CN107652705B - 糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物在塑料用红颜料制备中的应用、塑料用红颜料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通式(Ⅰ)的糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物在塑料用易分散红颜料制备中的应用,其中R1为H、Br、Cl、F、CN、C1‑8直链或支链烷基、取代或未取代芳香烷基、C1‑8直链或支链烷氧基、C1‑8单取代或双取代氨基;A为单糖基、双糖基或三糖基;B为H或与A相同的单糖基、双糖基或三糖基。本发明还涉及一种塑料用易分散红颜料及其制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及塑料用颜料生产领域,具体地说是糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物在塑料用易分散红颜料制备中的应用、塑料用易分散红颜料及其制备方法。
背景技术
随着石油化工的发展,高分子材料的合成技术与新材料的推广应用不断延伸,塑料作为新型非金属材料为人们提供各种合成纤维,轻工业产品及特殊功能的材料,其需求两也在逐年增加,而且依据不同着色对象的特性、着色工艺、加工条件提出更新更高的要求,要求颜料在塑料应用中易分散,过滤值低。同时,还要依据不同塑料结构的特性及着色产物的用途要求迁移性好。现有技术中为了得到粒径细小均匀,分散稳定性优良,着色性及透明度良好的塑料用颜料分散体,是非常困难的。为此要求着色材料本身不具有较好的亲水性,这需要添加较多的表面活性剂和高分子分散剂等,通过这些助剂对颜料化合物进行表面改性处理,使其表面极性降低从而与塑料介质之间形成好的极性相互作用,最终实现将颜料以平均粒径稳定分散于塑料介质中的目的,并减少塑料用选择相应的颜料困难。但是,大量助剂的应用不仅会影响生产效率,还会给环境保护带来巨大压力。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足,提供一种糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物在塑料用易分散红颜料制备中的应用。
本发明进一步的技术任务是提供一种塑料用易分散红颜料;
本发明再进一步的技术任务是提供上述塑料用易分散红颜料的制备方法。
本发明提供了下述通式(Ⅰ)表示的糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物在塑料用易分散红颜料中的应用:
其中,R1为H、Br、Cl、F、CN、C1-8直链或支链烷基、取代或未取代芳香烷基、C1-8直链或支链烷氧基、C1-8单取代或双取代氨基;
A为单糖基、双糖基或三糖基:
单糖1-位取代为α或者β或者两者的混合物,如葡萄糖、2-脱氧葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖、核糖、2-脱氧核糖、木糖、阿拉伯糖、来苏糖;
双糖的1-位或6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联,如乳糖、蔗糖、麦芽糖等;
三糖的6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联,如龙胆三糖、棉子糖;
B为H或与A相同的单糖基、双糖基或三糖基。
上述糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物本身具有好的亲水性从而能够保持高的水性介质分散稳定性,从而适合于制备具有理想分散效果和流动性的红颜料。
基于,聚合度越小水溶性越大的原理,为实现本发明化合物具有更好的水溶性,A优选为单糖基,B为H或与A相同的单糖基。
A采用以下结构式的葡萄糖单糖基、甘露糖单糖基或半乳糖的单糖基时能够达到最佳技术效果:
作为优选,R1为H、Cl、C1-8直链或支链烷基、取代或未取代芳香烷基,且当R1为H、Cl或甲基时可达到最佳技术效果。
本发明的塑料用易分散红颜料,其制备过程中包括以下步骤:
S1.重氮化反应;
S2.偶合反应;
S3.后处理,
其特点是在步骤S1和/或步骤S2中添加糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物,所述糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物为通式(Ⅰ)表示的糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物。
在步骤S1中添加糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物时,其制备过程中包括以下步骤:
S1.重氮化反应
3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸、糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物、水,加入碱液,调温,搅拌溶解透明,反应测量pH值在7-9范围内,
加入盐酸酸析,降温,低温下与亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,得到重氮化液Ⅰ;
S2.偶合反应
2-羟基-3-萘甲酸溶于碱性溶液中,得到偶合液Ⅱ;
重氮化液Ⅰ匀速加入偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆经处理得到塑料用易分散红颜料PR48:1。
易分散塑料用PR48:1红颜料的化学结构式:
在步骤S2中添加糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物时,其制备过程中包括以下步骤:
S1.重氮化反应
3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸、水,加入碱液,调温,搅拌溶解透明,反应测量pH值在7-9范围内,加入盐酸酸析,降温,低温下与亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,得到重氮化液Ⅰ;
S2.偶合反应
