本发明属于油墨
技术领域：
，特别是涉及一种水基红色染料和喷墨成像用油墨及其制备方法。
背景技术：
：近年来，随着喷墨印刷系统在办公室和家庭中应用的迅速发展，在印刷质量上，有了显著的提高，但印刷品的耐久性仍有待提高，尤其是在多孔介质的喷墨印刷产品，由于臭氧或者光照的原因，长期保存的文本和照片会发生褪色，不能够保持其高清晰度，高持久性和高耐久性。这就要求印刷品具有高耐水牢度、高耐晒牢度，高耐臭氧牢度。对配制喷墨墨水的染料的稳定性、耐水性、耐光性等提出了更高要求。技术实现要素：针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种水基红色染料和喷墨成像用油墨及其制备方法，以改进红色染料稳定性高、耐水性及耐光性，其制备方法简单。本发明采用的技术方案是：一种水基红色染料，包括多种由如下化学结构式(式1)表示的化合物：其中Ar为A为H或SO3M；M为Na+、K+、Li+、NH4+或HN(CH3)3+；B为-OH、C为本发明所述的水基红色染料，其中，所述红色染料包括由如下化学结构式(式2)表示的化合物：本发明所述的水基红色染料，其中，所述红色染料包括由如下化学结构式(式4)表示的化合物：本发明所述的水基红色染料的制备方法，包括以下步骤：(1)一缩：将三聚氯氰和乳化剂、水打浆得三聚氯氰浆液；然后将pH值为6-7的一缩取代用化合物溶液慢慢加入到所述三聚氯氰浆液中得混合液，调节所述混合液pH值到5-6，搅拌至氨基物完全反应，得一缩溶液；(2)二缩：将pH值为6-7的2.4-二氨基苯磺酸或间苯二胺溶液加入到步骤(1)中所述一缩溶液中，升温到40-45℃，调节pH值到5-8，反应到2.4-二氨基苯磺酸或间苯二胺消失为终点，降温，加入亚硝酸钠，搅拌溶解得二缩溶液；(3)重氮化：在搅拌下，将步骤(2)所述二缩溶液慢慢滴加到冰盐酸中，保持温度为0-5℃，亚硝酸钠过量，反应至氨基消失为终点，加入氨基磺酸，去除过量的亚硝酸钠得重氮盐；(4)三缩：调节H酸pH值到6-7，溶解在水中，升温到40-45℃，搅拌溶解后，慢慢加入苯甲酰氯、苯磺酰氯或甲苯磺酰氯，调节pH值到6-7，控制游离H酸在0.5wt％以内为终点；反应到终点后，调节pH值到9-9.5，升温回流反应后，降温得三缩物；(5)偶合：将步骤(3)中所述重氮盐降温到0℃后，将步骤(4)中所述三缩物加入到降温后的所述重氮盐中，然后调节pH值到8-9，反应2-4h，至重氮盐消失为终点，得偶合物；(6)四缩：将pH值为7-8的四缩取代用化合物溶液加入到步骤(5)中所述偶合物中，升温到80-90℃，保温，调节pH值到8-9.5，反应后，加入10-15g/L的精盐盐析，过滤，弃去滤液，滤饼溶解，溶液渗析，过滤，喷干，即得如下化学结构式(式3)的水基红色染料，其中Ar为A为H或SO3M；M为Na+、K+、Li+、NH4+或HN(CH3)3+；B为C为本发明所述的水基红色染料的制备方法，包括以下步骤：(1)一缩：将三聚氯氰和乳化剂、水打浆得三聚氯氰浆液；然后将pH值为6-7的一缩取代用化合物溶液慢慢加入到所述三聚氯氰浆液中得混合液，调节所述混合液pH值到5-6，搅拌至氨基物完全反应，得一缩溶液；(2)二缩：将pH值为6-7的2.4-二氨基苯磺酸或间苯二胺溶液加入到步骤(1)中所述一缩溶液中，升温到40-45℃，调节pH值到5-8，反应到2.4-二氨基苯磺酸或间苯二胺消失为终点，降温，加入亚硝酸钠，搅拌溶解得二缩溶液；(3)重氮化：在搅拌下，将步骤(2)所述二缩溶液慢慢滴加到冰盐酸中，保持温度为0-5℃，亚硝酸钠过量，反应至氨基消失为终点，加入氨基磺酸，去除