有机颜料概况及应用性能

有机颜料概况及应用性能

缪建明 ( 杭州百合化工有限公司 ,311222)

摘要 : 本文简述了有机颜料的用途、分类和颜料工业国内外发展概况。介绍了有机颜料的应用性能及用于涂料工业的有机颜料品种。

关键词 : 有机颜料 ; 涂料工业 ; 应用性能 ; 发展趋势 ; 述评

0 引言

在工业应用中通常称有机颜料为着色剂 , 通俗地称它为一种不溶于水 ( 难溶于水 ) 能和被着色的物质充分分散及改变其吸收光谱而显示出颜色的一种有机物质。

颜料通常可分为两大类 : 有机颜料和无机颜料 , 其各自特征见表 1 。

表 1 有机颜料与无机颜料特性

由于无机颜料价格便宜 , 遮盖力高 , 因此在涂料工业中应用占有较大比例。随着社会经济的发展 , 人们生活水平的提高 , 有机颜料在涂料工业中应用比例不断上升 , 近年来随着我国涂料工业迅速发展 , 新型涂料不断研制开发 , 高档涂料品种占有的比例增幅较大 , 对有机颜料的需求增长迅速 , 并且对有机颜料的品种和性能提出了更多、更高的要求。这也给颜料工业发展提供了良好的机遇。有机颜料制造厂商有责任进行密切配合跟上涂料工业的发展需要 , 研制生产符合涂料产品需要的有机颜料。

1 有机颜料的分类及发展概况

有机颜料的色谱品种繁多 , 有不同的分类方法。

(1) 按其色谱可分为 : 黄橙色颜料 , 红色 ( 带黄、绿 ) 颜料 , 紫、棕色颜料和绿色颜料。

(2) 按照其应用领域可分为 : 涂料用颜料、油墨用颜料、塑料 ( 橡胶 ) 用颜料、化妆品用颜料 4 大类。

(3) 按其化学结构类型进行分类 , 可分为偶氮类、酞菁类和杂环类 3 大类。

1. 1 偶氮类颜料

偶氮类颜料是颜料分子结构中含有“— NN —”形式的颜料品种。该类品种结构最多 , 产量最大 , 色谱丰富 , 主要为黄、橙、红品种 , 依其结构又可分为 4 类。

(1) 不溶性单偶氮颜料。颜料分子结构中只含有 1 个偶氮基团 (R — NN —R ' ), 该类颜料不溶于水 , 其耐酸、耐碱、耐渗水性能优良 , 耐光性能尚可 , 但耐热、耐溶剂性能稍差。代表性品种有耐晒黄 G( 汉沙黄G)P. Y.1 、耐晒黄 10 G( 汉沙黄 10G)P. Y.3 、永固橙 RN P.O.5 、甲苯胺红 P. R.3 、永固红F4R P. R. 8 、甲苯胺紫红 P. R.13 。但也有一些耐光、耐热、耐溶剂性能比较好的属中高档颜料的品种如 : 永固红 FRR P.R.2; 永固红 FGR P.R.112; 永固桃红FBB P. R.146; 永固红 F3RK P.R.170 等品种。

(2) 不溶性双偶氮颜料。颜料分子结构中含有 2 个偶氮基团 (R '— NN — R — NN — R ” ) 。由于颜料结构相对分子质量增大 , 颜料的性能提高 , 该类品种的耐热、耐溶剂性能都比较优良 , 且着色浓度高 , 典型的品种有 : 联苯胺黄 GP. Y.12; 永固黄GR P. Y. 13 ; 永固黄 GP. Y.14; 永固黄HR P. Y.83; 永固桔黄 G P.O.13; 永固橙 F2G P.O.34 。

(3) 偶氮色淀颜料 ( 难溶性偶氮颜料 ) 。该类颜料在制造过程中经过金属盐色淀而成。该类颜料色光鲜艳, 因色淀而成所以其耐渗水性较差 , 而耐热性能、耐溶剂性良好 , 由于其耐光性能不优异 , 因而较少用于耐候性要求高的涂料中。代表性品种主要有P. R. 49 立索尔大红 ; 钡盐色淀; P. R. 48 耐晒红 (2B 系红系列品种 ) 有 : 耐晒大红 BBN 钡盐色淀黄光大红P. R. 48 ∶ 1; 耐晒艳红 BBC 钙盐色淀蓝光红P. R. 48 ∶2; 耐晒红 BBS 锶盐色淀大红色光 P. R.48 ∶ 3; 耐晒深红 BBM 锰盐色淀 P. R.48 ∶ 4; 金光红 C, 黄光大红 P. R. 53 钡盐色淀 ; 立索宝红 B K( 洋红4B) P. R.57 , 蓝光红钙紫色淀 ; 耐晒艳红 S2BL 钡盐色淀

黄光大红P. R. 243 , 该品种耐热性可达到 210 ℃。

(4) 缩合偶氮颜料 ( 大分子颜料 ) 。由于其颜料相对分子质量比普通偶氮颜料大 , 且分子结构中都带有 2 个或 2 个以上酰胺基团 , 因此对颜料的各项物理性能有较好的改进。耐光性达到 7 级 , 并具有优异的耐热性和耐溶剂性 , 属高档颜料品种。可用于牢度性能要求高的涂料品种 : 如大分子黄GRL P. Y.166; 大分子红R P.R.166; 大分子红 BR P.R.144; 大分子棕 5R P.Br.23 。

1. 2 酞菁系颜料

该系以铜酞菁 (CuPc) 为主要品种。其化学结构是由 4 个异吲哚环组成一个封闭的十六元环状化合物 , 中心为铜原子组成。主要品种有 : 酞菁蓝 B P.B. 15 ; 酞菁蓝 BS P.B. 15 ∶ 1; 酞菁蓝 BSR P.B.15 ∶ 2; 酞菁蓝BGS P.B.15 ∶ 3; 酞菁蓝GLNF P. B. 15 ∶ 4; 酞菁绿 GP. G.7; 酞菁绿 3YP. G.86 。该类颜料具有优异的耐光、耐热、耐酸、耐碱等性能 , 且着色力高 , 是涂料工业理想的蓝系有机颜料品种。

1. 3 苯并咪唑酮系颜料

颜料结构中含有苯并咪唑酮结构 , 而将此系列黄、橙、红、棕品种称作苯并咪唑酮颜料。由于生产工艺也需重氮偶合反应步骤 , 有些资料也将此列为偶氮颜料类。苯并咪唑酮系颜料由于其独特的结构及颜料分子间氢键的存在 , 而成为耐光、耐热、耐溶剂均优异的高档颜料品种 , 耐光牢度可达7 ～ 8 级 , 耐热性超过 250 ℃。品种有 : 永固黄HCR P. Y.156; 永固红 HR P.R.171; 永固棕 HFR

P.Bro.25 。

1. 4 杂环酮类颜料

( 杂环酮结构 ) 主要代表结构有以下几种 :

(1) 喹吖啶酮类结构 :

品种有喹吖啶酮红1171 ,1170 ,1102 , P. R. 122 ( 俗称酞菁红 ); 喹吖啶酮紫 BH101 ,BH201 、400,P. V.19 ( 俗称酞菁紫 ) 。

(2) 二嗪类颜料结构 :

代表性品种有 : 永固紫 RL P.V.23

(3) 异吲哚啉酮颜料结构 :

代表品种有:lrgazine yellow 3RLT.P. Y.110 ( 汽巴公司 ) 。

(4) 系颜料结构 :