永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺
技术领域
本发明涉及永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺,属于化工领域。
背景技术
永固红F5RK,颜料国际索引号:C.I.Pigment Red 170;CAS登记号:2786-76-7。目前国内唯一生产工艺。
主要理化性质
耐光性: 7-8级 耐热性: 200℃
耐酸性: 5级 耐碱性: 5级
耐水性: 5级 耐溶剂性: 5级
耐油性: 5级 水溶剂性: 不溶
本产品是蓝光红色,色泽鲜艳,高遮盖力,着色力高,耐侯性强,
耐酸碱,耐温达到200℃。主要应用于工业涂料,汽车涂料,塑料
等的着色。其结构式为:
永固红F5RK的一步法生产工艺如下步骤:
(1)重氮盐的制备
重氮化反应的操作一般是将伯芳胺溶于盐酸中,在冰冷却下保持温度在0-5℃之间,然后在搅拌的情况下逐渐加入亚硝酸钠溶液,反应时,酸的用量要过量,一般用量在2.5-3mol之间,其中一摩尔是用来与亚硝酸钠反应生成亚硝酸,另一摩尔用来和产物结合,多下来的酸是使溶液保持一定的酸度,以避免生成的重氮盐与未起发应的芳胺发生偶合反应。反应方程式如下:
(2)偶合反应
偶合反应是放热反应,反应速率很快,重氮盐很活泼,为了避免副反应,偶合要在适当的温度下进行,并控制偶合组分微过量,使重氮组分完全反应。偶合一般在水介质中进行,不同类型的偶合组分对介质要求不同的pH。酚类偶合时在弱碱性介质中速率较快;芳胺偶合时在弱酸性介质中速率较快。偶合是亲电取代反应,偶氮基(-N=N-)通常进入羟基、氨基的邻位或对位。
。
发明内容
本发明的目的是提供一种高遮盖力、着色力高的永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺。
本发明采用的技术方案是:
永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺,包括以下步骤:以对氨基苯甲酰胺和色酚为原料,以水为溶剂,包括重氮化反应和偶合反应两个步骤;
所述重氮化反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺与盐酸,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间10―15min,加入1800 质量份的冰,然后加入135-149质量份的亚硝酸钠,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入46-47质量份的助剂、250-255质量份的醋酸和800体积份的水,以及400体积份的冰,搅拌,待偶合;
所述偶合反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入4630-5040体积份的水,再加入795-915质量份的氢氧化钠,搅拌,加热至70-75℃,加入609-663质量份的色酚,搅拌时间10―15min,板框过滤;
所述色酚滴加时间为30-60min,搅拌30-45min消色,升温至50℃,测其pH值,之后分别加入53-59质量份的松香、29-32质量份的氢氧化钠和220-550体积份的水,测其pH值,之后再加入23-24质量份的氯化钙和200-300体积份的水,升温至65℃-80℃,保温60-120min,再降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。
所述对氨基苯甲酰胺与盐酸的质量比为1:2-2.5。
本发明优点:产品得率高,质量好,成品鲜艳,着色力高,能节约用水。
具体实施方式
下面的实施例用以说明本发明,但不限定本发明的保护范围。
实施例1
在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺263.2kg,盐酸630.4kg,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间约10min,加入1800 kg冰,然后加亚硝酸钠135kg,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入助剂46.4kg,醋酸250.7kg与800 L水,以及400kg冰,搅拌,待偶合;
在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入4630L的水,再加入氢氧化钠910kg,搅拌,加热至72℃,加入色酚609kg,搅拌时间约10―15min,板框过滤;
色酚滴加时间为30min,搅拌30min消色,升温至50℃,测其pH值为7.2,后加入松香53.6kg,氢氧化钠29.2kg与水550L,测得pH值为8.36,之后再加入氯化钙23.2kg与水220L,升温至65℃,保温60min,降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。成品鲜艳,着色力高。
实施例2
在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺264.3kg,盐酸629.4kg,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间约12min,加入1800 kg冰,然后加亚硝酸钠135kg,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入助剂46.4kg,醋酸250.7kg与800 L水,以及400kg冰,搅拌,待偶合;
在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入4630L的水,再加入氢氧化钠913kg,搅拌,加热至72℃,加入色酚612.2kg,搅拌时间12min,板框过滤;
色酚滴加时间为60min,搅拌30min消色,升温至50℃,测其pH值为6.32,后加入松香53.6kg,氢氧化钠29.2kg与水550L,测得pH值为7.5,之后加入氯化钙23.2kg与水220L,升温至80℃,保温60min,降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。成品鲜艳,着色力高。
实施例3
