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1、第四章有机颜料第一页，本课件共有42页4.1概述n有机颜料的用途和性能：1、印墨：颜料微细颗粒均匀分散在具有一定粘性的连接料中而成。连接料常用油料，故又称为油墨。n用于印墨的有机颜料应具有的性能：色泽鲜艳、纯度高、着色力强、粒度匀细、耐光性好、分散性好、在连接料介质中稳定不溶于油料。n吸油量：一定量的颜料需要多少油可调成一定油变性能的印墨或涂料。2、涂料：第二页，本课件共有42页4.1概述3、原浆着色：将极细的颜料颗粒均匀的分散在各种化学纤维的纺丝液中，制得有色纤维，不仅颜色均匀，而且牢度优良。n化学纤维原浆着色用的颜料应具有的性能：色泽鲜明、着色力高，在纺丝液及抽丝过程具有稳定性，对制成的纤
2、维无副作用。n合成纤维的原浆着色常用的方法：先加颜料再聚合：加颜料缩合聚合熔融抽丝先聚合后加颜料：聚合加色母粒混合熔融抽丝色母粒：颜料分散在能和抽丝高聚物混溶的树脂载体中做成颜料含量较高的粒状或片状着色剂。第三页，本课件共有42页4.1概述4、涂料印花：将颗粒极细的颜料混入合成树脂做成的粘合剂中，用此浆对织物进行印花，经烘焙干燥后，粘合剂便形成一层很薄的色膜，将颜料牢固的粘在纤维表面，从而达到印花的目的。n优点：对纤维无选择性、工艺简单经济，不产生污水、颜料利用率高、可任意混拼颜色。n缺点：耐摩擦牢度较差、手感稍粗硬。第四页，本课件共有42页4.1概述5、塑料着色:将颜料或染料均匀的混入成型前
3、物料中，一同混合加热，进行塑型。要求：用于此的颜料必须能耐塑化成型的温度，不变色，对塑造无不利影响。6、橡胶着色：将颜料与生橡胶和其他配合剂混合辊压在一起，然后再经成型和定型硫化工序，制得成品。要求：用于此的颜料，必须能耐这一硫化过程，不变色，不升华，而且抗迁移性能要好。第五页，本课件共有42页4.1概述n颜料的研究包括：1、改变其内部化学结构；2、改变颜料的物理形态（晶型、粒径）。n颜料化：仅仅经过化学合成工艺制成的产物，在使用性能上大多不能满足作为颜料的各种要求，必须再进行某些特定的加工过程，才能实现和提高作为颜料的性格，成为符合要求的有机颜料商品。这样的加工过程称为颜料化。例：苯并咪唑酮
4、类偶氮颜料：晶型为型：颜色暗、体制硬、着色力低晶型为型：颜色转亮、体制变软、着色力升高第六页，本课件共有42页4.1概述n颜料的物理形态对其性能的影响：1、着色力、遮盖力、耐晒性与粒径的关系：n着色力一般随着颜料粒径的减小而加强。规则：当颗粒大小在0.050.1m时，有机颜料表现出最优着色性能。n遮盖力随着颗粒增大而增大。n粒子较大有较高的耐晒性能。第七页，本课件共有42页4.1概述2、颜料的晶型与性能的关系：在各类有机颜料中，经常出现同质多晶现象，也就是在化学结构相同的情况下，具有多种不同的结构形态，不同的晶型会带来不同的颜料性能。例：铜酞菁颜料：型：红光蓝，着色力高，但稳定性差。型：绿光蓝
