一种颜料红57:1的制备方法

文档序号:1094587 发布日期:2020-09-25 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 一种颜料红57:1的制备方法 (A pigment Red 57:1 preparation method ) 是由 徐珍香 郑智剑 于 2020-07-24 设计创作,主要内容包括:一种制备C.I.颜料红57:1的工艺,通过工艺改进及加入2-氨基苯酚-4-磺酸、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸或3-氨基-4-甲氧基苯磺酸作为第二偶合组分,减弱粒子间作用力,改变粒径和色光,同时选用十二烷基苯磺酸三乙醇胺、4-羟基丁酸肼、4-羟基丁基丙烯酸酯作为改性物质及分散剂,增强着色力,有效地控制颜料晶体成长,增大流动性,采用微波干燥,提高干燥效率,避免晶型失水转化,气流磨干燥降低颜料平均粒径,增加着色强度,本发明技术制备得到的颜料有效解决了传统颜料流动性差、着色强度低等问题。(A method of preparing c.i. pigment red 57: the process 1 comprises the steps of improving the process, adding 2-aminophenol-4-sulfonic acid, 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid or 3-amino-4-methoxybenzenesulfonic acid as a second coupling component, weakening the acting force among particles, changing the particle size and the color light, simultaneously selecting dodecylbenzene sulfonic acid triethanolamine, 4-hydroxy hydrazine butyrate and 4-hydroxy butyl acrylate as modifying substances and dispersing agents, enhancing the tinting strength, effectively controlling the growth of pigment crystals, increasing the fluidity, adopting microwave drying, improving the drying efficiency, avoiding the water loss conversion of crystal forms, reducing the average particle size of the pigment by pneumatic grinding drying, and increasing the tinting strength.)

一种颜料红57:1的制备方法

技术领域

本发明属于有机原料制备技术领域,具体涉及一种C.I.颜料红57:1的制备方法。

背景技术

有机颜料是用于物体着色的一类重要的有色物质。与无机颜料相比,不仅品种繁多,色谱齐全,而且颜色鲜艳,着色强度高,广泛地应用于油墨、涂料、塑料、橡胶、合成纤维和日用化学制品等的着色以及织物的涂料印花。C.I.颜料红57是最重要的优质印刷红油墨用颜料,其色淀盐类包括钙、锶、钡、锰,其中以钙盐应用最广,为C.I.颜料红57:1,约占红色颜料产量的四分之一。

C.I.颜料红57:1又称立索尔宝红,现有制备技术主要是由4-氨基甲苯-3-磺酸(4B)在pH<2及温度<5℃的条件下重氮化,然后与2,3-酸耦合,以氯化钙为原料制备的钙离子悬浮液作为耦合色淀原料及调节pH碱性条件下,偶合盐析制备颜料红57:1。但是此种方法制备出来的颜料存在分散性和着色强度不高等缺点。随着国内外市场颜料红57:1的需求量不断增大,要求质量提高,因此,迫切需要改进颜料红57:1的性能,提高产品质量。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有颜料红57:1生产工艺及产品质量存在的不足,提供一种制备颜料红57:1的新工艺,通过加入偶合组分及改性添加剂等方式,调节粒子间的相互作用力以及颜料粒子的表面极性状态,改善粒径大小,进而提高产品的流动性、分散性和着色力等性能。

为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:

一种制备颜料红57:1的工艺,具体步骤如下:

(1)将4-氨基甲苯-3-磺酸和质量分数为50%的氢氧化钠溶液加入到带有搅拌装置的反应瓶中,4B酸完全溶解后,降温,在0-10℃下加入质量分数为36%的盐酸溶液,搅拌5-10min后,向其中加入质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液,搅拌反应35-39min,然后向其中加入40%的氢氧化钙溶液,搅拌5-10min;

(2)向另一个带有搅拌装置的反应瓶中加入2,3-酸、质量分数为50%的氢氧化钠溶液、第二偶合组分搅拌溶解后25-30℃下搅拌溶解后继续反应20-30min,然后加入改性组分,继续搅拌10-20min;

(3)将(2)所得混合溶液滴加至步骤(1)的混合液中,然后采用碱液调节体系pH至8.0-9.5,70-85℃下保温搅拌反应40-60min;

这一步主要是偶合和色淀化,将(2)偶合组分加入到(1)重氮盐中进行反式偶合,流动性及透明性较好。

(4)将步骤(3)得到的反应液过滤、漂洗,60-70℃下微波干燥1.5-2.5h后,采用气流磨进行超细粉碎。

所述的步骤(1)中4B酸、氢氧化钠与盐酸的摩尔比为1:1.5-2.0:2.8-3.5。

所述的步骤(1)中4B酸与亚硝酸钠的摩尔比为1:1.03-1.06。

所述的步骤(1)中4B酸与氢氧化钙的摩尔比为1:1.05-1.12。

所述的步骤(2)中2,3-酸与4B酸的摩尔比为1:1.03-1.05。

所述的步骤(2)中2,3-酸与氢氧化钠的摩尔比为1:1.3-1.5。这里的氢氧化钠主要是调节偶合pH,因为在不同的pH之下,颜料表现出来的特点不一样,比如在pH=8.0-9.5时,颜料色光较鲜艳,流动性大,晶型比较稳定,但是当pH再增大的时候,透明性会好,但是流动性偏低。

