一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，它通過特定的吸附劑吸附2?萘酚中的PAHs，降低有毒物質的引入量；通過雙膜過濾器處理，確保無雜質引入，并將PAHs去除；通過加入表面活性劑進一步降低顏料中PAHs含量；通過加入有機酸來改善透明度與著色力，使顏料更鮮艷；在不影響其著色強度、色光及鮮艷度的情況下，有效地控制PAHs含量在5ppm以下，滿足歐盟REACH 法規附錄17關于PAHs的要求，開拓了市場，與顏料紅57:1相比，本發明的該顏料更顯黃光，具有高著色力及鮮艷度，該顏料低毒安全環保，可廣泛應用于塑膠。
【專利說明】
一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種顏料，具體涉及一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1 的工業化生產方法。
【背景技術】
[0002] 低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1，也稱C. I.顏料紅53 :1，它是一種金光紅色 顏料，具有高著色力及鮮艷度，對酸堿敏感。低毒安全環保，廣泛應用于塑膠。
[0003] C.I.顏料紅53:1傳統生產方法為:將CLT酸、水、液堿升溫化清后，在低溫下與鹽酸 酸析成鹽，加入亞硝酸鈉水溶液重氮化，其重氮鹽與偶合組分2-萘酚在堿性介質中進行偶 合反應，再與氯化鋇作用，轉變成鋇鹽色淀，熱處理、過濾，水洗，干燥。該法制成的C.I.顏料 紅53:1。因其2-萘酚由萘在160~165 °C經磺化、堿熔、酸化、蒸餾得到，市場上的2-萘酚中總 含有較多的PAHs，其含量遠大于歐盟REACH法規附錄17關于PAHs的要求。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種塑膠用低PAHs含量安全環保 色淀紅顏料53:1的工業化生產方法：使用特定的吸附劑與2-萘酚水溶液攪拌打漿吸附 PAHs;另添加表面活性劑進一步降低顏料中PAHs含量;通過加入有機酸改善其透明度和著 色力。
[0005] 所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于包括如下步驟： 1) 堿溶酸析成鹽及重氮化反應:將2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸、水與液堿加入反應釜 中，升溫至95-98Γ進行反應，得到澄清液，在3-5min內往澄清液內加入濃鹽酸，得到白色乳 液，再攪拌30min，在5-10 °C溫度下向白色乳液中加入亞硝酸鈉水溶液，進行重氮化反應后 得到重氮化乳液； 2) 偶合液制備：向溶解桶中加水、液堿與2-萘酚，在60-65Γ溫度下攪拌得到澄清液，加 入特定的吸附劑打漿30-60min后得到混合液，將混合液經雙膜過濾器濾除吸附劑，濾液放 入偶合反應釜中； 3) 偶合反應:在15-18Γ溫度下將步驟1)得到的重氮化乳液加入步驟2)的偶合反應釜 中進行偶合反應，控制反應體系pH呈堿性，反應結束后攪拌0.8-1.2小時； 4) 表面活性劑處理:將步驟3)得到的反應液pH值調整到7-8,向該反應液中加入表面活 性劑水溶液進行表面改性，攪拌反應8-12min; 5) 有機酸處理:將化清的有機酸水溶液在3-5min內加入步驟4)的反應液中，控制反應 體系pH呈弱堿性，攪拌反應8-12min; 6) 色淀反應及顏料化處理：向步驟5)得到的反應液中加入氯化鋇水溶液，攪拌反應 lOmin，調整pH呈弱堿性，升溫至95°C，保溫30min，攪拌降溫，水洗、過濾，90-95°C下烘干，得 到色淀紅顏料53:1。
[0006] 所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟2)所述的特定的吸附劑為活性炭、活性白土、硅藻土中的一種或多種混合。
[0007] 所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟2)所述的特定吸附劑與2-萘酚的重量比為8-20:100。
[0008] 所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟2)所述的特定吸附劑的吸附時間30-60min。
