隐颜料技术对颜料的改性.docVIP

隐颜料技术对颜料的改性 研究背景：有机颜料在应用时以细微颗粒状态分散在应 用介质中，由于粒子颗粒细小，比表面积大，所以表面能较高。 受分子间的相互作用力及重力影响，颜料粒子会絮凝成更大的 粒子，影响颜料的应用效果。尤其是新开发的高档杂环颜料如 1，4一二酮吡咯并吡咯(1，4一diketo—pyrrolo[3,4一C]pyrrole)颜料 (即DPP颜料)、苯并咪唑酮(benzimidazolone)颜料等分子极性 较高，提高了颜料的耐热、耐光、耐溶剂及耐迁移性。但是这样 的分子结构同时也使颜料极易形成分子内或分子间氢键，颜料隐形颜料技术的特点：所谓隐颜料技术，就是通过化学反 应，在颜料的某些基团上引入特定的官能团，使不溶性的颜料 变成可溶解的隐颜料，应用时经适当处理又转化回母体颜料， 利用隐颜料的溶解性及它与母体颜料相互转化以提高颜料分 散性、扩大其应用范围的方法。 研究成果：目前以C．I．颜料黄151为母体颜料进行了研 究， 得到的隐颜料在N，N一二甲基甲酰胺中的溶解度大干 400g／l。将其应用于PVC 塑料的着色，颜料粒子在20-,-40ran。所谓隐颜料技术，就是通过化学反应，在颜料的某些基团上引入特定的官能团，使不溶 性的颜料转变成可溶解于有机溶剂的隐颜料：应用时经适当处理隐颜料又转化圊母体颜料， 利用隐颜料的溶解性及它与母体颜料相互之间的转化提高颜料的分散性、扩大其应用范围的 技术?。 有机颜料不溶于水和绝大部分有机溶剂，应用时以细微颗粒状态分散于应用介质中，由 于比表面积大．表面能比较高，颜料粒子会发生絮凝，聚集成更大的粒子，影响颜料的分散 效果。而含有环状酰氮基的杂环颜料．易形成分子间氢键网“1(如图1．)，使箕分散更为困 难。影响颜料的色光、透明度等应用性能。传统的分散方法是采取研磨或对颜料实施表面处 理来进行物理分散．但是总的来说物理分散是一个相当费能费时的过程，并不能从根本上消 除颜料粒子聚集的可能性。尤其是对上述分子间易形成氢键网的颜料，分数效果更差．’隐颜 料技术，有效地解决了某些类颜料的分散问题．为颜料的分散提供了一个全新的思路，同时 也扩大了颜料的应用范围，使颜料的应用不再仅仅局限于着色“’‘”． 1995年璃士汽巴一嘉基(cIB^-GEIGY)公司的A．Iqbal等人最早以DPP颜料为母体颜料提出 隐颤料技术?．世界上已经有一些人在隐颜料技术的应用研究方面做了大量的工作，使隐颜 料技术的应用有了根大的发展．本文主要介绍以苯并睬唑酮颜料c．I．P．Y．151为母体颤料， 以D-眠2-甲基毗咯烷酮为溶剂．以吡啶、甲基毗啶、三乙胺等为催化剂，在不同实验条件有机颜料具有色泽鲜艳、着色力强的优点，尤 其是新开发的高档杂环颜料如1，4-二酮吡咯并吡 咯(1，4-diketo-pyrrolo[3，4-c]pyrrole)颜料 (即DPP颜料)，苯并昧唑酮(bezimidazolone)颜 料等，分子中含有环状酰胺基，分子极性较高，具 有十分优异的耐热、耐光和耐溶剂性能，可以广泛 应用于塑料、油漆、涂料着色，具有很高的商业价 值和开发潜力。 有机颜料不溶于水和绝大部分有机溶剂，应用 时以细微颗粒状态分散于应用介质中，由于表面能 比较高，受分子间的相互作用力及重力影响，颜料 粒子会发生絮凝，聚集成更大的粒子，影响颜料的 分散效果 尤其是含有环状酰氮基的杂环颜料，易 形成分子间氢键网(如图1所示)，使其分散更为 困难，影响颜料的色光、透明度等应用性能所谓隐颜料技术，就是通过化学反应，在颜料 的某些基团上引入特定的官能团(如前述DPP颜 料的亚氮基上引入叔丁氧基羰基，即BOC)，使不 溶性的颜料变成可溶解的臆颜料，应用时经适当处 理隐颜料又转化回母体颜料，利用臆颜料的溶解性 及其与母体颜料相互转化以分散颜料、扩大颜料应 用范围的技术。如图2所示，表示了DPP颜料与 其隐颜料间的相互转换。 o9隐颜料的合成反应，也就是在颜料分子引入保 护性基团的反应。主要是母体颜料的氨基或亚氨基 与碳酸酯的反应，破坏掉分子间氢键网，并使崩得 的臆颜料在使用介质中的溶解度比母体颜料有本质 的提高。以DPP颜料为倒，母体颜料不溶于常用 溶剂二甲苯和环戊酮(在其中的溶解度均小于 10～g／L)，但是由DPP颜料制得的融颜料在这两 种溶剂中的溶解度分别为36 g／L和120 g／LE 。 隐颜料经过热处理或调节使用介质的pH值或 用紫外线照射，均可以转化回原来的母体颜料。以 DPP颜料为例，当将由DPP颜料崩得的隐颜料加 热到180℃或用37 的盐酸调节其pH值为强酸性隐颜料的合成 将C．I．颜料黄151(黄色粉末)2．0 g(0．005 2 mo1)加入装有搅拌器及温度计的100 mL四口瓶中，加 入80 mL溶剂N，N一二甲基甲酰胺(DM