專利名稱：納米級紅色有機顏料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種偶氮顏料的制備方法，特別是涉及一種納米級紅色有機顏料的制備方法。
二.
背景技術：
目前，偶氮顏料的基本生產方法是重氮化反應和偶合反應。含有磺酸或羧酸基的偶氮染料色淀除了上述二步以外，還需要從鈉鹽轉變成堿土金屬鹽(或其它金屬鹽)的轉化過程。對于紅色有機顏料制備中的重氮化過程，其反應環境為0℃，要大量用冰直接冷卻，使反應在冰水混合物中進行。反應條件要求苛刻。對于偶合反應，通常是在偶合桶中放入水，加入堿液，加熱至60℃后投入2、3酸，全溶后調整溫度至15℃，把重氮液加入其中進行偶合，工藝過程比較繁瑣，能耗較大，導致成本較高。現有技術制備的永固紅遇濃硫酸為紫紅色，遇稀酸呈藍光；遇硝酸為棕紅色。
三.
發明內容
本發明的目的是針對現有的紅色有機顏料的制備條件進行了改進，提供一種工藝簡單、反應條件簡單的納米級紅色有機顏料的制備方法。
本發明的技術方案是一種納米級紅色有機顏料的制備方法，它是由芳胺磺酸重氮化后與2-羥基-3-萘甲酸在弱堿介質中偶合制成鈉鹽，然后加入堿土金屬鹽轉化，過濾，多次沖洗，真空干燥得納米級紅色有機顏料，其特征在于，配制溶液和反應時的攪拌速度為800～20000轉/分鐘，芳胺磺酸的重氮化反應和偶合反應都是在常溫下進行。
所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，所用原料為2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸俗稱2B酸，2-氯-4-氨基甲苯-5-磺酸鈉俗稱2B酸鈉，亞硝酸鈉，10～30％稀酸，2-羥基-3-萘甲酸俗稱2、3酸，2-羥基-3-萘甲酸鈉俗稱2、3酸鈉，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氯化鈣，氯化鋇，氯化鈣，氯化錳。
所用的稀酸為稀鹽酸，稀硫酸，所用的堿土金屬鹽為氯化鈣，氯化鋇，氯化錳。
重氮化反應和偶合反應都是在15～30℃的溫度下進行。
2B酸與亞硝酸鈉的摩爾比為1∶1～1.8，2B酸與2、3酸鈉的摩爾比為1∶1～1.4，2B酸與稀酸的摩爾比為1∶3～20，2B酸與氫氧化鈉/氫氧化鉀的摩爾比為1∶1～12，2、3酸與氫氧化鈉/氫氧化鉀的摩爾比為1∶1～7。
所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，攪拌速度為10000～20000轉/分鐘。
所述的多次清洗以后pH值在7.4～7.9。
所述的抽真空加熱干燥過程是在真空干燥爐中進行，真空度為10-2～10-3Pa，加熱溫度為60～90℃，加熱時間為3～4小時。
所述的紅色有機顏料之一產物永固紅F5R結構式為 本發明的積極有益效果是1.本發明的納米級紅色有機顏料的制備方法，工藝條件要求寬松，重氮化反應、偶合反應都是在15～30℃的溫度下進行。
2.本發明的納米級紅色有機顏料的制備方法，所制得的紅色有機顏料具有較小的粒度。采用攪拌速度為10000～20000轉/分鐘和抽真空加熱干燥的方法，可以降低顆粒的團聚程度，有利于得到納米級顆粒和提高產率。表1為反應條件對產率及粒度的影響。
表1反應條件對產率及粒度的影響
3.本發明的納米級紅色有機顏料具有著色強度高、分散性好，遇稀酸不變色，在濃度為40％的硫酸中，不會呈現藍光。
4.本發明的納米級紅色有機顏料的制備方法具有原料易得，操作簡單、成本低等優點，可廣泛應用于油墨、涂料等對粒度、耐候性有較高要求的領域。
四.
圖1為攪拌轉速在800～1000轉/分鐘的條件下所得到的有機紅的透射電鏡(TEM)圖；圖2為攪拌轉速在2000～5000轉/分鐘的條件下所得到的有機紅的透射電鏡(TEM)圖；圖3為攪拌轉速在8000轉/分鐘的條件下所得到的有機紅的透射電鏡(TEM)圖；圖4為攪拌轉速在10000～20000轉/分鐘的條件下所得到的有機紅的透射電鏡(TEM)圖；
五.
