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關于有機顏料應用性能及工業(yè)技術發(fā)展方向探討

作者:eduwuca.cn 日期:2021-07-24 人氣:899


有機顏料工業(yè)技術發(fā)展和其他工業(yè)技術一樣,其應用領域的不斷擴大,提出更高的要求,促使相關(related)技術向更深方向發(fā)展。對其有機顏料產品(Product)的要求可概括如下:
1、產品(Product)的高檔化,即滿足金屬表面涂層的耐久性、耐氣候牢度、耐熱性、耐溶劑(性狀:透明,無色的液體)、及耐遷移性能等要求;
2、有機顏料的劑型化,開發(fā)具有特殊應用性能的專用產品,如水性、油性、易分散性型,高透明度、耐熱、耐遷移性優(yōu)異的新專用劑型,具有高純度、特定晶型的特殊功能性的有機顏料等。
應用部門的要求促進有機顏料工業(yè)技術迅速發(fā)展,從經典的有機單元合成反應(如鹵化、硝化、還原、縮合、重氮化、偶合反應)、過濾、分離、干燥、打碎工藝逐漸地滲透(Osmosis)多學科領域,如固體物理化學、形態(tài)學、粉體表面化學、界面化學、固溶體與結晶化學、高化學以及粉體分散技術等。其中突出的研究(research)熱點是對于新結構顏料品種的開發(fā),有色晶體顆粒實施表面改性處理(chǔ lǐ)技術,有效的顏料分散技術,有機顏料的商品化加工技術以及應用性能的檢測(檢查并測試)與評價等。

  一、新型化學結構顏料品種的開發(fā)
目的是改進顏料的耐久性、耐熱穩(wěn)定性(The stability of)、耐氣候牢度、耐溶劑(性狀:透明,無色的液體)穩(wěn)定性與耐遷移性能;色光鮮艷,著色強度(strength)高的、橙色、紅色、紫色與棕色品種,以滿足與性能優(yōu)異的確良藍色、綠色銅酞菁顏料相匹配的要求。主要途徑是合成新型的雜環(huán)結構顏料,具有良好的平面性。對稱(symmetry)性,含有特定取代基,改變極性,可形成間氫鍵,提高耐熱穩(wěn)定性與耐遷移性。依據顏料的耐久性能(耐光、耐氣候牢度、耐熱穩(wěn)定性、耐溶劑性及耐遷移性等)的高低分類,高檔(高性能)有機顏料HOP或HGP(HighPerformanceOrganicPigments;HighGradePignents),不僅具有優(yōu)良的應用牢度性能,而且產品附加值、高。無疑不斷增加高檔有機顏料商品,滿足應用領域專用劑型、高性能的要求,將是未來發(fā)展的重要趨勢。
數據(data)表明,高檔有機顏料(包括喹吖啶酮類、苝類、蒽醌稠環(huán)酮,異吲哚啉酮類顏料,DPP紅等品種以及特殊結構的偶氮類),盡管其產量僅為1.8萬t(8%)、但其產值要比7.5萬t(33%)的酞菁類還要高,而與12萬t的普通偶氮類顏料(57%)相當,產值比例約占35%左右。永固紫系二惡嗪類的高檔有機顏料。具有突出的著色強度與光亮度及其優(yōu)異的耐熱、耐滲性和良好的耐光牢度,各項性能都很優(yōu)良的特點,其使用面廣泛,是多種涂料、塑料、有機玻璃、橡膠、紡織印花、溶劑量、水性墨、包裝印刷等領域深受歡迎的品種,在膠印、凹印、柔版印刷上也都適用。

