一种具有优良颜料性能的稀土络合红色颜料及其应用制造技术

技术编号:3813114 阅读:269 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种新型的单偶氮稀土络合红色颜料及其应用,该颜料制备中所用原料易得,反应条件简单易行,收率较高,与同类的色淀类颜料P.R.53:1、P.R.57:1、P.R.151和P.R.243等工业颜料相比,具有更优良的颜料性能,主要表现在优良的耐水性、耐溶剂性、耐热牢度、耐晒牢度、耐气候牢度以及耐迁移性能。同时,与过去采用过渡金属离子生成的金属盐或络合物的一类有机颜料相比,色光更艳丽,也有令人满意的透明性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种单偶氮稀土络合红色颜料及其应用,特别涉及2-羟基-3-萘甲酰胺(色酚 AS)衍生的单偶氮稀土色淀红色颜料及其应用。
技术介绍
近年来,比起单纯的无机络合物和单纯的有机化合物,将稀土离子和精细有机化合物进 行复合,已成为提高物质性能和发现特殊应用性能的有效方法。通过设计适当的有机单偶氮 染料结构,作为配体,制备具有一定功能的稀土络合(或色淀类)颜料。色淀是指在填充剂存在下,如氢氧化铝、铝钡白等,由水溶性染料在沉淀剂作用下沉淀 出来的非水溶性有色物质。也可制备不含填充剂的色淀,叫做色原。其中沉淀剂主要是某些 金属盐,如CaCl2、 BaCl2、 Mn2+、 Fe2+、 Pb2+、 Sn2+、 Sr2+、八13+及0"3+等,有机碱、有机酸及 无机杂元酸等。而色淀颜料通常要求具有鲜艳的色光,良好的遮盖力,不溶于水,其水溶性 盐含量低;具有较好的耐光牢度,对酸、碱、热有一定的稳定性。色淀类颜料,尤以红色谱 偶氮类色淀颜料最为重要,分子中含有可色淀化基团,如磺酸基、羧酸基,同时含有极性基 团,如羟基、硝基、卤基等,因此色淀类颜料晶体极性较强,在非极性溶剂中溶解度低,具 有较好的耐溶剂性能。目前,己经投入工业生产的偶氮类红色色淀颜料,虽然品种丰富,但在色光和颜料应用 性能上仍有许多不足。其中有许多颜料由于耐热稳定性、耐晒牢度差,从而限制了其在塑料、 涂料等领域的应用。首先,考虑到稀土离子一些特殊性质(如易于与羟基、羧基结合,结合后稳定性好等) 与许多新的染料配体结合后可能产生新的优良性能。其次,稀土金属原子量大,离子价态高, 用于替代原来的碱土或过渡金属离子,不仅可增加颜料的分子量,而且可改善颜料的应用性 能,尤其是耐溶剂性能和耐迁移性能。再次,稀土离子和水溶性染料络合或成盐后形成的颜 料,水溶性降低,耐溶剂性提高。同时由于颜料分子中引入了金属原子,耐热牢度、耐气候 坚牢度也相应提高,可弥补现有工业颜料的性能缺陷,拓展其应用领域。综上所述,本专利技术尝试采用稀土无机盐作为色淀化剂,以2-萘酚衍生物、2-羟基-3-萘甲 酸衍生物及2-羟基-3-萘甲酰胺(色酚AS)衍生物为制备色淀颜料所用的水溶性染料,试图制备 一系列新的具有优良颜料性能的红色色淀颜料。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种色光鲜艳,耐水性、耐溶剂性、耐热牢度、耐晒 牢度、耐气候牢度以及耐迁移性能均优于同类产品的稀土色淀颜料。本专利技术所述的单偶氮稀 土色淀颜料的结构通式如下_C0 N H ,~Y丄其中v为coo—,H或 、;v是cocr时,重氮组分除以上结构外,还X为H,SCV,CH3,OCH3或COO—; Y为H,SO/,CH3或Cl;-CO NH~^~~SO 3—Z为H,S03-,CH3,C2H5,CH(CH3)2,Cl,COCr或 ;X!为H,OCH3;Y!为H,SO/或OCH3;n二l或2;Re为稀土元素(钪Sc,钇Y,镧La,铈Ce,镨Pr,钕Nd,钷Pm,钐Sm, 铕Eu,礼Gd,铽Tb,镝Dy,钬Ho,铒Er,铥Tm,镱Yb或镥Lu)。该类颜料在其合成过程中,不使用能产生严重污染的工艺过程,所用的原料价廉易得, 合成工艺简单,其产率较高,可以进行工业化生产。本专利技术所述的单偶氮红色稀土颜料可以用于印刷油墨、塑料、涂料油漆着色,具有色泽 鲜艳,耐溶剂性、耐晒牢度、耐气候牢度、耐迁移性能均较同类产品优良。同时,由于热稳定性好,可以作为功能性材料,进一步应用于新的领域。 具体实施例方式下面通过实施对本专利技术作进一步的说明,但其不影响本专利技术的保护范围:实施例1将CLT酸(0.021mol, 4.87g),与6.24ml 5N的稀盐酸溶于130ml水中,缓缓加入52.6% 的亚硝酸钠溶液2.88ml,保持温度为15~18°C。反应3h后得到重氮化的悬浮液。过量的亚硝 酸钠通过加入氨磺酸除去,用淀粉-碘化钾试纸检验是否除去了过量的亚硝酸钠。