2-羟基-3-萘甲酸、糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物溶于碱性溶液中,得到偶合液Ⅱ;
重氮化液Ⅰ匀速加入偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆经处理得到塑料用易分散红颜料PR48:1。
步骤S1、S2中各原料的重量配比为:
步骤S1、S2中各原料的重量配比优选为:
步骤S1中所述碱液优选为氨水或氢氧化钠溶液。氨水与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比优选为25-35:20-35。氢氧化钠溶液与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比优选为10-15:20-35。
步骤S2中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
为了进一步提高红颜料的分散性,还可以:
在步骤S1中加入盐酸酸析前或加入盐酸酸析后添加表面活性剂。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。表面活性剂与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比为3-13:20-35,优选为5-10:25-30。
或者,在步骤S2的偶合液中添加阴离子表面活性剂,阴离子表面活性剂与2-羟基-3-萘甲酸的重量配比为3-10:30-40,优选为5:33-37。
阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配时,阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的重量配比为15:(6-25)。
所述阴离子表面活性剂为树脂助剂(如:松香胺、高分子聚合松香胺)、水溶性助剂(如:水溶性环氧树脂、水溶性醇酸树脂、水溶性丙烯酸树酯、水溶性酚醛树脂)、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐或烷基甘油醚磺酸盐。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯醚。
步骤S3所述后处理优选采用以下处理方法:
将步骤S2所得红色色浆搅拌0.5-1.5小时,反应测量pH值在9.3-9.5范围内;升温至42-45℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌20-40分钟,加入表面活性剂,搅拌5-15分钟,升温至50-60℃,用10-30分钟加入氯化钡溶液,搅拌20-40分钟。控制1℃/分升温至85℃,确认色淀化,搅拌10-20分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌10-20分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比为20-30:20-35。
表面活性剂与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比为0.1-10:20-35。所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂,阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配时,阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的重量配比为2:(1-2)。
所述阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐或烷基甘油醚磺酸盐。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯醚。
氯化钡与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比为45-55:20-35。
硫酸铝与3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸的重量配比为10-20:20-35。
本发明涉及的糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物可以按以下步骤制备:式(II)所示的化合物与式(III)所示的化合物在有机碱或无机碱的存在下在有机溶剂中进行取代的反应,得到式(I)所示糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物:
式(II)所示化合物:
其中,R1为H、Br、Cl、F、CN、C1-8直链或支链烷基、取代或未取代芳香烷基、C1-8直链或支链烷氧基、C1-8单取代或双取代氨基;
式(III)所示化合物:
其中,P为苄基、乙酰基或苯甲酰基;
糖分子为单糖基。
R1优选为H、Cl或甲基。
糖分子优选为葡萄糖单糖基、甘露糖单糖基或半乳糖单糖基。
P优选为乙酰基或苯甲酰基。
所述无机碱优选为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯或碳酸氢钠;所述有机碱优选为吡啶、三乙胺或对二甲胺基吡啶;所述有机溶剂可以是二甲基甲酰胺、吡啶、四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯,优选为吡啶或二甲基甲酰胺。
以葡萄糖偶联为例,对上述制备方法进行说明:
【方法A】
葡萄糖经乙酰基保护后获得五乙酰基葡萄糖(1a),其在溴化氢存在下进一步制备取得1-位溴代四乙酰基葡萄糖(1b)。丁二酸二异丙基酯与对氯苯乙腈在三氯化铁催化剂和叔戊醇钠存在下在叔戊醇中加热至120度反应三小时,生成对双氯苯基-1,4-二酮吡咯并吡咯染料化合物(1c)。然后在碳酸钾存在下在二甲基甲酰胺溶剂中使用1-位溴代四乙酰基葡萄糖(1b)针对该染料化合物(1c)进行糖偶联反应,通过控制1-位溴代四乙酰基葡萄糖(1b)针对1c的当量数为1.2:1,即可顺利获得单糖分子偶联的目标产物。
