CN101565557B - 一种c.i.颜料红112的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种颜料红的制备方法,尤其是涉及一种C.I.112颜料红FGR的制备方法。其主要是解决现有技术所存在的颜料的使用对环境造成污染,颜料本身的亲水性应用性能较差,并且反应转化率不高等的技术问题。本发明的步骤为:在水中加入非离子表面活性剂制成混合液,将2.4.5-三氯苯胺加入到混合液中,再加入盐酸、阳离子表面活性剂、亚硝酸钠制得重氮液;在水中加入液碱,升温,加入松香树脂使其完全溶解,加入色酚AS-D保持,降温得到色酚AS-D碱性溶液;在硫酸中加入非离子表面活性剂,然后加入色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;将重氮液过滤加入到色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后充分搅拌,过滤、洗净、干燥、粉碎,即得成品。

Description

一种C.I.颜料红112的制备方法
技术领域
本发明涉及一种颜料红的制备方法,尤其是涉及一种C.I.颜料红112的制备方法。
背景技术
有机颜料属有机化合物,其本身并不具备亲水性能,所以必须对其进行亲水改性才能具有亲水性。但不同的有机化合物由于其不同的分子结构和分子结构上所携带官能团不同等,而具有不同的极性,因此对其进行改性的难易程度亦不同。物质的分子极性越强,越容易被其它物质吸附,也越容易改性。而物质的分子结构上所携带的官能团,是决定其分子极性的最主要的因素之一。分子所携带的极性官能团(如:-SO3H, -CONH, -COOH,-CI, -OCH等)越多,极性越强,分子间的作用力也越大,越易被其它物吸附而改性。反之分子所携带的非极性基团(如:-CH3,-CH3CH3等)越多,其分子的极性越弱,分子间的作用力也越小,越难被其它物质吸附而改性。而C.I.Pigment 112颜料红FGR由于其偶合组份色酚AS-D上携带非极性基团:-CH3,所以亲水性差,改性难度大。而C.I.Pigment 112颜料红FGR的偶合反应,在酸性条件下才能防止重氮盐的分解,才能合成出色泽艳丽的产品,因此色酚AS-D在碱溶后必须再酸析成细小微粒而参与反应。但在酸析过程中色酚AS-D由于亲水性差而容易形成大的微粒,这样则为变成一部分被包裹而不能参与反应,明显会使反应转化率降低。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种C.I.颜料红112的制备方法,其主要是解决现有技术所存在的颜料的使用对环境造成污染,颜料本身的亲水性应用性能较差,并且反应转化率不高等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明的一种C.I.颜料红112的制备方法,其特征在于:
a.重氮液的制备:在1000重量份的水中加入6~9重量份的非离子表面活性剂制成混合液,将98~102重量份的2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆后加入到混合液中,然后再将175~185重量份的盐酸、13~16重量份的阳离子表面活性剂加入到混合液中,充分打浆,用110~120重量份的亚硝酸钠溶液重氮化,制得重氮液;
b.色酚AS-D碱性溶液的制备:在1000重量份的水中加入130~140重量份的液碱,升温到88~95℃,加入8~12重量份的松香树脂使其完全溶解,加入143~147重量份的色酚AS-D保持,降温到35~45℃,得到色酚AS-D碱性溶液;
c.色酚AS-D偶合液的制备:在1000重量份的水中加入65~75重量份的硫酸,再加入8~12重量份的非离子表面活性剂,然后加入步骤b中制得的色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;
d.偶合:将步骤a制得的重氮液过滤加入到步骤c制得的色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后充分搅拌,过滤掉母液水,得颜料湿滤饼,用水洗净、干燥、粉碎,即得成品C.I.颜料红112。