[0009] 所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟4)中所述表面活性劑為HLB值=12-16的非離子型脂肪醇與環氧乙烷縮合物。 [0010]所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟4)中所述表面活性劑為0-15、M0A-4或M0A-9。
[0011]所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟4)中所述表面活性劑與顏料產出重量比為1-5:100。
[0012]所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟5)中所述的有機酸為硬脂酸、月桂酸或松香。
[0013]所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特 征在于步驟5)中所述松香與顏料產出重量比為3-8:100。
[0014]通過采用上述技術，與現有技術相比，本發明的有益效果如下： 1) 本發明通過加入特定吸附劑直接與2-萘酚水溶液打漿吸附其帶有的PAHs，吸附效果 在足夠量的吸附劑的條件下，打漿30_60min，后，PAHs含量將大大降低，顏料中的PAHs含量 也將<5ppm。工業上常用的吸附劑有:硅膠、活性氧化鋁、活性炭、分子篩等。硅膠主要用于 干燥、氣體混合物及石油組分的分離;活性氧化鋁是一種對微量水深度干燥用的吸附劑，結 構有無定形的凝膠，還有氫氧化物的晶體;分子篩以沸石分子篩為例，它有不同的孔徑，可 用于氣體吸附分離、氣體和液體干燥以及正異烷烴的分離。活性炭含有很多毛細孔構造所 以具有優異的吸附能力，它的用途遍及水處理、脫色、氣體吸附等各個方面。而本發明中，在 2_萘酚水溶液中除PAHs，使用活性炭類型的吸附劑效果最佳，利用其多毛細孔構造，吸附水 中的PAHs，雖然原材料2-萘酚也會有損失，但其含量相對PAHs大很多，損失可忽略不計； 2) 本發明采用雙膜過濾器去除吸附劑，膜過濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程， 以膜兩側的壓力差為驅動力，以膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，膜 表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大于 膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，本發明選擇孔徑比吸附劑體積小的膜進行過 濾2-萘酚混合液，將吸附劑去除。而雙膜過濾器，可將意外通過第一個過濾器的雜質阻擋在 第二個過濾器中，大大降低雜質的引入； 3) 本發明使用表面活性劑進一步降低顏料中PAHs含量。表面活性劑同時具有親水性與 疏水性基團，能增加 PAHs在水中的溶解度，在后處理水洗過程中，可被水沖洗帶走； 4) 本發明使用有機酸來調整色相和透明度。經表面活性劑處理過的顏料在透明度及著 色力方面有所不足，而引入有機酸處理后，顏料外觀透明、鮮艷。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，但實施例不限制本發明的保護范 圍。
[0016] 實施例1: 1) 重氮化反應:將200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反應釜中，加水1100kg、液堿 135kg，升溫至95-98°C，攪拌5min;在此溫度下快速加入285kg濃鹽酸，攪拌30min;然后在0 °(：緩慢加入20%亞硝酸鈉水溶液320kg進行重氮化反應攪拌1小時，過量的亞硝酸鈉用氨基 磺酸除去得到重氮液； 2) 偶合液制備：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液堿、130kg2-萘酚，在60-65°C溫度 下攪拌，得到澄清液，加入20kg活性炭攪拌打漿60min，經雙膜過濾器去除吸附劑，濾液放入 偶合反應爸中； 3) 偶合反應：在溫度=15-18°C下將步驟1)得到的重氮化乳液加入步驟2)的偶合反應 釜中進行偶合反應，控制反應體系pH呈堿性，反應結束后攪拌1小時； 4) 表面活性劑處理:將上述反應液pH值調整到7-8，5kgM0A-4加10kg水混合均勻，加入 該反應液中，攪拌反應lOmin; 5) 有機酸處理:溶解桶中加350g水、10kg液堿，升溫到沸騰，良好攪拌下加入20kg松香， 攪拌化清，降溫到50-60°C后，加入到該反應液中，攪拌lOmin; 6) 色淀反應及顏料華處理:將200kg氯化鋇加400kg水升溫溶清后，加入到該反應液中， 使用5%稀液堿調pH=8.5-9，攪拌lOmin后將該反應液升溫至95°C，攪拌30min，降溫至60°C， 水洗、壓濾，在90-95 °C下供干。