该偶联反应的温度可以控制在60-120度之间,在较低温度下进行该反应时可以控制较长的反应时间来完成本反应,乙酰基保护的目标化合物1d的精制分离可以采用硅胶柱完成亦可以通过将反应液加入甲苯,乙醇等有机溶剂中通过析出、过滤获得。所取得的单糖偶联四乙酰化合物1d,经过在甲醇中或者甲醇与水的混合溶剂中使用碳酸钾脱去乙酰保护基最后得到本发明单糖偶联的目标产物1。脱保护反应还可以在氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等无机碱的存在下,在甲醇中于零度至室温下搅拌完成;脱保护反应亦可以在乙醇钠或甲醇钠存在下在甲醇或者乙醇溶剂中于零度至室温完成。很多方法可以被用来精制上述反应中得到的目标生成物1。例如使用硅胶柱分离或者采用溶剂析出的方法。其中溶剂析出法是在反应完成后先通过减压蒸馏除去大部分有机溶剂,然后通过加入有机溶剂使所要的目标化合物1沉淀析出。一般选择的有机溶剂包括,甲醇、乙醇、甲苯、丙醇、丁醇、异丙醇等,还可以使用四氢呋喃。乙二醇二乙醚、乙二醇二甲醚和乙酸乙酯等。最后将过滤收集的反应产物用上述析出溶剂洗涤即可得到纯净的目标产物。
【方法B】
该方法描述了制备双糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物的方法,与方法A的主要区别是为了获得双糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物,在针对染料化合物1c实施糖偶联反应式时,需要控制四乙酰基糖溴化合物的当量为二倍于化合物1c或者使用更多的四乙酰基糖溴化合物,而且需要适当延长反应时间(或提高反应温度)以确保获得双糖分子偶联产物。其他的反应步骤以及针对反应产物的精制方法与方法A基本相同。
与现有技术相比,本发明将糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物应用于塑料用易分散红颜料制备中,具有以下突出的有益效果:
(一)在红颜料合成中加入含有的糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物,是在红颜料分子内引入了亲水性极高的糖分子官能基团,从而增强了颜料分子与水分子和水性介质的结合,通过颜料的氢键、极性作用、范德华力等亲和作用而形成的“锚固”链接,表示红颜料分子亲水性质和化合物极性大小的偶极矩与现有的同类不含有极性基团的化合物之间发生了本质性改善。从而提高了该类化合物在颜料合成中的分散效果和分散稳定性。因此利用糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物制备红颜料在塑料中分散比传统二酮吡咯并吡咯结构的染料化合物有更广阔的应用前景和更好的应用性能。
(二)这种化合物的亲水性不仅能够提高该化合物分子与水性介质的亲和作用,同时它在水介质中的稳定性很强,还能在制备塑料的过程中最大限度地降低表面活性剂、分散剂和高分子助剂的使用量,甚至完全可以用该类染料助剂的取代,提高了颜料在塑料中的耐迁移性。
(三)得到的红颜料PR48:1在塑料中易分散,过滤值低,耐迁移性好;大幅度降低生产成本,减少环境污染、降低污水处理负荷,提高操作效率。
实施方式
下面的制备实施例、实验例可更详细地说明本发明,但不以任何形式限制本发明。
如无特别说明,下述所用各成分的含量为重量百分比含量。
【实施例1】单分子葡萄糖偶联化合物1合成
(1)化合物1a的合成:
在圆底烧瓶中加入葡萄糖(1.8g,10mmol)和醋酸钾(5.2g,10.5mmol),并加入乙酸酐(9mL)将其溶解,将反应温度调到90℃,待固体完全溶解后,在90℃下搅拌3h。反应结束后,将反应液倒入分液漏斗中并加入100mL乙酸乙酯,而后用水洗涤有机相,萃取后再加入碳酸氢钠水溶液洗涤有机相,直至有机相无起泡产生,最后再用饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥。过滤除去硫酸钠固体后,将溶液减压蒸馏除去溶剂,得到化合物粗产品,最后用乙醇重结晶,得到白色固体粉末1a(3.80g)。
(2)化合物1b的合成:
在50mL圆底烧瓶中加入化合物1a(2.0g,5.13mmol),用无水二氯甲烷(5mL)将其溶解,随后缓慢滴加33%氢溴酸的醋酸溶液(2.5mL),室温反应2h。反应结束后,将反应液倒入分液漏斗中并加入100mL二氯甲烷,用水洗涤有机相,萃取后再用碳酸氢钠水溶液洗涤有机相,直至无气泡产生,最后用饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥。过滤除去硫酸钠固体后,将溶液减压蒸馏除去溶剂,粗产品经过硅胶柱色谱纯化(石油醚:乙酸乙酯=4:1),得到白色片状固体1b(1.81g)。
(3)化合物1c的合成:
将金属钠(2.30g,100mmol)、叔戊醇(50mL)和催化量的三氯化铁加入到三颈反应瓶中,在100℃下搅拌1小时后冷却至50℃。加入对氯苯甲腈(5.48g,40mmol)后将混合物加热至100℃,缓慢滴加琥珀酸二异丙酯(4.00g,20mmol)的叔戊醇溶液。滴加完毕后在120℃下反应3小时。冷却至室温。缓慢加入冰醋酸调pH为7.0,然后加入甲醇和水(1:2,v:v,100mL),回流2小时。冷却过滤并干燥得淡红色粉末固体(5.01g)。
(4)化合物1d的合成:
1c(1.28g,3.6mmol)和碳酸钾(593mg,4.3mmol)加入到50mL二甲基甲酰胺中,升温至90℃,搅拌15min。缓慢滴加1b(1.77g,4.3mmol)的二甲基甲酰胺溶液。滴加完毕后继续反应2h。冷却至室温,将反应液倒入分液漏斗中并加入200mL乙酸乙酯,水洗涤有机相,再用饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥后,硅胶柱色谱纯化(石油醚:乙酸乙酯=4:1),得红色固体1d(1.74g)。
(5)化合物1的合成:
在50mL圆底烧瓶中加入化合物1d(687mg,1mmol),用甲醇(20mL)将其溶解,而后加入碳酸钾(828mg,6mmol),室温下搅拌1h。反应结束后,将反应液过滤,得到的滤液减压蒸馏除去溶剂,粗产品用硅胶柱分离法分离纯化(甲醇30%+二氯甲烷70%),最后用旋转蒸发仪出去溶剂得到红色固体化合物1(492mg)。
核磁共振谱:1H NMR(400MHz,D2O),ppm:7.85(4H,J=13.3Hz,双重峰),7.67(4H,J=13.3Hz,双重峰),4.87(1H,J=9Hz,双重峰),3.80(1H,J=12.6Hz,三重峰),3.72-3.49(4H,多重峰),3.45(1H,J=9.0Hz,三重峰)。13C NMR(100MHz,D2O),ppm:168.2,165.1,142.6,137.5,136.6,133.5,132.3,128.7,120.2,91.6,82.7,77.5,72.2,71.2,61.9。