具體實施例方式實施例一重氮化反應稱取1.0kg 2B酸與10％的稀鹽酸5L混合，攪拌條件下(轉速800r/min)加入固體亞硝酸鈉0.4kg(稍過量)進行重氮化反應。
偶合反應稱取1.0kg 2、3酸5L水中，攪拌條件下(轉速800r/min)加入1.2kg的氫氧化鈉至2、3酸完全反應。與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中繼續攪拌。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應2小時，同時攪拌，得紅色沉淀2.01kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.4，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得1.954kg。
產率97.2％，粒度200～250mm實施例二重氮化反應稱取0.5kg 2B酸加入2L 10％的稀鹽酸溶液中。向混合液中加入固體亞硝酸鈉0.2kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.6kg 2、3酸鈉加入2L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速1000r/min)。偶合完全加入0.6kg CaCl2反應3h同時攪拌，得紅色沉淀1.00kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.8，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得0.973kg。
產率97.3％，粒度200～250nm實施例三重氮化反應稱取0.5kg 2B酸加入2L 10％的稀硫酸溶液中。向混合液中加入固體亞硝酸鈉0.2kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.6kg 2、3酸鈉加入2L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速1000r/min)。偶合完全加入0.6kg CaCl2反應2h同時攪拌，得紅色沉淀1.00kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.9，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得0.975kg。
產率97.5％，粒度200～250nm實施例四重氮化反應稱取0.5kg 2B酸加入2L 10％的稀鹽酸溶液中。向混合液中加入固體亞硝酸鈉0.2kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.6kg 2、3酸鈉加入2L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速2000r/min)。偶合完全加入0.6kg CaCl2反應2h同時攪拌，得紅色沉淀1.00kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.5，普通烘箱干燥(干燥溫度＜90℃)得0.971kg。
產率97.1％，粒度150～200nm實施例五重氮化反應稱取0.5kg 2B酸加入2L水，添加1.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸鈉，然后在攪拌(轉速5000r/min)的同時加入30％的鹽酸3.5L至無沉淀析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.2kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.6kg 2、3酸2L水中，攪拌條件下(轉速5000r/min)加入0.8kg的氫氧化鈉至2、3酸完全反應。與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中持續攪拌。偶合完全加入0.6kg CaCl2反應1h同時攪拌，得紅色沉淀1.00kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.7，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得0.985kg。
產率98.5％，粒度150～200nm實施例六重氮化反應稱取1.5kg 2B酸加入8L水，添加3.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸鈉，然后在攪拌(轉速8000r/min)的同時加入30％的鹽酸10L至無沉淀析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.6kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取1.6kg 2、3酸鈉加入8L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速8000r/min)。偶合完全加入1.6kg CaCl2反應0.5h同時攪拌，得紅色沉淀3.02kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.4，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得2.978kg。
產率98.6％，粒度100～150nm實施例七重氮化反應稱取0.8kg 2B酸加入4L水，添加1.6kg NaOH使2B酸完全生成2B酸鈉，然后在攪拌(轉速10000r/min)的同時加入10％的硫酸12L至無沉淀析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.4kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.8kg 2、3酸4L水中，攪拌條件下(轉速10000r/min)加入氫氧化鈉1.0kg至2、3酸完全反應，后與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中持續攪拌。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應0.5h同時攪拌，得紅色沉淀1.60kg。后過濾，沖洗，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得1.58kg。
產率98.75％，粒度50～100nm實施例八重氮化反應稱取0.6kg 2B酸鈉溶于2L水，后在攪拌(轉速15000r/min)的同時加入30％的鹽酸1L至無2B酸析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.3kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.6kg 2、3酸鈉加入2L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速15000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應0.5h同時攪拌，得紅色沉淀1.09kg。后過濾、沖洗，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得1.08kg。