本发明采用了在色酚AS-D在碱溶条件下加入强极性、强水溶性、大分子量的阴离子表面活性剂松香树脂。该树脂有两个特点:其一,由于它是由松香和顺丁稀二酸酐加成而成,所以分子量更大,能起到分子间更好的隔离和分散作用;其二,由于其分子结构上有三个极性亲水极――羧基,有极强的亲水水溶性,即使在物料浓度很高的强碱性介质中也能充分溶解而发挥分散作用,而且还能大幅度地增强被改性物质的亲水性。而普通松香由于分子结构上只有一个羧基,水溶性很有限,当物料浓度过高或碱浓度太高时,其自身便析出成细小颗粒,很难再起到很好的分散作用。而色酚AS-D在碱溶时,碱的浓度很高。一摩尔的色酚AS-D往往需要1.8到2摩尔的碱才能使其溶解。这样普通松香如果加在色酚AS-D的碱溶介质中,其本身已经析出成细小颗粒,便不能发挥应有的分散作用。而色酚AS-D在碱溶阶段加入这种松香树脂,使色酚AS-D在随后的酸析过程中形成细小微粒,防止形成粗大颗粒。
为了更好地“使色酚AS-D在酸析过程中形成细小微粒,防止形成粗大颗粒”,在酸析过程中,首先在偶合反应釜的水中加入非离子表面活性剂,抑制AS-D在酸析过程中形成细小微粒的增长。也使这些细小微粒本身能得到更好的亲水性改性而具有亲水性。而且这些细小微粒还提高了色酚AS-D的浓度,加快化学反应速度。而加快反应速度意味着防止了重氮盐的分解。众所周知重氮盐是极不稳定、极容易分解的物质。重氮盐分解少,则反应转化率高,才能合成出高品质颜料。
另外2.4.5-三氯苯胺的重氮反应是:2.4.5-三氯苯胺首先溶解在无机酸中,然后再与亚硝酸钠起重氮反应生成重氮盐。但由于2.4.5-三氯苯胺的分子结构上有三个强吸电子基“-Cl”,不但使2.4.5-三氯苯胺难溶解在酸性介质中,而且其溶解了的分子容易发生再聚集现象,而难以高利用率地参与化学反应,从而难以合成出高品质颜料。为了克服这个缺点,对2.4.5-三氯苯胺采用机械分散――通过磨浆机制浆,并为了防止分散了的2.4.5-三氯苯胺不再发生聚集,在磨浆过程中添加了非离子表而活性剂。并且在随后的酸溶过程中,同样为了防止溶解的2.4.-三氯苯胺再发生聚集,添加了阳离子表面活性剂。因为阳离子表面活性剂能以最大程度-近似溶解的壮态地分散在酸性介质中。这些表面活性剂不但在2.4.5-三氯苯胺的溶解和重氮反应时起到作用,而且这两种表面活性剂随偶合反应的进程而加入,贯彻偶合反应的开始、过程和结束,使偶合反应合成颜料的最初级的细小微粒,能立即被表面活性剂亲水性改性。因为颜料微粒粒径的大小在偶合反应的不同阶段是截然不同的。在偶合反应初期形成的颜料微粒粒径较小,而随着偶合反应的持续,颜料微粒增长成粒径较大的微粒,而粒径较大的微粒则难以充分改性。因为微粒的粒径越小,其表面自由能越高,表面张力越大,越容易被其它物质所吸附,也就是越容易被表面活性剂改性。这两种表面活性剂使2.4.5-三氯苯胺溶解而不聚集,从而充分参与化学反应,提高利用率,进而合成和改性出亲水性极好,在水性介质中容易分散,不絮凝,色泽艳丽,有良好的展色性能和很高的着色强度的C.I.Pigment 112颜料红FGR。
作为优选,所述的非离子表面活性剂为肪醇聚氧乙烯醚,简称OS-15。
作为优选,所述的阳离子表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
作为优选,所述的步骤a中的盐酸的浓度为30~32%,亚硝酸钠溶液的浓度为29~31%。
作为优选,所述的步骤a中2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆后的细度为240~250目。采用超细的胶体磨浆机可以使2.4.5-三氯苯胺充分预散。
作为优选,所述的步骤a中打浆时间为1~2小时。
作为优选,所述的步骤b中液碱为NaOH,其浓度为29~31%。
作为优选,所述的步骤b中加入松香树脂后保持的时间为0.08~0.1小时,加入色酚AS-D后保持的时间为0.08~0.1小时。
作为优选,所述的步骤d中硫酸的浓度为95~98%。
作为优选,所述的步骤d中搅拌时间为1.5~2小时,粉碎后C.I.颜料红112的细度为80~100目。可以在粉碎设备上安装细度为80~100目的筛网,使粉碎所得的颜料能完全通过80~100目筛网的细度。
因此,本发明具有在2.4.5-三氯苯胺在磨浆预散过程中使用非离子表面活性剂和在随后的重氮反应中使用阳离子表面活性剂,充分抑制了2.4.5-三氯苯胺分子的再聚集,使其利用率大幅度提高,并且这两种表面活性剂随偶合反应的进程而加入,使每个颜料粒子在形成初期的细小阶段便能得到亲水性改性的特点。本发明还具有使用松香树脂,不但使色酚AS-D的每一分子都能得到表面活性剂的改性,而且防止了色粉AS-D在随后酸析过程中形成大颗粒,从而提高了色酚AS-D的反应浓度,进而提高和加速反应转化率,并使得颜料产品有良好的亲水性等特点。
具体实施方式
下面通过实施例,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1:本例的一种C.I.颜料红112的制备方法,其步骤为:
a.重氮液的制备:在1000重量份的水中加入8重量份的肪醇聚氧乙烯醚制成混合液,将100重量份的2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆成245目的细度后加入到混合液中,然后再将180重量份的浓度为31%的盐酸、15重量份的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合液中,打浆1.5小时,用115重量份的浓度为30%的亚硝酸钠溶液重氮化,制得重氮液;
b.色酚AS-D碱性溶液的制备:在1000重量份的水中加入135重量份的浓度为30%的NaOH,升温到90℃,加入10重量份的松香树脂保持0.08小时,加入145重量份的色酚AS-D保持0.08小时,降温到40℃,得到色酚AS-D碱性溶液;
c.色酚AS-D偶合液的制备:在1000重量份的水中加入72重量份的浓度为98%的硫酸,再加入10重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚,然后加入步骤b中制得的色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;
d.偶合:将步骤a制得的重氮液过滤加入到步骤c制得的色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后搅拌1.5小时,过滤掉母液水,得颜料湿滤饼,用水洗净、干燥、粉碎,直到粉碎成80目的细度,即得成品C.I.颜料红112。 
实施例2:本例的一种C.I.颜料红112的制备方法,其步骤为:
a.重氮液的制备:在1000重量份的水中加入6重量份的肪醇聚氧乙烯醚制成混合液,将99重量份的2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆成240目的细度后加入到混合液中,然后再将175重量份的浓度为30%的盐酸、13重量份的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合液中,打浆1.5小时,用113重量份的浓度为29%的亚硝酸钠溶液重氮化,制得重氮液;
b.色酚AS-D碱性溶液的制备:在1000重量份的水中加入130重量份的浓度为29%的NaOH,升温到88℃,加入8重量份的松香树脂保持0.08小时,加入143重量份的色酚AS-D保持0.08小时,降温到35℃,得到色酚AS-D碱性溶液;
c.色酚AS-D偶合液的制备:在1000重量份的水中加入72重量份的浓度为95%的硫酸,再加入8重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚,然后加入步骤b中制得的色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;
d.偶合:将步骤a制得的重氮液过滤加入到步骤c制得的色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后搅拌1.6小时,过滤掉母液水,得颜料湿滤饼,用水洗净、干燥、粉碎,直到粉碎成80目的细度,即得成品C.I.颜料红112。
实施例3:本例的一种C.I.颜料红112的制备方法,其步骤为:
a.重氮液的制备:在1000重量份的水中加入7重量份的肪醇聚氧乙烯醚制成混合液,将101重量份的2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆成248目的细度后加入到混合液中,然后再将178重量份的浓度为30.5%的盐酸、14重量份的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合液中,打浆1小时,用113重量份的浓度为30.5%的亚硝酸钠溶液重氮化,制得重氮液;
b.色酚AS-D碱性溶液的制备:在1000重量份的水中加入138重量份的浓度为30.5%的NaOH,升温到92℃,加入11重量份的松香树脂保持0.1小时,加入146重量份的色酚AS-D保持0.1小时,降温到42℃,得到色酚AS-D碱性溶液;
c.色酚AS-D偶合液的制备:在1000重量份的水中加入70重量份的浓度为97%的硫酸,再加入11重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚,然后加入步骤b中制得的色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;
d.偶合:将步骤a制得的重氮液过滤加入到步骤c制得的色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后搅拌1.8小时,过滤掉母液水,得颜料湿滤饼,用水洗净、干燥、粉碎,直到粉碎成80目的细度,即得成品C.I.颜料红112。