质谱:MS,m/z:519.06[M+H]+。
【实施例2】双分子葡萄糖偶联化合物2合成:
(1)化合物2d的合成:
1c(1.28g,3.6mmol)和碳酸钾(1.242g,9mmol)加入到50mL DMF中,升温至100℃,搅拌15min。缓慢滴加1b(3.70g,9mmol)的DMF溶液。滴加完毕后继续反应2h。冷却至室温,将反应液倒入分液漏斗中并加入200mL乙酸乙酯,水洗涤有机相,再用饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥后,硅胶柱色谱纯化(石油醚:乙酸乙酯=4:1),得红色固体2d(2.53g)。
(2)化合物2的合成:
在50mL圆底烧瓶中加入化合物2d(1.02g,1mmol),用甲醇(30mL)将其溶解,而后加入碳酸钾(1.66g,12mmol),室温下搅拌3h。反应结束后,将反应液过滤,得到的滤液减压蒸馏除去大部分溶剂,粗产品慢慢滴加到冰浴的乙醇(约100mL)中,便析出红色目标化合物,过滤收集的产物再经过使用冷乙醇洗涤,最后得到红色固体化合物2(647mg)。
收率:95.1%
核磁共振谱:1H NMR(400MHz,D2O),ppm:7.86(4H,J=13.3Hz,双重峰),7.68(4H,J=13.3Hz,双重峰),4.86(2H,J=9.0Hz,双重峰),3.82(2H,J=12.6Hz,三重峰),3.71-3.42(8H,多重峰),3.38(2H,J=9.0Hz,三重峰)。13C NMR(100MHz,D2O),ppm:165.2,142.7,136.5,133.5,128.7,120.2,91.7,82.8,77.6,72.2,71.3,61.7。
质谱:MS,m/z:681.12[M+H]+。
以下黄颜料的制备方法中所用原料:
盐酸:HCl的质量百分含量为30%;
火碱:NaOH的质量百分含量为25%;
亚硝酸钠:NaNO2的质量百分含量为25%;
氨水:NH4OH的质量百分含量为28%;
3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸:2B酸的质量百分含量为98%;
2-羟基-3-萘甲酸:2,3酸质量百分含量为98%;
松香:质量百分含量为100%;
氯化钡:BaCl2的质量百分含量为98%;
硫酸铝:Al2SO4的质量百分含量为98%;
糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物:实施例1或实施例2所述方法制备,质量百分含量为98%。
【实施例3】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入水300ml、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸30g、氨水30g,28℃搅拌溶解透明,pH=8.2。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加冰降温至0℃,25分钟匀速加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟。得到重氮化液Ⅰ;
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35g,2-羟基-3-萘甲酸35g,实施例1方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物4g,搅拌溶解透明,得到偶合液Ⅱ;
用30分钟将重氮化液Ⅰ加入到25℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.4;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂烷基甘油醚磺酸盐3g,搅拌10分钟,升温至55℃,用20分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。控制1℃/分,升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到1#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液配制:将500ml水加热至100℃,加入特级松香30g,搅拌60分钟使其完全溶解透明,降温至50-55℃,得到松香溶液。
氯化钡溶液配制:将200ml水加热至40℃,加入氯化钡50g,溶解透明得到氯化钡溶液。
硫酸铝溶液配制:将100ml水加热至40℃,加入硫酸铝16g,溶解透明得到硫酸铝溶液。
【实施例4】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入水300ml、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸30g、实施例1方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物6g、氨水30g,28℃搅拌溶解透明,pH=8.5。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加冰降温至0℃,25分钟匀速加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟。得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35g,2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明。得到偶合液Ⅱ。
用90分钟将重氮化液Ⅰ加入到25℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.3;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂烷基甘油醚磺酸盐3g,搅拌10分钟,升温至55℃,用20分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。控制1℃/分,升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到2#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液配制:将500ml水加热至100℃,加入特级松香30g,非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚0.5g,搅拌60分钟使其完全溶解透明,降温至50-55℃,得到松香溶液。
氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例3相同。
【实施例5】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入300ml水、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸25g、实施例1方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物10g、火碱11g,升温至85℃,搅拌溶解透明,pH=7.9。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加冰降温至0℃,25分钟匀速加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟。得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35g、2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明。得到偶合液Ⅱ;
用60分钟将重氮化液Ⅰ加入到25℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.5;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂为脂肪酸磺烷基酯5g,搅拌10分钟,升温至50℃,用20分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。控制1℃/分,升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到3#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液配制:将500ml水加热至100℃,加入特级松香30g,搅拌60分钟使其完全溶解透明,将松香溶液降温至50-55℃,加入阴离子表面活性剂烷基苯磺酸盐与非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚按4:3复配助剂8g,得到透明松香溶液。
氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例3相同。
【实施例6】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入300ml水、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸25g、实施例2方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物10g、火碱11g,升温85℃,搅拌溶解透明,pH=8.0。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加冰降温至0℃,25分钟匀速加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟。得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35g、2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明。得到偶合液Ⅱ;
用90分钟将重氮化液Ⅰ加入到25℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.5;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂脂肪酸磺烷基酯5g,搅拌10分钟,升温至50℃,用40分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。快速升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到易分散塑料用PR48:1红颜料4#。
松香溶液、氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例5相同。
【实施例7】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入水300ml、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸25g、实施例2方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物10g、火碱11g,升温85℃搅拌溶解透明,pH=7.6。加入阴离子表面活性剂脂肪酸磺烷基酯与非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚按2:3复配助剂5g。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加冰降温至0℃,25分钟加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟。得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35g、2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明,得到偶合液Ⅱ;