5、，稳定性好，但着色力稍差。第八页，本课件共有42页4.1概述3、颜料的软质结构：质地松软，易于研磨的称为具有软质结构，具有软质结构的产品，即使颗粒粗大也易于研磨，也比颗粒较细但具有硬质结构的更为有利。4、颜料的挤水换相：刚刚生产的颜料沉淀颗粒可能很细，但经过烘干过程，总要聚集固化，颗粒变得粗大，若在洗涤过滤后，不经烘干，将水介质糊状物直接转入油相，将水分离出去，这种方法能保持颜料颗粒的最初细度，工艺上称为挤水换相。例：碱性蓝的干燥粉末，很难分散，经挤水换相后，分散性能良好，着色力也提高12%。第九页，本课件共有42页4.1概述n有机颜料的颜料化：通过适当的工艺方法改变粒子的聚集状态或晶型，使之
6、具有所需要的应用性能。n有机颜料的颜料化方法：1、酸处理：常用的酸是硫酸、磷酸、焦磷酸等主要用于酞菁颜料。酸溶法：将粗酞菁蓝溶于浓硫酸（98%）中，然后用水稀释，使酞菁蓝析出。酸胀法：将粗酞菁蓝溶于较低浓度的硫酸中（70%），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。第十页，本课件共有42页4.1概述2、盐磨法：又称机械研磨法，是用机械外力，将颜料粗品与无机盐一起研磨，使晶型发生改变，无机盐作为助磨剂。常用的盐有：食盐、无水硫酸钠、无水氯化钙，研磨时可加有机溶剂或极性物质。例：酞菁与无水氯化钙之比为2：3，6080 加入有机溶剂得型酞菁蓝 加极性物质（如甲酸
7、或醋酸）得型。第十一页，本课件共有42页4.1概述3、溶剂吸附法：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，有利于提高耐热性、耐晒性和耐溶剂性，增大遮盖力。常用于偶氮颜料。有机溶剂有：喹啉、DMF、吡啶、甲苯、二甲苯等强极性溶剂。例：苯并咪唑酮类偶氮颜料，其粗颜料颗粒坚硬，着色力低，不能加工成油墨，如果经过DMF颜料化处理后，性能明显提高。第十二页，本课件共有42页4.1概述4、水-油转相法：将分散在水中的细颗粒颜料在高速搅拌下，加入不溶于水的有机高分子物质（油相），依有机颜料的疏水亲油性，则颜料粒子会由水相进入油相，再加热去掉水相，即得油相膏状物。
8、防止了干燥过程中出现的凝聚现象，有利于着色力、分散性、鲜艳度的提高。水-气转相法：依靠气体对细小颜料的吸附，把细小颗粒吸附在气泡上，而使之与颜料颗粒分离，再把细小颜料颗粒分离出来烘干，得到松软的颜料。第十三页，本课件共有42页4.1概述5、颜料的表面处理：颜料在一次粒子生成后，就用表面活性剂将粒子包围起来，把易凝聚的活化点钝化，这样可以有效的防止颜料粒子的凝聚和降低表面张力，增加颜料粒子的易润湿性，也改进了耐晒、耐候牢度。常用的方法有：n以松香及松香衍生物的表面处理n以胺类化合物的表面处理n表面活性剂处理n有机颜料的衍生物第十四页，本课件共有42页4.1概述n无机颜料的颜料化：1、表面吸附方式
9、改性；2、离子交换方式改性；3、形成共价键方式的表面处理；第十五页，本课件共有42页4.2偶氮颜料n特点：1、偶氮颜料是不溶性的；2、色泽鲜艳、着色力高、生产工艺简单、价格低廉；3、单偶氮颜料耐溶剂、耐高温、抗迁移性能较差，双偶氮颜料和缩合型偶氮颜料较好。第十六页，本课件共有42页4.2偶氮颜料n乙酰乙酰芳胺及吡唑啉酮系偶氮颜料以乙酰乙酰芳胺及吡唑啉酮类作为偶合组分制得的单、双偶氮颜料，大多为黄至橙色，耐晒牢度较高。例：耐晒黄10G 耐晒黄G第十七页，本课件共有42页4.2偶氮颜料n颜料耐晒黄R：n联苯胺黄系列：由二氯联苯胺与两分子乙酰乙酰芳胺系制成的黄色偶氮颜料。着色力高、透明性好、印刷性能
