酞菁蓝的应用及现状

背景及应用^[1][2]

颜料蓝15又名酞菁蓝B，铜酞菁，深蓝色带红光粉末，为不稳定的α型铜酞菁颜料。不溶于水、乙醇和烃类。溶于浓硫酸 呈橄榄色溶液，稀释后呈蓝色沉淀。色泽鲜艳，着色力强，是普鲁士蓝的数倍、拜青的20余倍。具有优良的耐晒、耐热性能，用于油漆、油墨、水彩和油彩颜料、橡胶、塑料制品等的着色。还用于涂料印花。由苯酐、尿素和氯化亚铜，在钼酸铵催化剂存在下，在三氯化苯溶剂中，加热反应或固相加热烘焙而得粗酞菁蓝。再经酸、碱液精制、研磨及后处理制得。

生产现状^[2]

1. 酞菁蓝B的生产工艺概述

讲球磨料在集中罐中加水稀释，然后至酸煮釜加入盐酸于70℃左右，酸煮 5 小时，再进行压滤脱水，漂洗 3 小时；转入打浆釜碱煮时间为 4 小时，再压滤脱水，漂洗 9 小时后进行烘干，大约为 24 小时。

2. 酞菁蓝B产品质量

酞菁蓝B产品色力一般为100%±2%，其中以98%、99%占70%，色力102%以上比较少，也会出现98%以下的色力。

合成改进^[3]

苯酐-尿素法(溶剂法) 合成酞菁蓝颜料的基础上，以酞菁蓝(β型) 颜料作为目的物，以氯化铵作为酸性助剂，对酞菁蓝颜料粗品的合成进行改进。其中，氯化铵既可作为反应氮源， 同时也对颜料的缩合反应起到一定的催化作用，加速酞菁的成环反应，促进颜料粒子的晶核生长速率，以减慢晶体的成长速度，从而得到颗粒细小且粒径分布均匀的颜料产品。

1酞菁蓝颜料的合成

按比例将苯酐、尿素、氯化亚铜及钼酸铵混合加入到一定量的煤油中，在 190 ～ 200 ℃下反应 3 h，保温熟化 30 min，降温至 120 ℃ 趁热将煤油倾出， 加入定量95% 乙醇回流 30 min，抽滤，滤饼用适量 2% HCl 溶液煮沸1 h， 抽滤，再用适量 2% NaOH 溶液煮沸1 h，抽滤，然后水洗，重复上述步骤至滤液呈无色， 水洗至中性，滤饼在 75 ℃下烘干 4 h，得酞菁蓝颜料粉末。以上述实验为基础，分别加入 10% 、 20% 、 25% 、30% 、 35% 、 40% 、 100% ( 摩尔分数，以苯酐物质的量为基准) 的氯化铵与其他原料混合，参与缩合反应，进行酞菁蓝颜料的合成制备。

2.酞菁蓝颜料在水基体系中的研磨分散

将酞菁蓝颜料粉末在水基体系中进行研磨分散，测定其刮板细度及颗粒的粒径分布，分析改进前后酞菁蓝颜料在应用中的分散性及解絮凝性能。酞菁蓝颜料分散液的制备: 将颜料干粉量 15%SDS作为润湿分散剂、适量消泡剂FS-204E 加入到定量的水中，800 r /min 转速下搅拌均匀后，加入40%体系总量的颜料干粉分散 30 min，再加入2倍颜料干粉质量氧化锆珠作为研磨介质，在1800 r /min转速下研磨分散 190min 后，过滤得酞菁蓝颜料分散液。

3.酞菁蓝颜料的合成实验结果

由图1可见，适量的氯化铵可使酞菁蓝颜料的收率提高，最高可达 98% ， 而用量过大时，其收率反而下降，这可能是由于产生的大量泡沫阻碍了反应体系的均相反应。以传统的苯酐－尿素法(溶剂法) 所合成的酞菁蓝颜料的粒子硬、结晶粗大，并伴有轻微的固结现象; 而改进后所得酞菁蓝颜料，色泽鲜艳，颜料颗粒细小且疏松。改进前后酞菁蓝颜料的红外光谱见图2。

由图2可见，在 727 cm^-1、 1090 cm^-1、1120 cm^-1和1333 cm^-1附近均有较强吸收峰，其为酞菁骨架振动吸收峰; 在1635 cm^-1、1505 cm^-1和1637 cm^-1、1506 cm^-1处各有一吸收峰，这是由于芳香环上CC及CN的伸缩振动引起的。在低频区可看到，在753 cm^-1、754 cm^-1处各出现振动吸收带，其为 Pc 环振动，在899 cm^-1处均有一个中等强度的振动吸收峰，其为金属-配体振动，该吸收峰的出现，表明酞菁铜的存在。

总结：采用氯化铵作为酸性助剂，有利于酞菁的成环反应，提高酞菁蓝颜料合成收率，可达 98%。针对酞菁蓝颜料粗品的合成进行改进，以氯化铵作为酸性助剂参与缩合反应，不但改进了颜料粒子的软质结构，改善了颜料的颜色属性，使之更为鲜艳，而且提高了颜料的分散性，可使颜料粒子在水基体系中得到有效的分散并提高了分散稳定性，得到了在水基体系中应用更为良好的β型铜酞菁，使得颜料色浆的质量得到极大的改进。

主要参考资料

[1] 简明精细化工大辞典

[2]杨凯.酞菁蓝的生产现状与工艺改进[J].化工管理,2014(02):176.

[3]张新建,张舜,吕彤,杨林燕.酞菁蓝颜料的合成改进与性能研究[J].涂料工业,2014,44(02):39-42.