网站主页 > 颜料蓝 15 > 新闻专题 > 酞菁蓝的应用及现状

酞菁蓝的应用及现状

发布日期:2018/10/26 11:43:00

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.