[0017] 實施例2: 1) 重氮化反應:將200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反應釜中，加水1100kg、液堿 135kg，升溫至95-98°C，攪拌5min;在此溫度下快速加入285kg濃鹽酸，攪拌30min;然后在0 °(：緩慢加入20%亞硝酸鈉水溶液320kg進行重氮化反應攪拌1小時，過量的亞硝酸鈉用氨基 磺酸除去得到重氮液； 2) 偶合液制備：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液堿、130kg2-萘酚，在60-65°C溫度 下攪拌，得到澄清液，加入25活性白土攪拌打漿60min，經雙膜過濾器去除吸附劑，濾液放入 偶合反應爸中； 3) 偶合反應：在溫度=15-18°C下將步驟1)得到的重氮化乳液加入步驟2)的偶合反應 釜中進行偶合反應，控制反應體系pH呈堿性，反應結束后攪拌1小時； 4) 表面活性劑處理:將上述反應液pH值調整到7-8，15kgMOA-4加30kg水混合均勻，加 入該反應液中，攪拌反應lOmin; 5) 有機酸處理:溶解桶中加400g水、15kg液堿，升溫到沸騰，良好攪拌下加入30kg松香， 攪拌化清，降溫到50-60°C后，加入到該反應液中，攪拌lOmin; 6) 色淀反應及顏料華處理:將200kg氯化鋇加400kg水升溫溶清后，加入到該反應液中， 使用5%稀液堿調pH=8.5-9，攪拌lOmin后將該反應液升溫至95°C，攪拌30min，降溫至60°C， 水洗、壓濾，在90-95 °C下供干。
[0018] 實施例3: 1)重氮化反應:將200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反應釜中，加水1100kg、液堿 135kg，升溫至95-98°C，攪拌5min;在此溫度下快速加入285kg濃鹽酸，攪拌30min;然后在0 °(：緩慢加入20%亞硝酸鈉水溶液320kg進行重氮化反應攪拌1小時，過量的亞硝酸鈉用氨基 磺酸除去得到重氮液； 2) 偶合液制備：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液堿、130kg2-萘酚，在60-65°C溫度 下攪拌，得到澄清液，加入15kg活性炭攪拌打漿30min，經雙膜過濾器去除吸附劑，濾液放入 偶合反應爸中； 3) 偶合反應：在溫度=15-18°C下將步驟1)得到的重氮化乳液加入步驟2)的偶合反應 釜中進行偶合反應，控制反應體系pH呈堿性，反應結束后攪拌1小時； 4) 表面活性劑處理:將上述反應液pH值調整到7-8，5kgMOA-9加10kg水混合均勻，加入 該反應液中，攪拌反應lOmin; 5) 有機酸處理:溶解桶中加350g水、10kg液堿，升溫到沸騰，良好攪拌下加入20kg硬脂 酸，攪拌化清，降溫到50-60°C后，加入到該反應液中，攪拌lOmin; 6) 色淀反應及顏料華處理:將200kg氯化鋇加400kg水升溫溶清后，加入到該反應液中， 使用5%稀液堿調pH=8.5-9，攪拌lOmin后將該反應液升溫至95°C，攪拌30min，降溫至60°C， 水洗、壓濾，在90-95 °C下供干。
[0019] 實施例4: 1) 重氮化反應:將200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反應釜中，加水1100kg、液堿 135kg，升溫至95-98°C，攪拌5min;在此溫度下快速加入285kg濃鹽酸，攪拌30min;然后在0 °(：緩慢加入20%亞硝酸鈉水溶液320kg進行重氮化反應攪拌1小時，過量的亞硝酸鈉用氨基 磺酸除去得到重氮液； 2) 偶合液制備：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液堿、130kg2-萘酚，在60-65°C溫度 下攪拌，得到澄清液，加入15kg活性白土攪拌打漿30min，經雙膜過濾器去除吸附劑，濾液放 入偶合反應釜中； 3) 偶合反應：在溫度=15-18°C下將步驟1)得到的重氮化乳液加入步驟2)的偶合反應 