过量的亚硝酸钠得重氮盐；(4)三缩：调节H酸pH值到6-7，溶解在水中，升温到40-45℃，搅拌溶解后，慢慢加入苯甲酰氯、苯磺酰氯或甲苯磺酰氯，调节pH值到6-7，控制游离H酸在0.5wt％以内为终点；反应到终点后，调节pH值到9-9.5，升温回流反应后，降温得三缩物；(5)偶合：将步骤(3)中所述重氮盐降温到0℃后，将步骤(4)中所述三缩物加入到降温后的所述重氮盐中，然后调节pH值到8-9，反应2-4h，至重氮盐消失为终点，得偶合物；(6)用液碱调节步骤(5)中所述偶合物pH值为10-12.5，升温到75-90℃，保温反应4-6h，至偶合物消失为终点；用盐酸调节pH值到7-9，加入10-15g/L的精盐，保温2h，过滤；滤饼重新溶解，过膜，浓缩，喷干，即得如下化学结构式(式5)的水基红色染料，其中，A为H或SO3M；M为：Na+，K+,Li+,NH4+或HN(CH3)3+；C为本发明所述的水基红色染料的制备方法，其中，步骤(1)中一缩取代用化合物为邻氨基苯甲酸、乙二醇胺、亚氨基二乙酸、5-氨基异酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸和2-氨基苯甲酸-4-磺酸中一种。本发明所述的水基红色染料的制备方法，其中，步骤(6)中四缩取代用化合物为氨基乙磺酸、3-巯基-1-丙磺酸酸、吗啉和二甘醇胺中一种。本发明所述的水基红色染料的制备方法，其中，步骤(1)中所述一缩取代用化合物和三聚氯氰摩尔比为0.9～1.1：1.0，优选0.95～1.05：1.0，最优选0.97～1.0：1.0；步骤(2)中所述三聚氯氰和2.4-二氨基苯磺酸或间苯二胺摩尔比为0.9～1.1：1.0，优选0.9～1.0：1.0，最优选0.95～1.0：1.0；步骤(4)中所述H酸和苯甲酰氯、苯磺酰氯或甲苯磺酰氯摩尔比为1.0：1.0～1.6，优选1.0：1.1～1.3，最优选1.0：0.97～1.2，步骤(6)中所述H酸和四缩取代用化合物的摩尔比为1.0：0.9～1.1，优选1.0：0.9～1.0，最优选1.0：0.95～1.0。本发明还提供了一种喷墨成像用油墨，由如下质量百分比的组分组成：水基红色染料3％，乙二醇5-20％，1.2-丙二醇5-10％，丙三醇5-10％，N甲基吡咯烷酮3-10％，ProxelGXL0.1％，Surfynol4650.2％和水65-75％；所述水基红色染料为上述染料中的一种或两种以上的化合物。本发明另外还提供了上述喷墨成像用油墨的制备方法，包括以下步骤：按配比准备原料，搅拌均匀后，过0.25μmPC膜，滤液即为喷墨成像用油墨。本发明有益效果：本发明所述的水基红色染料，稳定性高、耐水性及耐光性好。本发明所述的喷墨成像用油墨，为喷墨成像用油墨提供了一种新的染料，使喷墨图像能够有高清晰度，高持久性和高耐久性，不会由于臭氧或者光照的原因发生褪色。具体实施方式实施例1一种水基红色染料，为由化学结构式(式1)表示的化合物：本实施例所述的水基红色染料的制备方法，包括以下步骤：(1)一缩：在1000ml烧杯中，加入18.5g(0.1mol)三聚氯氰和5wt％乳化剂与100g冰和50ml水一起打浆0.5h得三聚氯氰浆液，所述乳化剂为烷基糖苷APG10；并用液碱(30wt％)将13.8g(0.1mol)邻氨基苯甲酸溶解在烧杯b中150ml水中，调节pH值为6-7得邻氨基苯甲酸溶液；将所述邻氨基苯甲酸溶液慢慢加入到所述三聚氯氰浆液中，加完搅拌0.5h，用苏打调节pH值到5-6，用氨基指示剂检测，氨基消失为终点，得一缩溶液；(2)二缩：在250ml烧杯中，加入18.8g折百(0.1mol)2.4-二氨基苯磺酸用液碱(30wt％)调节pH值为6-7，搅拌溶解在200ml水中得2.4-二氨基苯磺酸溶液；然后将所述2.4-二氨基苯磺酸溶液加入到步骤(1)中所述一缩溶液中，升温到40-45℃，用纯碱调节pH值到5-8，用HPLC分析，直到2.4-二氨基苯磺酸消失为终点；降温，加入6.9g亚硝酸钠，搅拌溶解得二缩溶液，备用；(3)重氮化：在2000ml烧杯中，加入200g冰和35ml盐酸，得到冰盐酸，在搅拌下，将步骤(2)中所述二缩物慢慢滴加到所述冰盐酸中，加完，保持温度0-5℃，亚硝酸钠过量，反应2h；用氨基指示剂检测，氨基消失为终点，加入氨基磺酸，去除过量的亚硝酸钠，得重氮盐，备用；(4)三缩：将40g85wt％(0.1mol)的H酸用纯碱调节pH值到6-7后溶解在300ml水中，升温到40-45℃，搅拌溶解后，慢慢加入16g苯甲酰氯，同时用苏打调节pH值到6-7，控制游离H酸在0.5wt％以内为终点；反应到终点后，加入苏打，调节pH值到9-9.5，升温回流反应2h，降温得三缩物，备用；(5)偶合：在步骤(3)中所述重氮盐中继续加冰，降温到0℃；将步骤(4)中所述三缩物加入到所述重氮盐中，加完用苏打调节pH值到8-9，反应2-4h，用H酸检测重氮盐，重氮盐消失为终点，得偶合物；(6)四缩：在100ml烧杯中，加入氨基乙磺酸12.5g(0.1mol)，加入液碱(30wt％)和70ml水，搅拌溶解，调节pH值到7-8得氨基乙磺酸溶液；将所述氨基乙磺酸溶液加入到步骤(5)中所述偶合物中，升温到80-90℃，保温，用纯碱调节pH值到8-9.5，用TLC分析，检测偶合物消失为终点；反应结束后，加入10-15wt％的精盐盐析，过滤，弃去滤液，滤饼溶解，溶液渗析(小于60μs/cm)，过滤(GF/A,GF/F玻璃纤维滤膜0.45μm膜)，喷干得水基红色染料。实施例2～48实施例1～48水基红色染料的的化学结构通式如下：实施例2～24水基红色染料的制备方法，除用乙二醇胺、亚氨基二乙酸、5-氨基异酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸或2-氨基苯甲酸-4-磺酸与步骤(1)中邻氨基苯甲酸进行替换得到相应的C基团，用3-巯基-1-丙磺酸酸、吗啉或二甘醇胺与步骤(6)中氨基乙磺酸进行替换得到相应的B基团，其它同实施例1，得到相应的水基红色染料2～24。水基红色染料2～24对应的A、B和C基团如表1所示。表1水基红色染料2～48对应的A、B和C基团列表实施例25～48水基红色染料的制备方法，除在(2)步骤中用间苯二胺替换2，4-二氨基苯磺酸，用乙二醇胺、亚氨基二乙酸、5-氨基异酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸或2-氨基苯甲酸-4-磺酸与步骤(1)中邻氨基苯甲酸进行替换得到相应的C基团，用3-巯基-1-丙磺酸酸、吗啉或二甘醇胺与步骤(6)中氨基乙磺酸进行替换得到相应的B基团，其它同实施例1，得到相应的水基红色染料25～48。水基红色染料25～48对应的A、B和C基团如表2所示。表2水基红色染料25～48对应的A、B和C基团列表实施例49一种水基红色染料，为由化学结构式(式2)表示的化合物：本实施例所述的水基红色染料的制备方法，除偶合后将步骤(6)替换为用液碱(30wt％)调节pH值为10-12.5，升温到75-90℃，保温反应4-6h；用薄层色谱法(TLC)分析，至偶合物消失为终点；用盐酸调节pH值到7-9，加入10-15g/L的精盐，保温2h，过滤；滤饼重新溶解，过膜，浓缩，喷干得水基红色染料。