有机颜料应用性能及工业技术发展方向
发布时间:2014-9-18 10:13:47  浏览次数:

    有机颜料工业技术发展和其他工业技术一样,其应用领域的不断扩大,提出更高的要求,促使相关技术向更深方向发展。对其有机颜料产品的要求可概括如下:①产品的高档化,即满足金属表面涂层的耐久性、耐气候牢度、耐热性、耐溶剂、及耐迁移性能等要求;②有机颜料的剂型化,开发具有特殊应用性能的专用产品,如水性、油性、易分散性型,高透明度、耐热、耐迁移性优异的新专用剂型,具有高纯度、特定晶型的特殊功能性的有机颜料等。


    应用部门的要求促进有机颜料工业技术迅速发展,从经典的有机单元合成反应(如卤化、硝化、还原、缩合、重氮化、偶合反应)、过滤、分离、干燥、粉碎工艺逐渐地渗透多学科领域,如固体物理化学、形态学、粉体表面化学、界面化学、固溶体与结晶化学、高分子化学以及粉体分散技术等。其中突出的研究热点是对于新结构颜料品种的开发,有色晶体颗粒实施表面改性处理技术,有效的颜料分散技术,有机颜料的商品化加工技术以及应用性能的检测与评价等。


    (1)新型化学结构颜料品种的开发


    目的是改进颜料的耐久性、耐热稳定性、耐气候牢度、耐溶剂稳定性与耐迁移性能;色光鲜艳,着色强度高的黄色、橙色、红色、紫色与棕色品种,以满足与性能优异的确良蓝色、绿色铜酞菁颜料相匹配的要求。主要途径是合成新型的杂环结构颜料,具有良好的分子平面性。对称性,含有特定取代基,改变分子极性,可形成分子间氢键,提高耐热稳定性与耐迁移性。依据颜料的耐久性能(耐光、耐气候牢度、耐热稳定性、耐溶剂性及耐迁移性等)的高低分类,高档(高性能)有机颜料HOP或HGP(HighPerformanceOrganicPigments;HighGradePignents),不仅具有优良的应用牢度性能,而且产品附加值、高。无疑不断增加高档有机颜料商品,满足应用领域专用剂型、高性能的要求,将是未来发展的重要趋势。


    数据表明,高档有机颜料(包括喹吖啶酮类、苝类、蒽醌稠环酮,异吲哚啉酮类颜料,DPP红等品种以及特殊结构的偶氮类),尽管其产量仅为1.8万t(8%)、但其产值要比7.5万t(33%)的酞菁类还要高,而与12万t的普通偶氮类颜料(57%)相当,产值比例约占35%左右。


    (2)有机颜料专用中间体合成新技术


    基于对合成有机颜料所需的是间体原料结构与质量的特殊要求,研究不同中间体的合成新工艺,如开辟新的基本原料,改变合成工艺路线,减少异构体的生成或研究特定的分离、纯化学法;开发非致癌中间体以取代某些禁用的芳胺类中间体。普遍关注的新工艺诸如:催化加氢还原工艺制备芳胺衍生物,常压下进行烷基化的相转移催化反应技术等,以达到减少三废排放量,有助于环境保护、降低成本,并提高最终颜料产品的内在质量。


    (3)分散过程,粉体技术扩相关助剂的研究


    为保证颜料粒子在涂料、塑料、油墨及涂料印花浆中有效的分散,以获得粒径微细、分布集中、并具有良好的可润湿性、表面活性剂的添加以及分散设备有密切关系。应致力于新型、高效,多功能润湿、分散助剂的开发与应用的研究。


    (4)有机颜料的改性深加工及商品化技术


    由于在使用过程中,将有机颜料粒子均匀分散在油性、水性应用介质中,为使其良好地润湿、分散,必须对合成的颜料粒子实施表面改性,以赋予颜料粒子具有更高的亲油性或亲水性能,达到与使用介质具有良好的匹配隆。颜料制造者设法通过在合成过程是或对所得的膏状、粉状的粒子进行表面改性处理。开发多种有机颜料改性加工技术,如松香皂处理;表面活性剂及新型高分子表面活性剂(超分散剂)处理;颜料自身衍生物改性工艺;研磨处理;有机溶剂处理;酸溶或酸胀工艺;挤水转相捏合工艺;有机胺改性工艺;色母粒制备物技术;微胶囊包膜技术以及以无机化合物实施改性等。通过多种特定的表面改性深加工处理,最终制备出应用性能符合使用要求的颜料商品剂型。


    (5)有机颜料应用性能的评价


    为保证产品的内在质量,依据用户需求开发新结构及新剂型产品;提高产品档次,增加竞争实力,各生产厂通过物理化学(仪器)分析方法实施原材料、工艺过程及颜料产品分析、监控与检测。颜料产品质量包括对颜料自身性能(如水分、相对密度、灰分、水溶物、PH值、吸油量、晶型及粒径等)以及着色性能(如着色力、色相、遮盖力、透明度、耐光、耐热、耐迁移、分散性及分散稳性等)进行评价。