偶氮颜料

第十四章颜料和涂料主要内容14.1颜料的化学结构一、偶氮颜料二、硫靛和蒽醌颜料三、其他含杂环的颜料四、碱性染料色淀和荧光颜料14.2影响颜料性能的因素一、颜料的颜色和发色强度二、颜料的其他性能第十四章颜料和涂料颜料是一类与染料不同的有色化合物，它们不溶于水和一般有机溶剂，以微小颗粒的状态存在。颜料不能扩散进入纤维（或其他染着物）内部，不能以化学或物理化学的作用力与纤维（染着物）结合。颜料的应用主要途径：涂料：将颜料混于粘合剂中，涂于物体的表面，使物体表面着色。如油漆、印墨、涂料印花（染色）色浆等。原液着色：在物体从液体成为固体形式以前，把颜料微粒混合分散于物体的组成体系中，在形成固体成形后，得到有色物体。如塑料、橡胶和化学纤维的原液着色等。第十四章颜料和涂料14.1颜料的化学结构颜料分无机颜料和有机颜料两个大类。无机颜料是以天然矿物或无机化合物制成的颜料，具有耐晒、耐高温以及遮盖力强、价格低廉的优点，着色力低，色泽不够鲜艳的缺点，含有铅、铬、汞、镉或钴等重金属元素，有很高的毒性。有机颜料色泽鲜艳、着色率高，目前一些高档颜料也具有优良的耐晒、耐高温的特点，因此在涂料染色印花的工艺中一般应用有机颜料。第十四章颜料和涂料一、偶氮颜料均以色基为重氮组分与偶合组分偶合生成，而且常以偶合组分进行结构分类。目前使用的黄、橙和红色有机颜料，大部分为偶氮颜料。第十四章颜料和涂料（一）乙酰乙酰芳胺及吡唑啉酮类乙酰乙酰芳胺类颜料大多为黄色和橙色，以黄色为主，耐晒牢度较高，广泛用于印墨、涂料和塑料等领域，也是涂料染色印花的重要品种。NNCHCH3ONO2CNHOOH3CCH3永固黄3R，乙酰乙酰芳胺类ClNNClNNOCH3颜料耐晒黄R，吡唑啉酮类第十四章颜料和涂料（二）β-萘酚和色酚AS类以β-萘酚为偶合组分的颜料，颜色有橙色和红色，主要为红色，色泽鲜艳，日晒牢度良好。以色酚AS为偶合组分的颜料颜色涉及橙、红和棕等。这些品种的耐溶剂性能比β-萘酚有明显改善。O2NNO2NNHO永固橙RN永固枣红KRRCH3OHCNHONNHOCNHOCH3O2NH3C色酚AS-D第十四章颜料和涂料（三）双偶氮和缩合偶氮颜料双偶氮型耐溶剂、耐高温及耐迁移性能均较好。但一般为联苯胺系列的双偶氮颜料，由于联苯胺致癌而禁用。缩合型偶氮颜料是借助隔离基连接两个偶氮结构形成双偶氮结构，从而增加了分子量，达到改善上述应用性能的目的。常成为塑料和合成纤维的原液着色剂。NClClNNNCCCCCCCH3NHH3CNHOOOOHH联苯胺黄NNClClHOCNHOClNNClClOHCNHO颜料红BR第十四章颜料和涂料（四）偶氮色淀用氯化钡（少数用氯化钙）处理水溶性偶氮染料，可以得到不溶性的偶氮色淀，作为颜料使用。主要用于油墨、塑料、文教用品的着色，也有用于涂料染色印花的。H3CClSO3-NNHOCOO-Ba2+永固红2BNNNOHSO3-2Ca2+永固红BLC第十四章颜料和涂料（五）偶氮金属络合颜料偶氮金属络合结构的颜料，具有极高耐光牢度和耐气候牢度，所用金属离子常为Fe3+、Co3+、Ni3+、Cu2+等，颜色主要有黄、绿和棕等。用于汽车漆和其他涂料。OHNNNClONiClNNNOHO立索尔坚牢黄3GD第十四章颜料和涂料二、硫靛和蒽醌颜料还原染料不溶于水并有很高的牢度，但直接作为颜料使用着色率太低。还原染料中的某些品种经过盐磨和酸化沉淀等特殊颜料化处理，可以成为性能优良的高级颜料，用于高级喷漆、塑料和合纤的原液着色。由于来自于还原染料，所以也可称为还原颜料。主要结构有硫靛、蒽醌、蒽酮等。第十四章颜料和涂料还原颜料和相应还原染料结构类型染料名称C.I.应用编号C.I.