用30分钟将重氮化液Ⅰ加入到25℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.4;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚10g,搅拌10分钟,升温至40℃,用20分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。控制1℃/分,升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到5#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液、氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例3相同。
【实施例8】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入水300ml、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸25g、实施例2方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物10g、火碱11g,升温85℃搅拌溶解透明,pH=8.3。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加入阴离子表面活性剂脂肪酸磺烷基酯与非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚按2:3复配助剂10g,加冰降温至0℃,25分钟加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟,得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35、2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明。加入阴离子表面活性剂水溶性丙烯酸树酯5g,得到偶合液Ⅱ;
用40分钟将重氮化液Ⅰ加入到20℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.3;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂为树脂助剂10g,搅拌10分钟,升温至40℃,用20分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。控制1℃/分,升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到6#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液、氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例3相同。
【实施例9】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入水300ml、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸25g、实施例2方法所得糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物5g,火碱11g,升温85℃搅拌溶解透明,pH=7.7。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加入阴离子表面活性剂脂肪酸磺烷基酯与非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚按2:3复配助剂10g,加冰降温至0℃,25分钟加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟,得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35、2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明。加入阴离子表面活性剂水溶性丙烯酸树酯5g,得到偶合液Ⅱ;
用40分钟将重氮化液Ⅰ加入到20℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.5;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,直到渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂为树脂助剂10g,搅拌10分钟,升温至40℃,用20分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。控制1℃/分,升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到7#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液、氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例3相同。
【实施例10】
S1.重氮化反应
重氮化反应容器中加入300ml水、3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸25g、火碱11g,升温85℃,搅拌溶解透明,pH=8.1。控制4分钟加入盐酸20g酸析,搅拌。加冰降温至0℃,25分钟匀速加入亚硝酸钠15g进行重氮化反应,碘化钾试纸微兰,搅拌30分钟。得到重氮化液Ⅰ。
S2.偶合反应
在偶合组分溶解容器中加入200ml水,30℃加入火碱35g、2-羟基-3-萘甲酸35g,搅拌溶解透明。得到偶合液Ⅱ;
用90分钟将重氮化液Ⅰ加入到25℃偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆搅拌1小时,pH=9.4;升温至43℃,在此过程中不断用滤纸检测渗圈,搅拌至渗圈消失。加入松香溶液,搅拌30分钟,加入阴离子表面活性剂脂肪酸磺烷基酯5g,搅拌10分钟,升温至50℃,用40分钟加入氯化钡溶液,搅拌30分钟。快速升温至85℃,色淀化确认后搅拌15分钟。加入硫酸铝溶液,搅拌15分钟,加水至70℃以下过滤。滤饼经过干燥除去水分,得到8#易分散塑料用PR48:1红颜料。
松香溶液、氯化钡溶液、硫酸铝溶液的配制方法与实施例5相同。
【实验例】
将实施例3至实施例8所得红颜料、PVC树脂、有机大豆油、抗氧剂称出混匀,在将两辊机升温到120度,把混匀的物料放在两辊机上炼制。等物料炼制到一起时开始计时。炼制3分钟,炼好后取下得到粗片,放在干净处。待用。