10、优越，大量用于高级印墨。第十八页，本课件共有42页4.2偶氮颜料n以-萘酚及2-羟基萘-3-甲酰芳胺系偶氮颜料以-萘酚及2-羟基萘-3-甲酰芳胺为偶合组分的偶氮颜料，均为红色，色泽鲜艳，牢度较好。例：甲苯胺红(CI.12120)变换其工艺条件可制成色光不同的产品，从黄光猩红直到蓝光红。第十九页，本课件共有42页4.2偶氮颜料n缩合型偶氮颜料：在保持其发色共轭体系不加长的情况下，借引入隔离基增长分子链而增大分子量，分子量高达1000左右。合成途径：重氮组分-COOH或偶合组分-COOH单双偶氮染料-COOH 偶氮染料-COCl 大分子在二氯苯中加入氯化亚砜加入芳胺缩合第二十页，本课件共有42页4
11、.2偶氮颜料n苯并咪唑酮类偶氮颜料：苯并咪唑酮可由邻苯二胺及尿素制的：第二十一页，本课件共有42页4.3色淀n色淀：许多水溶性的染料，借某种方法形成与该染料颜色基本相同的沉淀，能用作颜料，称为色淀。n形成色淀的方法：1、阴离子型染料：用氯化钡或氯化钙来沉淀2、阳离子型染料：用单宁酸或杂多元酸沉淀 将沉淀附着在载体上(AL(OH)3，BaSO4)注：用BaSO4做载体，可提高色淀的遮盖力 用Al(OH)3做载体，可获得较高的透明度第二十二页，本课件共有42页4.3色淀n偶氮色淀：由水溶性的偶氮染料制得的色淀利索尔大红R(CI.15630)n碱性染料色淀n酞菁色淀第二十三页，本课件共有42页4.4
12、酞菁颜料n酞菁的结构是由四个异吲哚林结合成的一个大型多环分子。第二十四页，本课件共有42页4.4酞菁颜料铜酞菁铜酞菁具有鲜艳的颜色，通称颜料酞菁蓝第二十五页，本课件共有42页4.4酞菁颜料n颜料酞菁蓝：1、铜酞菁的合成n苯酐尿素法：以苯酐、过量的尿素，氯化亚铜为原料，加入少量钼酸铵做催化剂，经加热制成，根据加热方式不同，又分为溶剂法和熔融法。溶剂法：将原料及钼酸铵在三氯苯中加热由170升至200，反应约15h反应物放入稀NaOH溶液中，蒸出三氯苯酸洗、过滤、水洗第二十六页，本课件共有42页4.4酞菁颜料熔融法：将原料与钼酸铵的混合物直接在200加热熔融，此法设备简单，生产率较低。第二十七页，本
13、课件共有42页4.4酞菁颜料苯二腈法:将邻苯二腈与铜盐直接在250300加热，或在硝基苯溶剂中于180下加热，可制得CuPC酞菁蓝的颜料化处理：作为有机颜料最重要的是、型 型：颗粒粗大具有硬质结构，带绿光、性质稳定，着色力低。型：颗粒细、带红光、着色力高，色泽鲜艳，稳定性差。遇到有机溶剂或高温，结晶即长大，晶型转变为型。第二十八页，本课件共有42页4.4酞菁颜料n颜料酞菁蓝产品：n由粗产品型CuPC作成型商品颜料酞菁蓝 酸溶法、酸胀法制成稳定的型产品在有机溶剂存在下，加入无机盐作助磨剂进行研磨，然后用水和稀酸洗去盐类和杂质。CuPC进行轻微氯代不经颜料化直接制成颜料酞菁蓝第二十九页，本课件共有