  二、有機顏料專用中間體合成新技術
基于對合成有機顏料所需的是間體原料結構與質量的特殊要求,研究(research)不同中間體的合成新工藝,如開辟新的基本原料,改變合成工藝線,減少異構體的生成或研究特定的分離、純化;開發(fā)非致癌中間體以有機顏料取代某些禁用的芳胺類中間體。顏料黃139英文名稱為pigment yellow 139,中文別名為C.I.顏料黃139,CAS號為36888-99-0,分子式為C16H9N5O6,適用于涂料、塑料與印墨的紅光黃色,粒徑分布的不同顯示不同的顏色特性,色相角依據平均粒徑不同可為78、71、66度;非透明型呈現更強的紅光(Paliotol Yellow 1970比表面積為22m2/g,L2140HD比表面積為25m2/g),增加濃度并不影響光澤度,具有優(yōu)良耐光耐氣候牢度;與無機顏料拼用替代鉻黃。適用于高檔涂料(汽車修理漆),在醇酸三聚腈胺樹脂中耐光達7-8級(1/3SD)。普遍關注的新工藝諸如(zhū rú):催化加氫還原工藝制備芳胺衍生物(Derivatives),常壓下進行烷基化的相轉移催化反應技術等,以達到減少三廢排放量,有助于、降低成本,并提高最終顏料產品(Product)的內在質量。

  三、分散過程(guò chéng),粉體技術擴相關助劑的研究
為顏料粒子在涂料、塑料(結構:合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)、油墨(printing ink)及涂料印花漿中有效的分散,以獲得粒徑微細、分布集中、并具有良好的可潤濕性、表面活性劑的添加以及分散設備有密切關系。應致力于新型、高效(指效能高的),多功能潤濕、分散助劑的開發(fā)與應用的研究。

  四、有機顏料的改性深加工及商品化技術
由于在使用過程中,將有機顏料粒子均勻分散在油性、水性應用介質中,為使其良好地潤濕、分散,必須對合成的顏料粒子實施表面改性,以賦予(entrust to)顏料粒子具有更高的親油性或親水性能,達到與使用介質具有良好的匹配隆。顏料黃139英文名稱為pigment yellow 139,中文別名為C.I.顏料黃139,CAS號為36888-99-0,分子式為C16H9N5O6,適用于涂料、塑料與印墨的紅光黃色,粒徑分布的不同顯示不同的顏色特性,色相角依據平均粒徑不同可為78、71、66度;非透明型呈現更強的紅光(Paliotol Yellow 1970比表面積為22m2/g,L2140HD比表面積為25m2/g),增加濃度并不影響光澤度,具有優(yōu)良耐光耐氣候牢度;與無機顏料拼用替代鉻黃。適用于高檔涂料(汽車修理漆),在醇酸三聚腈胺樹脂中耐光達7-8級(1/3SD)。顏料制造者設法通過在合成過程是或對所得的膏狀、粉狀的粒子進行表面改性處理。開發(fā)多種有機顏料改性加工技術,如松香皂處理;表面活性劑及新型高表面活性劑(超分散劑)處理;顏料自身衍生物(Derivatives)改性工藝;研磨處理;有機溶劑處理;酸溶或酸脹工藝;擠水轉相捏合工藝;有機胺改性工藝;色母粒制備物技術;微膠囊包膜技術以及以無機化合物實施改性等。通過多種特定的表面改性深加工處理,最終制備出應用性能符合使用要求的顏料商品劑型。

  五、有機顏料應用性能的評價
為產品(Product)的內在質量,依據用戶需求開發(fā)新結構及新劑型產品;提高產品檔次,增加競爭(competition)實力,各生產廠通過物理化學(儀器)分析方法實施原料(raw material)、工藝過程及顏料產品分析、與檢測(檢查并測試)。有機顏料產品質量包括對顏料自身性能(如水分、相對密度(單位:g/cm3或kg/m3)、灰分、水溶物、氫離子濃度指數、吸油量、晶型及粒徑等)以及著色性能(如著色力、色相、遮蓋力、透明度、耐光、耐熱、耐遷移、分散性及分散穩(wěn)性等)進行評價。

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