平板硫化机压片:平板硫化机温度升到150度,将上述炼制好的粗片剪出3*6cm的长条。将标准和试样3*6cm的长条平行放在亮光板上之间,然后放入硫化机内5分钟预热(无压力)。到时间后增加压力100KG(时间设定为3分钟),到时间后减压将板撤出。等板温度降到40度以下后将板打开取出。
耐迁移性检验:剪2*4cm原色试样塑料片,附上白片,加5KG压力放在100度烘箱内24小时,到时间取出与原来的压片或标准做对比。观察原色片中颜料迁移到白片的情况物料配比:
检验结果:
Claims (10)
1.通式(Ⅰ)表示的糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物在塑料用易分散红颜料制备中的应用:
其中,R1为H、Br、Cl、F、CN、C1-8直链或支链烷基、C1-8直链或支链烷氧基、C1-8单取代或双取代氨基;
A为单糖基、双糖基或三糖基:
单糖1-位取代为α或者β或者两者的混合物;
双糖的1-位或6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联;
三糖的6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联;
B为H或与A相同的单糖基、双糖基或三糖基。
2.塑料用易分散红颜料,其制备过程中包括以下步骤:
S1.重氮化反应;
S2.偶合反应;
S3.后处理,
其特征在于:在步骤S1和/或步骤S2中添加糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物,所述糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物为:
其中,R1为H、Br、Cl、F、CN、C1-8直链或支链烷基、C1-8直链或支链烷氧基、C1-8单取代或双取代氨基;
A为单糖基、双糖基或三糖基:
单糖1-位取代为α或者β或者两者的混合物;
双糖的1-位或6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联;
三糖的6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联;
B为H或与A相同的单糖基、双糖基或三糖基。
3.根据权利要求2所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:其制备过程中包括以下步骤:
S1.重氮化反应
3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸、糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物、水,加入碱液,调温,搅拌溶解透明,
加入盐酸酸析,降温,低温下与亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,得到重氮化液Ⅰ;
S2.偶合反应
2-羟基-3-萘甲酸溶于碱性溶液中,得到偶合液Ⅱ;
重氮化液Ⅰ匀速加入偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆经处理得到塑料用易分散红颜料。
4.根据权利要求2所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:其制备过程中包括以下步骤:
S1.重氮化反应
3-氯-4-甲基苯胺-6-磺酸、水,加入碱液,调温,搅拌溶解透明,加入盐酸酸析,降温,低温下与亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,得到重氮化液Ⅰ;
S2.偶合反应
2-羟基-3-萘甲酸、糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物溶于碱性溶液中,得到偶合液Ⅱ;
重氮化液Ⅰ匀速加入偶合液Ⅱ中生成红色色浆;
S3.后处理
红色色浆经处理得到塑料用易分散红颜料。
5.根据权利要求3或4所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:
步骤S1中所述碱液为氨水或氢氧化钠溶液;
步骤S2中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
6.根据权利要求3或4所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:步骤S1中加入盐酸酸析前或加入盐酸酸析后添加表面活性剂,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。
7.根据权利要求3或4所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:步骤S2的偶合液中添加有阴离子表面活性剂。
8.根据权利要求3或4所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:步骤S3包括以下步骤:
向红色色浆中加入松香溶液对颜料进行树脂化处理,松香溶液中添加有表面活性剂。
9.根据权利要求8所述塑料用易分散红颜料,其特征在于:添加在松香溶液中的表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。
10.塑料用易分散红颜料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1.重氮化反应;
S2.偶合反应;
S3.后处理,
其特征在于:在步骤S1和/或步骤S2中添加糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物,所述糖分子偶联二酮吡咯并吡咯化合物为:
其中,R1为H、Br、Cl、F、CN、C1-8直链或支链烷基、C1-8直链或支链烷氧基、C1-8单取代或双取代氨基;
A为单糖基、双糖基或三糖基:
单糖1-位取代为α或者β或者两者的混合物;
双糖的1-位或6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联;
三糖的6-位碳原子与式(I)中的氮原子偶联;
B为H或与A相同的单糖基、双糖基或三糖基。
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