產率99.08％，粒度50nm實施例九重氮化反應稱取1.0kg 2B酸鈉加入5L水，在攪拌(轉速20000r/min)的同時加入10％的硫酸1.5L至無沉淀析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.4kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取1.0kg 2、3酸鈉加入5L水中，與重氮化產物混合同時加入1.2kg的氫氧化鈉在堿性條件下進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速20000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應0.5h同時攪拌，得紅色沉淀1.828kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.9，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得1.808kg。
產率98.9％，粒度20～50nm實施例十重氮化反應稱取0.8kg 2B酸鈉溶于5L水，在攪拌(轉速20000r/min)的同時加入30％的鹽酸1L至無2B酸析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.3kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取0.8kg 2、3酸鈉加入5L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速20000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應2h同時攪拌，得紅色沉淀1.453kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.6，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得1.437kg。
產率98.9％，粒度20～50nm實施例十一重氮化反應稱取1.5kg 2B酸鈉溶于8L水，在攪拌(轉速20000r/min)的同時加入30％的鹽酸1L至無2B酸析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.6kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取1.5kg 2、3酸鈉加入8L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速20000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應1h同時攪拌，得紅色沉淀2.724kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.6，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得2.691kg。
產率98.8％，粒度20～50nm實施例十二重氮化反應稱取1.5kg 2B酸加入8L水，添加3.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸鈉，然后在攪拌(轉速20000r/min)的同時加入30％的鹽酸10L至無沉淀析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.6kg進行重氮化反應。
偶合反應稱取1.6kg 2、3酸鈉加入8L水中，與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中不斷攪拌(轉速20000r/min)。偶合完全加入1.6kg CaCl2反應1h同時攪拌，得紅色沉淀3.02kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.8，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得2.978kg。
產率98.6％，粒度20～50nm實施例十三重氮化反應稱取1.0kg 2B酸加入6L水，添加2.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸鈉，然后在攪拌(轉速20000r/min)的同時加入30％的鹽酸8L至無沉淀析出。向沉淀液中加入固體亞硝酸鈉0.4kg(稍過量)進行重氮化反應。
偶合反應稱取1.0kg 2、3酸6L水中，攪拌條件下(轉速20000r/min)加入1.2kg的氫氧化鈉至2、3酸完全反應(2、3酸鈉溶與水)。與重氮化產物混合進行偶合，反應過程中持續攪拌。偶合完全加入1.0kg CaCl2反應1h同時攪拌，得紅色沉淀2.01kg。后過濾、沖洗，多次清洗以后pH值為7.5，真空加熱干燥(干燥溫度＜90℃)得1.978kg。
產率98.4％，粒度20～50n
權利要求
1.一種納米級紅色有機顏料的制備方法，它是由芳胺磺酸重氮化后與2-羥基-3-萘甲酸在弱堿介質中偶合制成鈉鹽，然后加入堿土金屬鹽轉化，過濾，多次沖洗，真空干燥得納米級紅色有機顏料，其特征在于，配制溶液和反應時的攪拌速度為800～20000轉/分鐘，芳胺磺酸的重氮化反應和偶合反應都是在常溫下進行。
2.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，所用原料為2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸俗稱2B酸，2-氯-4-氨基甲苯-5-磺酸鈉俗稱2B酸鈉，亞硝酸鈉，10～30％稀酸，2-羥基-3-萘甲酸俗稱2、3酸，2-羥基-3-萘甲酸鈉俗稱2、3酸鈉，氫氧化鈉，氫氧化鉀，氯化鈣，氯化鋇，氯化鈣，氯化錳。
3.根據權利要求2所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，所用的稀酸為稀鹽酸，稀硫酸，所用的堿土金屬鹽為氯化鈣，氯化鋇，氯化錳。
4.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，重氮化反應和偶合反應都是在15～30℃的溫度下進行。
5.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，2B酸與亞硝酸鈉的摩爾比為1∶1～1.8，2B酸與2、3酸鈉的摩爾比為1∶1～1.4，2、3酸與氯化鈣的摩爾比為1∶1～3.5，2B酸與稀酸的摩爾比為1∶3～20，2B酸與氫氧化鈉/氫氧化鉀的摩爾比為1∶1～12，2、3酸與氫氧化鈉/氫氧化鉀的摩爾比為1∶1～7。
6.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，攪拌速度為10000～20000轉/分鐘。
7.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，多次清洗以后pH值在7.4～7.9。
8.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，抽真空加熱干燥過程在真空干燥爐中進行，真空度為10-2～10-3Pa，加熱溫度為60～90℃，加熱時間為3～4小時。
9.根據權利要求1所述的納米級紅色有機顏料的制備方法，其特征在于，紅色有機顏料之一產物永固紅F5R結構式為
全文摘要
本發明涉及一種偶氮顏料的制備方法，特別是涉及一種納米級紅色有機顏料的制備方法。目前，紅色有機顏料制備中的重氮化過程，反應環境為0℃，條件要求比較苛刻。本發明是將芳胺磺酸在15～30℃的溫度下與亞硝酸鹽發生重氮化反應，并與在室溫條件下配制的2－羥基－3－萘甲酸混合，偶合制成鈉鹽，攪拌速度為800～20000轉/分鐘，然后加入堿土金屬鹽轉化，過濾，多次沖洗，真空干燥得納米級紅色有機顏料。本發明的納米級紅色有機顏料的制備方法，比原有制備偶氮有機顏料的工藝條件寬松，操作簡單，所制得的紅色有機顏料具有顆粒粒度小、著色強度高、分散性好，穩定性高，遇稀酸不變色等優點，可廣泛應用于油墨、涂料等對粒度、耐候性有較高要求的領域。
文檔編號C09B67/00GK1760283SQ20051001807
公開日2006年4月19日 申請日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者董書山, 吳雪峰, 高杰 申請人:河南黃河旋風股份有限公司