实施例50～60实施例50～60水基红色染料的化学结构通式如下：实施例50～60水基红色染料的制备方法，除步骤(2)中采用间苯二胺或2，4-二氨基苯磺酸，用乙二醇胺、亚氨基二乙酸、5-氨基异酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸或2-氨基苯甲酸-4-磺酸与步骤(1)中邻氨基苯甲酸进行替换得到相应的C基团，其它同实施例49，得到相应的水基红色染料50～60。水基红色染料50～60对应的A、B和C基团如表3所示。表3水基红色染料50～60对应的A、B和C基团列表实施例61～120实施例61～120水基红色染料的化学结构通式如下：实施例61～120水基红色染料的制备方法，除在步骤(4)中采用苯磺酰氯替代苯甲酰氯外，实施例61～84同实施例1，实施例85～108同实施例25，实施例109～120同实施例49，得到相应的水基红色染料61～120。水基红色染料61～120对应的A、B和C基团如表4所示。表4水基红色染料61～120对应的A、B和C基团列表实施例121～180实施例121～180水基红色染料的化学结构通式如下：实施例121～180水基红色染料的制备方法，除在步骤(4)中采用对甲基苯磺酰氯替代苯甲酰氯外，实施例121～144同实施例1，实施例145～168同实施例25，实施例169～180同实施例49，得到相应的水基红色染料121～180。水基红色染料121～180对应的A、B和C基团如表5所示。表5水基红色染料121～180对应的A、B和C基团列表实施例181一种喷墨成像用油墨，由如下质量百分比的原料组成：水基红色染料：3％；乙二醇：5％；1.2-丙二醇5％，丙三醇5％，N甲基吡咯烷酮6.7％，ProxelGXL0.1％，Surfynol4650.2％和水75％。本实施例所述喷墨成像用油墨的制备方法，包括以下步骤：按配比准备原料，搅拌均匀后，过0.25μm聚碳酸酯(PC)膜，滤液即为红色油墨。实施例181中所述水基红色染料为上述实施例1-180中180种水基红色染料中的一种或两种以上的化合物。ProxelGXL购自美国奥麒化工(ARCH)有限公司，Surfynol465购自美国空气化工产品公司。对比例1一种喷墨成像用油墨，由如下质量百分比的原料组成：染料：乙二醇：5％；1.2-丙二醇5％，丙三醇5％，N甲基吡咯烷酮6.7％，ProxelGXL0.1％，Surfynol4650.2％和水75％，所述染料的化学结构式(式8)如下所示：对实施例181和对比例1中红色油墨的色相和鲜艳度进行比较。将实施例181和对比例1中红色油墨分别刮在kodak(柯达)微孔照相纸上，采用XRiteXR8200测色仪进行测色，测量L，a*，b*，C，其中测量结果如表6所示。表6测色仪测得实施例181和对比例1中红色油墨参数表La*b*C实施例18155.374.5-1.574.5对比例148.770.8-4.470.9备注：1976由CIE推荐的均匀色空间。该空间是三维直角坐标系统，是目前最受广用的测色系统。以明度L*和色度坐标，a*、b*来表示颜色在色空间中的位置。L*表示颜色的明度；a*正值表示红色，负值表示绿色；b*正值表示黄色，负值表示蓝色；C为颜色饱和度。由表6可以看出，使用本发明的单偶氮化合物配制的油墨，具有较好的亮度，鲜艳度。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页1 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