所述的步骤(2)中的第二偶合组分为2-氨基苯酚-4-磺酸、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸或3-氨基-4-甲氧基苯磺酸中的任意比例混合的两种或三种。其总用量为2,3-酸总质量用量的1.5%-2.5%。

优选的,第二偶合组分为2-氨基苯酚-4-磺酸和1-氨基-2-萘酚-4-磺酸的组合,二者质量比1:1;

优选的,1-氨基-2-萘酚-4-磺酸和3-氨基-4-甲氧基苯磺酸的组合,二者质量比1:2;

优选的,2-氨基苯酚-4-磺酸与3-氨基-4-甲氧基苯磺酸的组合,二者质量比2:1;

优选的,2-氨基苯酚-4-磺酸、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸和3-氨基-4-甲氧基苯磺酸的组合,三者质量比为1:1:1。

所述的步骤(2)中的改性组分为十二烷基苯磺酸三乙醇胺、4-羟基丁酸肼、4-羟基丁基丙烯酸酯,其质量为颜料理论产量的5%-7%。

所述的步骤(3)中所采用的碱液为氨水或碳酸钠水溶液。

本申请所述的颜料红为C.I.颜料红。

本发明的有益效果:

针对现有工艺制备的颜料流动性差、着色强度低等问题,本发明通过加入2-氨基苯酚-4-磺酸、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸或3-氨基-4-甲氧基苯磺酸作为第二偶合组分,所选用的第二偶合组分中含有吸电子基团磺酸基,其诱导和共轭效应能够有效降低电子云密度,而羟基、氨基等给电子基团能够增加共轭体系的电子云密度,使最大吸收波长红移。第二偶合组分的共偶合工艺,使粒子间作用力减弱,改变粒径和色光,提高透明性。

另一方面选取十二烷基苯磺酸三乙醇胺不仅可以作为改性物质还可以起到分散剂的效果,其一端具有长的链烃、酯基或双键具有疏水性,而且作为亲油基,润湿角很大,着色力较强,具有另一端含有磺酸基、羟基这些亲水基团,能够较好地吸附或是覆盖在粒子表面,除此之外,改性材料在偶合后加入能够阻止颜料聚集,具有良好的分散能力,有效地控制颜料晶体成长,增大产品的流动性,避免在改性前加入使颜料粒子一经形成直接吸附于改性物质,使得颜料里子生成速度大于成长速度,而导致其流动性过低。

采用微波干燥,被加热物体本身为发热体,不需要热传导的过程,热量从四面八方穿透物体内部里外同时使物体在很短时间内达到均匀加热,而非传统的由外及里干燥,大大缩短了干燥时间,同时做到均匀加热和均匀干燥。使用微波干燥,能够避免使用高温即可以达到很好的干燥效果,避免了高温干燥中颜料红57:1中的α和γ晶型失水分别转化为β和δ晶型,从而导致色光发生变化。

颜料的平均粒径降低可以导致其着色强度的增加,即着色力在很大程度上取决于颜料的分散水平,采用气流磨粉碎,颗粒与颗粒间的碰撞频率远远高于颗粒与器壁的碰撞,能够使颜料达到较好的粉碎效果,降低颜料粒径的同时,破坏颜料的表面形貌,增加活性位点,提高颜料晶种的活性,同时气流磨研磨能够避免颜料团聚,降低颜料晶种的团聚程度,使颜料具有较好的分散度和着色度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。

实施例1:(1)将187.2g(1mol)4-氨基甲苯-3-磺酸和质量分数为50%的氢氧化钠溶液120g(1.5mol)加入到带有搅拌装置的反应瓶中,4B酸完全溶解后,降温,在0℃下加入质量分数为36%的盐酸溶液283.9g(2.8mol),搅拌5min后,向其中加入质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液236.9g(1.03mol),搅拌反应35min,然后向其中加入40%的氢氧化钙溶液194.3g(1.05mol),搅拌5min。

(2)向另一个带有搅拌装置的反应瓶中加入2,3-酸178.8g(0.95mol)、质量分数为50%的氢氧化钠溶液98.8g(1.235mol)、2-氨基苯酚-4-磺酸1.35g和1-氨基-2-萘酚-4-磺酸1.35g,搅拌溶解后25℃下搅拌溶解后继续反应20min,然后加入十二烷基苯磺酸三乙醇胺21.2g,继续搅拌10min。

(3)将(2)所得混合溶液滴加至步骤(1)的混合液中,然后采用氨水调节体系pH至8.0,70℃下保温搅拌反应40min。

(4)将步骤(3)得到的反应液过滤、漂洗,60℃下微波干燥1.5h后,采用气流磨进行超细粉碎。

实施例2:(1)将187.2g(1mol)4-氨基甲苯-3-磺酸和质量分数为50%的氢氧化钠溶液160g(2mol)加入到带有搅拌装置的反应瓶中,4B酸完全溶解后,降温,在10℃下加入质量分数为36%的盐酸溶液354.9g(3.5mol),搅拌10min后,向其中加入质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液241.5g(1.05mol),搅拌反应39min,然后向其中加入40%的氢氧化钙溶液207.2g(1.12mol),搅拌10min。

(2)向另一个带有搅拌装置的反应瓶中加入2,3-酸182.6g(0.97mol)、质量分数为50%的氢氧化钠溶液116.4g(1.455mol)、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸1.52g和3-氨基-4-甲氧基苯磺酸3.04g,搅拌溶解后30℃下搅拌溶解后继续反应30min,然后加入4-羟基丁酸肼29.7g,继续搅拌20min。

(3)将(2)所得混合溶液滴加至步骤(1)的混合液中,然后采用碳酸钠调节体系pH至9.5,85℃下保温搅拌反应60min。

(4)将步骤(3)得到的反应液过滤、漂洗,70℃下微波干燥2.5h后,采用气流磨进行超细粉碎。

实施例3:(1)将187.2g(1mol)4-氨基甲苯-3-磺酸和质量分数为50%的氢氧化钠溶液140g(1.75mol)加入到带有搅拌装置的反应瓶中,4B酸完全溶解后,降温,在5℃下加入质量分数为36%的盐酸溶液304.2g(3.0mol),搅拌5min后,向其中加入质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液243.8g(1.06mol),搅拌反应37min,然后向其中加入40%的氢氧化钙溶液194.3g(1.05mol),搅拌5min。

(2)向另一个带有搅拌装置的反应瓶中加入2,3酸180.7g(0.96mol)、质量分数为50%的氢氧化钠溶液105.6g(1.32mol)、2-氨基苯酚-4-磺酸1.2g、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸1.2g、3-氨基-4-甲氧基苯磺酸总质量1.2g,搅拌溶解后25℃下搅拌溶解后继续反应20min,然后加入4-羟基丁基丙烯酸酯25.4g,继续搅拌18min。

(3)将(2)所得混合溶液滴加至步骤(1)的混合液中,然后采用氨水调节体系pH至9.0,80℃下保温搅拌反应45min。

(4)将步骤(3)得到的反应液过滤、漂洗,60℃下微波干燥2.5h后,采用气流磨进行超细粉碎。

实施例4:

(1)将187.2g(1mol)4-氨基甲苯-3-磺酸和质量分数为50%的氢氧化钠溶液150g(1.875mol)加入到带有搅拌装置的反应瓶中,4B酸完全溶解后,降温,在8℃下加入质量分数为36%的盐酸溶液324.4g(3.2mol),搅拌5min后,向其中加入质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液236.9g(1.03mol),搅拌反应35min,然后向其中加入40%的氢氧化钙溶液203.8g(1.1mol),搅拌7min。

(2)向另一个带有搅拌装置的反应瓶中加入2,3酸178.8g(0.95mol)、质量分数为50%的氢氧化钠溶液99.2g(1.24mol)、2-氨基苯酚-4-磺酸2.62g与3-氨基-4-甲氧基苯磺酸1.31g,搅拌溶解后25℃下搅拌溶解后继续反应20min,然后加入十二烷基苯磺酸三乙醇胺25.4g,继续搅拌15min。

(3)将(2)所得混合溶液滴加至步骤(1)的混合液中,然后采用氨水调节体系pH至8.0,85℃下保温搅拌反应50min。

(4)将步骤(3)得到的反应液过滤、漂洗,65℃下微波干燥2h后,采用气流磨进行超细粉碎。

性能测试

(1)将采用本发明制备得到的颜料与市售同类产品加水配成色浆,用刮板细度计测定颜料的细度,测试结果如下

颜料编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 市售产品
细度/μm 2.8 2.2 2.6 2.5 8.7

说明本发明制备得到的颜料颗粒聚集疏松,分散性较好。

(2)将采用本发明制备得到的颜料与市售同类产品配好的色浆放置24小时后,采用DV-ΙPrime型黏度仪测定色浆的黏度,在100r/min的条件下,测定结果如下:

Figure BDA0002600187370000061

说明本发明颜料与同类产品相比,具有较好的流变性。

(3)将采用本发明制备得到的颜料红57:1与普通同类产品,通过GB/T5211.19中规定的目视法进行对比检测。相对着色力结果如下:

Figure BDA0002600187370000062

说明本发明颜料与同类产品相比,具有较好的着色力。

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