实施例4:本例的一种C.I.颜料红112的制备方法,其步骤为:
a.重氮液的制备:在1000重量份的水中加入9重量份的肪醇聚氧乙烯醚制成混合液,将102重量份的2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆成250目的细度后加入到混合液中,然后再将185重量份的浓度为32%的盐酸、16重量份的十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐加入到混合液中,打浆2小时,用120重量份的浓度为31%的亚硝酸钠溶液重氮化,制得重氮液;
b.色酚AS-D碱性溶液的制备:在1000重量份的水中加入140重量份的浓度为31%的NaOH,升温到95℃,加入11重量份的松香树脂保持0.1小时,加入147重量份的色酚AS-D保持0.1小时,降温到45℃,得到色酚AS-D碱性溶液;
c.色酚AS-D偶合液的制备:在1000重量份的水中加入75重量份的浓度为98%的硫酸,再加入12重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚,然后加入步骤b中制得的色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;
d.偶合:将步骤a制得的重氮液过滤加入到步骤c制得的色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后搅拌2小时,过滤掉母液水,得颜料湿滤饼,用水洗净、干燥、粉碎,直到粉碎成80目的细度,即得成品C.I.颜料红112。

Claims (7)

1.一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于:
a.重氮液的制备:在1000重量份的水中加入6~9重量份的非离子表面活性剂制成混合液,将98~102重量份的2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆后加入到混合液中,然后再将175~185重量份的盐酸、13~16重量份的阳离子表面活性剂加入到混合液中,充分打浆,用110~120重量份的亚硝酸钠溶液重氮化,制得重氮液,盐酸的浓度为30~32%,亚硝酸钠溶液的浓度为29~31%;
b.色酚AS-D碱性溶液的制备:在1000重量份的水中加入130~140重量份的液碱,升温到88~95℃,加入8~12重量份的松香树脂使其完全溶解,加入143~147重量份的色酚AS-D保持,降温到35~45℃,得到色酚AS-D碱性溶液,液碱为NaOH,其浓度为29~31%;
c.色酚AS-D偶合液的制备:在1000重量份的水中加入65~75重量份的硫酸,硫酸的浓度为95~98%,再加入8~12重量份的非离子表面活性剂,然后加入步骤b中制得的色酚AS-D碱性溶液,充分搅拌,得到色酚AS-D偶合液;
d.偶合:将步骤a制得的重氮液过滤加入到步骤c制得的色酚AS-D偶合液中进行偶合反应,反应完全后充分搅拌,过滤掉母液水,得颜料湿滤饼,用水洗净、干燥、粉碎,即得成品C.I. 颜料红112。
2.根据权利要求1所述的一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1或2所述的一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于所述的阳离子表面活性剂为十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。
4.根据权利要求1或2所述的一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于所述的步骤a中2.4.5-三氯苯胺通过胶体磨制浆后的细度为240~250目。
5.根据权利要求1或2所述的一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于所述的步骤a中打浆时间为1~2小时。
6.根据权利要求1或2所述的一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于所述的步骤b中加入松香树脂后保持的时间为0.08~0.1小时,加入色酚AS-D后保持的时间为0.08~0.1小时。
7.根据权利要求1或2所述的一种C.I. 颜料红112的制备方法,其特征在于所述的步骤d中搅拌时间为1.5~2小时,粉碎后C.I. 颜料红112的细度为80~100目。
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