结构编号硫靛硫靛蒽醌黄蒽酮芘蒽酮蒽缔蒽酮异紫蒽酮蓝蒽酮还原艳桃红R硫靛红紫RH还原黄4GF还原黄G还原金黄G还原艳橙RK还原艳紫RR还原蓝BC还原红1还原紫2还原黄20还原黄1还原橙9还原橙3还原紫1还原蓝6颜料红181颜料紫36颜料黄108颜料黄112颜料橙40颜料红168颜料紫31颜料蓝647336073385684207060059700593006001069825第十四章颜料和涂料三、其他含杂环的颜料含有杂环的颜料具有颜色鲜艳、耐晒和耐热牢度优良的特点。因此，常作为高级颜料用于高级印墨、喷漆、塑料和合纤的原液着色。最重要的是酞菁类颜料，一般为铜酞菁结构，颜色以蓝色为主，也有绿色品种。色泽鲜艳，具有良好的耐晒、耐热牢度，被广泛用于印墨、塑料、橡胶、涂料染色印花和纤维原液着色等方面。NNNNNCuNNN酞菁蓝B（C.I.颜料蓝15）第十四章颜料和涂料喹吖啶酮颜料一般为线形反式结构。颜色鲜艳、各项牢度优良、抗迁移性和耐溶剂性都很好，可耐300℃高温，广泛用于高级印墨、喷漆、塑料和合纤的原液着色。NNOOHH酞菁紫（C.I.颜料紫19）第十四章颜料和涂料二噁嗪颜料主要是咔唑二噁嗪结构，为鲜艳的紫色颜料，着色力高，具有优良的耐热、耐晒牢度以及较高耐溶剂性，是很好的塑料着色颜料。如永固紫RL（C.I.颜料紫23）NNOONC2H5ClClNC2H5第十四章颜料和涂料四、碱性染料色淀和荧光颜料带有阳离子的三芳甲烷和结构的碱性染料，可以用单宁酸使之成为色淀成为颜料，但是其耐晒牢度比较低。用磷钨钼杂多元酸制成色淀，耐晒牢度较高，称为耐晒色淀，色泽鲜艳，着色力高，广泛用于印墨、涂料、复写纸等方面。磷钨钼杂多元酸是由钨酸钠、钼酸钠和磷酸二氢钠的混合溶液用盐酸酸化制得。C(CH3)2NN2(CH3)N+HCH34H3PMo2O7W2O7,,80%20%耐晒青莲色淀（C.I.颜料紫3）第十四章颜料和涂料如果把上述类型的可溶性的碱性染料溶入某些树脂初缩体，待树脂固化后，粉碎、研磨、打浆制成荧光树脂颜料。这种颜料可以吸收波长较短的紫外和可见光波，辐射出波长较长的可见荧光，反射可见光强度提高，使人感到明亮和鲜艳。但是一般耐晒牢度较低，广泛用于涂料印花中。第十四章颜料和涂料荧光颜料第十四章颜料和涂料14.2影响颜料性能的因素一、颜料的颜色和发色强度颜料的颜色主要取决与分子结构，这与染料一样。相同化学结构的颜料，经常具有多种不同的晶型状态。由于不同晶型的微晶形状、结晶度、折射率等不同，往往造成颜料的色光和各种性能差别很大。第十四章颜料和涂料颜料颗粒的大小对颜料的颜色也有很大影响。一般颗粒越小，其表面积越大，吸收光的能力越大，所以着色力越高。颗粒太低，小于可见光的波长，光波可以绕过颜料颗粒而不折射，颜料变成透明的，其遮盖力降低。有机颜料适用颗粒大小约为0.01~1μm范围之内，并要求颗粒均匀。第十四章颜料和涂料二、颜料的其他性能颜料的耐光性能和耐热性能与其分子结构有关。如酞菁结构和其他杂环结构的颜料一般具有优良的耐光牢度，三芳甲烷的色淀日光牢度相对较低。颜料分子中含有金属离子形成络合结构则会提高耐光牢度。颜料的物理状态与其耐晒牢度也有非常重要的关系，例如铜酞菁的α-晶型稳定性比其β-晶型差。颜料的颗粒变小，表面积增大，吸收的光能增加，同时受到空气、氧和水蒸气的影响程度也增加，造成容易褪色。第十四章颜料和涂料双偶氮颜料和缩合偶氮颜料的耐溶剂性和耐迁移性能高于单偶氮颜料，可以用提高分子量的方法，来提高颜料的耐溶剂和耐迁移性能。颜料分子中引入可以形成氢键的基团，可以增加分子间缔合的作用力，从而提高颜料的耐晒和耐溶剂性能。颜料分子中引入苯并咪唑结构既能增加颜料分子的分子量又可以增加形成氢键的基团，因此能够提高颜料的耐晒、耐热、耐溶剂和耐迁移性能。在颜料分子中形成金属离子络合结构也可以提高颜料的耐溶剂和耐迁移性能。第十四章颜料和涂料结束