在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺285.8kg,盐酸620.3kg,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间约15min,加入1800 kg冰,然后加亚硝酸钠149kg,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入助剂6.0kg,醋酸254.9kg与800 L水,以及400kg冰,搅拌,待偶合;
在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入5040L的水,再加入氢氧化钠795.5kg,搅拌,加热至72℃,加入色酚663.0kg,搅拌时间约15min,板框过滤;
色酚滴加时间为60min,搅拌30min消色,升温至50℃,测其pH值为5.0,后加入松香58.6kg,氢氧化钠31.9kg与水600L,测得pH值为5.17,之后再加入氯化钙24.0kg与水300L,升温至70℃,保温120min,降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。成品鲜艳,着色力高。
实施例4
永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺,包括以下步骤:以对氨基苯甲酰胺和色酚为原料,以水为溶剂,包括重氮化反应和偶合反应两个步骤;
重氮化反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺与盐酸,对氨基苯甲酰胺与盐酸的质量比为1:2,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间10min,加入1800 ㎏的冰,然后加入135㎏的亚硝酸钠,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入46㎏的助剂、250㎏的醋酸和800L的水,以及400L的冰,搅拌,待偶合;
偶合反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入4630L的水,再加入795㎏的氢氧化钠,搅拌,加热至70℃,加入609㎏的色酚,搅拌时间10min,板框过滤;
色酚滴加时间为30min,搅拌30min消色,升温至50℃,测其pH值7.4,之后分别加入53㎏的松香、29㎏的氢氧化钠和220L的水,测其pH值8.5,之后再加入23㎏的氯化钙和200L的水,升温至65℃℃,保温60min,再降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。
实施例5
永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺,包括以下步骤:以对氨基苯甲酰胺和色酚为原料,以水为溶剂,包括重氮化反应和偶合反应两个步骤;
重氮化反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺与盐酸,对氨基苯甲酰胺与盐酸的质量比为1:2.2,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间12min,加入1800 ㎏的冰,然后加入142㎏的亚硝酸钠,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入46.5㎏的助剂、252.5㎏的醋酸和800L的水,以及400L的冰,搅拌,待偶合;
偶合反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入4685L的水,再加入855㎏的氢氧化钠,搅拌,加热至72℃,加入635㎏的色酚,搅拌时间12min,板框过滤;
色酚滴加时间为45min,搅拌38min消色,升温至50℃,测其pH值6.5,之后分别加入56㎏的松香、31㎏的氢氧化钠和235L的水,测其pH值7.5,之后再加入23.5㎏的氯化钙和250L的水,升温至73℃,保温90min,再降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。
实施例6
永固红F5RK的高遮盖力一步法生产工艺,包括以下步骤:以对氨基苯甲酰胺和色酚为原料,以水为溶剂,包括重氮化反应和偶合反应两个步骤;
重氮化反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入2500L的水,再加入对氨基苯甲酰胺与盐酸,对氨基苯甲酰胺与盐酸的质量比为1:2.5,开动搅拌机,转速在70转/分,搅拌时间15min,加入1800 ㎏的冰,然后加入149㎏的亚硝酸钠,将温度控制在8℃以下,搅拌60min,加入氨基磺酸去除多余的亚硝酸钠,然后加入47㎏的助剂、255㎏的醋酸和800L的水,以及400L的冰,搅拌,待偶合;
偶合反应步骤为:在一个20000L的不锈钢反应釜中,加入5040L的水,再加入915㎏的氢氧化钠,搅拌,加热至75℃,加入663㎏的色酚,搅拌时间15min,板框过滤;
色酚滴加时间为60min,搅拌45min消色,升温至50℃,测其pH值7.3,之后分别加入59㎏的松香、32㎏的氢氧化钠和550L的水,测其pH值8.2,之后再加入24㎏的氯化钙和300L的水,升温至80℃,保温120min,再降温到60℃,板框过滤,漂洗,滤饼干燥粉碎得成品。
以上实施例中,助剂采用ZY002,色酚采用As-pH,价格便宜,易得。
本发明的产品得率高,质量好,成品鲜艳,着色力高,能节约用水。
以上重氮化反应中,对氨基苯甲酰胺与盐酸反应过程中,盐酸的量过量,其中一部分是用来与亚硝酸钠反应生成亚硝酸,另一部分用来和产物结合,多下来的酸是使溶液保持一定的酸度,以避免生成的重氮盐与未起发应的芳胺发生偶合反应。
偶合反应是放热反应,反应速率很快,重氮盐很活泼,为了避免副反应,偶合要在适当的温度下进行,加入冰水,将温度控制在8℃以下,使得偶合反应温度温和,容易控制,并控制偶合组分微过量,使重氮组分完全反应,偶合一般在水介质中进行,不同类型的偶合组分对介质要求不同的pH。
目前国内常规工艺基本上是采用对氨基苯甲酰胺和色酚AS-PH在酸性条件下进行偶合,然后过滤,漂洗,将多余的副产物和未反应的原料洗干净,此操作工艺步骤需要耗费大量的工艺漂洗水,大概在150吨左右,然后将漂洗好的滤饼再进行松香颜料化后处理,转晶后再进板框压滤机过滤,漂洗,又要消耗约60吨水,所以,每生产一批成品消耗用水210吨以上,不属于清洁生产工艺。
而本发明经过一步法工艺改进之后,通过控制偶合过程中的PH值和加料速度,偶合完成之后,可以直接进行松香处理颜料化,再进板框压滤机进行漂洗,只需要耗费漂洗水50吨即可,节约用水160吨以上。