釜中進行偶合反應，控制反應體系pH呈堿性，反應結束后攪拌1小時； 4) 表面活性劑處理:將上述反應液pH值調整到7-8，5kgMOA-9加10kg水混合均勻，加入 該反應液中，攪拌反應lOmin; 5) 有機酸處理:溶解桶中加400g水、15kg液堿，升溫到沸騰，良好攪拌下加入30kg硬脂 酸，攪拌化清，降溫到50-60°C后，加入到該反應液中，攪拌lOmin; 6) 色淀反應及顏料華處理:將200kg氯化鋇加400kg水升溫溶清后，加入到該反應液中， 使用5%稀液堿調pH=8.5-9，攪拌lOmin后將該反應液升溫至95°C，攪拌30min，降溫至60°C， 水洗、壓濾，在90-95 °C下供干。
[0020] 實例相關數據： 委托SGS機構進行檢測，參考AfPS GS 2014:01 PAK方法，使用GC-MS進行分析，得到如 下表1數據：
從表1中可以看出，本發明實施例中的PAHs含量均低于限值。
[0021]對顏料進行PVC檢測，得到如下表2數據：
【主權項】
1. 一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生產方法，其特征在于包 括如下步驟： 1) 堿溶酸析成鹽及重氮化反應:將2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸、水與液堿加入反應釜 中，升溫至95-98Γ進行反應，得到澄清液，在3-5min內往澄清液內加入濃鹽酸，得到白色乳 液，再攪拌30min，在5-10 °C溫度下向白色乳液中加入亞硝酸鈉水溶液，進行重氮化反應后 得到重氮化乳液； 2) 偶合液制備：向溶解桶中加水、液堿與2-萘酚，在60-65Γ溫度下攪拌得到澄清液，加 入特定的吸附劑打漿30-60min后得到混合液，將混合液經雙膜過濾器濾除吸附劑，濾液放 入偶合反應釜中； 3) 偶合反應:在15-18Γ溫度下將步驟1)得到的重氮化乳液加入步驟2)的偶合反應釜 中進行偶合反應，控制反應體系pH呈堿性，反應結束后攪拌0.8-1.2小時； 4) 表面活性劑處理:將步驟3)得到的反應液pH值調整到7-8,向該反應液中加入表面活 性劑水溶液進行表面改性，攪拌反應8-12min; 5) 有機酸處理:將化清的有機酸水溶液在3-5min內加入步驟4)的反應液中，控制反應 體系pH呈弱堿性，攪拌反應8-12min; 6) 色淀反應及顏料化處理：向步驟5)得到的反應液中加入氯化鋇水溶液，攪拌反應 lOmin，調整pH呈弱堿性，升溫至95°C，保溫30min，攪拌降溫，水洗、過濾，90-95°C下烘干，得 到色淀紅顏料53:1。2. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟2)所述的特定的吸附劑為活性炭、活性白土、硅藻土中的一種或多 種混合。3. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟2)所述的特定吸附劑與2-萘酚的重量比為8-20:100。4. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟2)所述的特定吸附劑的吸附時間30-60min。5. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟4)中所述表面活性劑為HLB值=12-16的非離子型脂肪醇與環氧乙 烷縮合物。6. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟4)中所述表面活性劑為0-15、M0A-4或M0A-9。7. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟4)中所述表面活性劑與顏料產出重量比為1-5:100。8. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟5)中所述的有機酸為硬脂酸、月桂酸或松香。9. 根據權利要求1所述的一種塑膠用低PAHs含量安全環保色淀紅顏料53:1的工業化生 產方法，其特征在于步驟5)中所述松香與顏料產出重量比為3-8:100。
【文檔編號】C09B63/00GK106084882SQ201610461554
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】楊宗澤, 宋榮斌
【申請人】嘉興科隆化工有限公司