将45%的NaOH溶液3.52ml与40ml水混合均匀,溶入P -萘酚(0.022 mol, 3.26g)并稀 释至90ml。在2(TC时加入重氮化的悬浮液,充分搅拌后,用乙酸溶液(0.5g冰醋酸溶于3ml 水)中和。再充分搅拌,过滤,在6(TC下烘干得到前期染料。将所得前期染料采用DMF重结晶提纯后,溶于40ml水中,搅拌12h。然后加热到100 。C以上,得到透明溶液,再加入70ml乙酸溶液(含O.lg冰醋酸),加入缓冲溶液调PH二4-5。 搅拌下降温到70'C。慢慢滴加10M的LaCl3溶液(0.025mol' 6,184g),速度为0.5滴/秒。滴 完后再煮沸2h,充分搅拌,过滤,水洗,在50-55'C下千燥得到产物。 iNHMR(DMSO-d6,400MHz): S =7.170-8,070(m,16H,arom CH),2.850(s,6H,CH3); ESI-MS:m/e(%):948(MNa,100);Anal.calcdforC34H24N4O8S2LaCl3:C,44.10;H,2.61;N,6.05.Found:C, 44.10;H,2.51;N,5.11.实施例2将4B酸(0.026mol, 5g),用水溶解,再加入25%的氨水溶液6g,调PH》8。搅拌至溶 液完全澄清后,加上冰浴,降温至O'C。加入NaN02l.93g,再缓慢滴加20%的稀盐酸12.5g, t=0-5°C,半小吋后到重氮化终点。过量的亚硝酸钠通过加入氨磺酸除去,用淀粉-碘化钾试5纸检验是否除去了过量的亚硝酸钠。将6.265gNa2C03配成的4。/。的碱溶液,溶解2,3-酸(0.027 mol, 5.24g), PH>8。在20min 内将它逐滴加入到上述重氮液中,温度为8-10。C。加完调节PH=10-10.2。 2h后达终点。过 滤,水洗,在60'C下烘干得到前期染料。将所得前期染料采用乙酸重结晶提纯后,溶于适量水中,在95t:下得到透明溶液,机械 搅拌下降温至7(TC,加入缓冲溶液调PH=4-4.4。慢速加入10%的NdCl3溶液(0.031mol, 7.773g),速度为0.5滴/秒。在7(TC下快速搅拌3h,测定终点后调慢搅拌速度,在30分钟内 升温至80-9(TC,搅拌15min,在70-75。C保温0.5小时。加水降温,过滤并水洗,在50-60°C 下千燥得到产物。 结构数据如下iN画R(DMSO-d6,400MHz): 8.782(s,lH,aromCH),7.845-6.767(m,7H,aromCH),2.871(s,3H,CH3); ESI-MS:m/e(%):586(M+Na,100); Anal.calcd for C18Hi2N2O6SNdCl:C'38.69;H,2.16;N,5.01. Found:C,38.59;H,2.15;N,5.11.将100ml水和3.6gNaOH混合,升温至70'C,加入邻氨基苯磺酸(O.(Bmol, 5.19g),继 续升温至8(TC,搅拌至全溶后降温至5(TC左右,缓慢滴加8.2g20。/。的稀盐酸。酸析完毕,加 冰降温至15°C以下,然后加入2.1g亚硝酸钠,反应约45min后加入2.0g氯化铵,搅拌15min,备用o在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新型的单偶氮色淀类稀土络合红色颜料,其特征在于,所述颜料其结构通式如下: *** 其中:其中:V为COO↑[-],H或***; X为H,SO↓[3]↑[-],CH↓[3],OCH↓[3]或COO↑[-]; Y为H ,SO↓[3]↑[-],CH↓[3]或Cl; Z为H,SO↓[3]↑[-],CH↓[3],C↓[2]H↓[5],CH(CH↓[3])↓[2],Cl,COO↑[-]或*** ; X↓[1]为H,OCH↓[3]; Y↓[1]为 H,SO↓[3]↑[-]或OCH↓[3]; n=1或2; Re为稀土元素(钪Sc,钇Y,镧La,铈Ce,镨Pr,钕Nd,钷Pm,钐Sm,铕Eu,钆Gd,铽Tb,镝Dy,钬Ho,铒Er,铥Tm,镱Yb或镥Lu)。 制备如权利 要求1所说的颜料的方法,其特征在于,所说制备方法的主要步骤是:将稀土金属的氯化物与相应的染料配体按摩尔配比为1∶1~2,以去离子水为溶剂,PH<6,于70~90℃反应3~5h,过滤抽干所得粉末即得目标产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王利民苏岚王峰陈立荣田禾王桂峰杨柳波郭珍女
申请(专利权)人:华东理工大学浙江百合化工控股集团有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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