多卤代铜酞菁，如C. I. 颜料绿7（C. I. 74260）就是有14个氯代的铜酞菁。 酞菁的传统工业制法有邻苯二腈法和苯酐-尿素法两种。苯酐-尿素法是在钼酸铵存在下，在硝基苯或三氯苯中，由邻苯二甲酸酐与尿素和铜盐反应。反应的过程可能为： 3、有机颜料的颜料化 有机颜料粒子的大小、晶型、表面状态、聚集方式等，对颜料的使用性能有相当大的影响。粗制颜料在这些方面常难以达到要求，故其使用性能往往不佳，不宜直接付诸应用。经过一系列化学、物理及机械处理，采取适当的工艺方法改变粒子的晶型、大小、聚集态和表面状态，使其具备所需要的应用性能，这个过程称为颜料化加工（俗称颜料化）。 有机颜料的颜料化方法主要有以下几种： （1）酸处理法 常用的酸是硫酸，有时也可用磷酸、焦磷酸等。酸处理法又分为酸溶法（Acid Pasting）、酸胀法（Acid Swelling），主要用于酞菁颜料。 酸溶法：将粗酞菁蓝溶解于浓硫酸（＞95%）中，使其生成硫酸盐，然后用水稀释，煮沸，这时硫酸盐分解析出铜酞菁的微细晶体。 酸胀法：将粗酞菁蓝溶解于低浓度的硫酸中（70~76%），粗酞菁蓝不溶解，只能生成细结晶的铜酞菁硫酸悬浮液，然后用水稀释，使酞菁蓝析出。 （2）溶剂处理法 基本原理是使颜料在溶剂中溶解，再结晶。将粉状或膏状的半成品颜料加入到有机溶剂中，在一定温度下搅拌，使颜料粒子增大，晶型稳定。此法常用于偶氮颜料。所用溶剂一般为极性有机溶剂。常用的有机溶剂为DMF、DMSO、吡啶、喹啉、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯等。溶剂的选择和颜料化条件要根据不同的颜料在实践中进行优选。 （3）盐磨法 又称机械研磨法，是用机械外力，将颜料与无机盐一起研磨，使晶型发生改变，无机盐作为助磨剂。常用的无机盐有氯化钠、无水硫酸钠、无水氯化钙。研磨时也可以加少量有机溶剂（如二甲苯、DMF）。例如，将粗酞菁蓝用盐磨法，酞菁与无水氯化钙之比为2:3，于60~80℃下用立式搅拌球磨机研磨，可得到粒度很细的α型铜酞菁蓝。如果加入有机溶剂（甲苯或二甲苯）则得到β型铜酞菁蓝。 （4）表面处理法 颜料的表面处理，就是在颜料一次粒子生成后，