14、42页4.4酞菁颜料n颜料酞菁绿：是CuPC的多氯代产物，由CuPC氯化制成。一般产品含有1415个氯原子。氯原子8个以上：色调渐转绿氯原子1415个：酞菁绿，颜色非常鲜艳，各项牢度都很好。用溴原子代替氯原子，可增强酞菁绿的黄光，制成黄光酞菁绿，若溴原子是45个，则稍带黄光；溴原子是1112个，则是黄光较强的绿色。第三十页，本课件共有42页4.4酞菁颜料n酞菁素：n1，3-二亚氨基异吲哚林型酞菁素酞菁素艳蓝IF3G，在应用时将其溶于高沸点溶剂，再与二价铜盐、还原剂、助剂混合，在织物上印染，经高温烘焙，就生成CuPCnM型酞菁素酞菁素K酞菁素Ni第三十一页，本课件共有42页4.4酞菁颜料酞菁素艳
15、蓝IF3GM:酞菁素艳蓝IF3G与酞菁素K的混合酞菁素宝石蓝IFBM:酞菁素宝石蓝IF3G与酞菁素Ni的混合酞菁素艳绿IFFBM:酞菁素艳蓝IFFB与酞菁素K的混合脱氢酞菁：第三十二页，本课件共有42页4.5喹吖啶酮颜料n喹吖啶酮有顺反两种结构：n 反式 顺式（黄色）nCI.48500，喹吖啶酮红：是很稳定的红色颜料，其鲜艳度、各项牢度、抗迁移性和耐溶剂性都很好，并可耐300的高温。第三十三页，本课件共有42页4.5喹吖啶酮颜料n在喹吖啶酮两端的苯环上，引入-Cl可得猩红色，引入-CH3可得品红色。n喹吖啶酮的稳定性：1、不同分子之间借亚氨基和羰基形成氢键而缔合。2、若将亚氨基甲基化或将O变为
16、S，则得易溶于溶剂的产物。3、若在喹吖啶酮中间的苯环上引入两个氯，其耐光性即降低。第三十四页，本课件共有42页n喹吖啶酮的合成：加KOH得型，称酞菁红加NaOH得型，称酞菁紫第三十五页，本课件共有42页4.5喹吖啶酮颜料n喹吖啶酮存在着三种同质多晶现象：型：蓝光红色，对溶剂不稳定，不适用于作颜料型：红光紫，型：红色对溶剂很稳定，适用于作颜料，各项牢度卓越第三十六页，本课件共有42页4.5喹吖啶酮颜料n喹吖啶酮的颜料化处理：一般喹吖啶酮的粗产品大都为型，将粗的喹吖啶酮在二甲基甲酰胺溶剂、喹啉或乙醇中加热，或在二甲基甲酰胺存在下加氯化钠研磨，均可得到型产品。型产品：粒度1m为黄光红色 粒度1m为蓝
17、光红色第三十七页，本课件共有42页4.5喹吖啶酮颜料n带有氯或甲基的喹吖啶酮类也可作为有机颜料。n不含取代基的喹吖啶酮和带有取代基的喹吖啶酮可以互相组合形成混晶，也称固溶体。n由两种不同的喹吖啶酮及其衍生物组成的固溶体颜料，较两者单存的混合物色光鲜艳，牢度优良，可形成一系列的新型产品。第三十八页，本课件共有42页4.6二噁嗪颜料n二噁嗪颜料：具有这种二噁嗪基本结构的化合物是紫色的，其色光鲜艳，非常耐晒。n耐晒盐FBL永固紫RL （CI.52319，颜色好，牢度高）第三十九页，本课件共有42页4.6二噁嗪颜料n在二噁嗪结构两端的苯环上引入不同的取代基，能生成色光不同的产品。当紫色蓝色红光紫制得的粗产品必须经过颜料化处理：在少量溶剂存在下同无机盐研磨第四十页，本课件共有42页4.7异吲哚林酮颜料n异吲哚林酮的结构：n近年来发现有如下结构的有机颜料具有软质结构，分散性良好，有优越的耐晒、耐热和抗迁移性，能满足塑料和涂料方面的要求。第四十一页，本课件共有42页4.8有机颜料的性能评定n有机颜料的应用性能是全面评价产品的重要综合指标1、对颜料本身性能的鉴定 细度与粒度分布、质量密度和堆积密度、水分含量、水溶性杂志、渗色、pH值、吸油量、晶型或晶相2、对颜料着色材料性能的鉴定 色光或色相、遮盖力、透明度、着色力、耐光牢度、耐气候牢度、耐热性能、分散体稳定性第四十二页，本课件共有42页