专利名称：纳米级红色有机颜料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种偶氮颜料的制备方法，特别是涉及一种纳米级红色有机颜料的制备方法。
二.
背景技术：
目前，偶氮颜料的基本生产方法是重氮化反应和偶合反应。含有磺酸或羧酸基的偶氮染料色淀除了上述二步以外，还需要从钠盐转变成碱土金属盐(或其它金属盐)的转化过程。对于红色有机颜料制备中的重氮化过程，其反应环境为0℃，要大量用冰直接冷却，使反应在冰水混合物中进行。反应条件要求苛刻。对于偶合反应，通常是在偶合桶中放入水，加入碱液，加热至60℃后投入2、3酸，全溶后调整温度至15℃，把重氮液加入其中进行偶合，工艺过程比较繁琐，能耗较大，导致成本较高。现有技术制备的永固红遇浓硫酸为紫红色，遇稀酸呈蓝光；遇硝酸为棕红色。
三.
发明内容
本发明的目的是针对现有的红色有机颜料的制备条件进行了改进，提供一种工艺简单、反应条件简单的纳米级红色有机颜料的制备方法。
本发明的技术方案是一种纳米级红色有机颜料的制备方法，它是由芳胺磺酸重氮化后与2-羟基-3-萘甲酸在弱碱介质中偶合制成钠盐，然后加入碱土金属盐转化，过滤，多次冲洗，真空干燥得纳米级红色有机颜料，其特征在于，配制溶液和反应时的搅拌速度为800～20000转/分钟，芳胺磺酸的重氮化反应和偶合反应都是在常温下进行。
所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，所用原料为2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸俗称2B酸，2-氯-4-氨基甲苯-5-磺酸钠俗称2B酸钠，亚硝酸钠，10～30％稀酸，2-羟基-3-萘甲酸俗称2、3酸，2-羟基-3-萘甲酸钠俗称2、3酸钠，氢氧化钠，氢氧化钾，氯化钙，氯化钡，氯化钙，氯化锰。
所用的稀酸为稀盐酸，稀硫酸，所用的碱土金属盐为氯化钙，氯化钡，氯化锰。
重氮化反应和偶合反应都是在15～30℃的温度下进行。
2B酸与亚硝酸钠的摩尔比为1∶1～1.8，2B酸与2、3酸钠的摩尔比为1∶1～1.4，2B酸与稀酸的摩尔比为1∶3～20，2B酸与氢氧化钠/氢氧化钾的摩尔比为1∶1～12，2、3酸与氢氧化钠/氢氧化钾的摩尔比为1∶1～7。
所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，搅拌速度为10000～20000转/分钟。
所述的多次清洗以后pH值在7.4～7.9。
所述的抽真空加热干燥过程是在真空干燥炉中进行，真空度为10-2～10-3Pa，加热温度为60～90℃，加热时间为3～4小时。
所述的红色有机颜料之一产物永固红F5R结构式为 本发明的积极有益效果是1.本发明的纳米级红色有机颜料的制备方法，工艺条件要求宽松，重氮化反应、偶合反应都是在15～30℃的温度下进行。
2.本发明的纳米级红色有机颜料的制备方法，所制得的红色有机颜料具有较小的粒度。采用搅拌速度为10000～20000转/分钟和抽真空加热干燥的方法，可以降低颗粒的团聚程度，有利于得到纳米级颗粒和提高产率。表1为反应条件对产率及粒度的影响。
表1反应条件对产率及粒度的影响
3.本发明的纳米级红色有机颜料具有着色强度高、分散性好，遇稀酸不变色，在浓度为40％的硫酸中，不会呈现蓝光。
4.本发明的纳米级红色有机颜料的制备方法具有原料易得，操作简单、成本低等优点，可广泛应用于油墨、涂料等对粒度、耐候性有较高要求的领域。
四.
图1为搅拌转速在800～1000转/分钟的条件下所得到的有机红的透射电镜(TEM)图；图2为搅拌转速在2000～5000转/分钟的条件下所得到的有机红的透射电镜(TEM)图；图3为搅拌转速在8000转/分钟的条件下所得到的有机红的透射电镜(TEM)图；图4为搅拌转速在10000～20000转/分钟的条件下所得到的有机红的透射电镜(TEM)图；
五.
具体实施例方式实施例一重氮化反应称取1.0kg 2B酸与10％的稀盐酸5L混合，搅拌条件下(转速800r/min)加入固体亚硝酸钠0.4kg(稍过量)进行重氮化反应。
偶合反应称取1.0kg 2、3酸5L水中，搅拌条件下(转速800r/min)加入1.2kg的氢氧化钠至2、3酸完全反应。与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中继续搅拌。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应2小时，同时搅拌，得红色沉淀2.01kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.4，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得1.954kg。
产率97.2％，粒度200～250mm实施例二重氮化反应称取0.5kg 2B酸加入2L 10％的稀盐酸溶液中。向混合液中加入固体亚硝酸钠0.2kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.6kg 2、3酸钠加入2L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速1000r/min)。偶合完全加入0.6kg CaCl2反应3h同时搅拌，得红色沉淀1.00kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.8，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得0.973kg。
产率97.3％，粒度200～250nm实施例三重氮化反应称取0.5kg 2B酸加入2L 10％的稀硫酸溶液中。向混合液中加入固体亚硝酸钠0.2kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.6kg 2、3酸钠加入2L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速1000r/min)。偶合完全加入0.6kg CaCl2反应2h同时搅拌，得红色沉淀1.00kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.9，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得0.975kg。
产率97.5％，粒度200～250nm实施例四重氮化反应称取0.5kg 2B酸加入2L 10％的稀盐酸溶液中。向混合液中加入固体亚硝酸钠0.2kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.6kg 2、3酸钠加入2L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速2000r/min)。偶合完全加入0.6kg CaCl2反应2h同时搅拌，得红色沉淀1.00kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.5，普通烘箱干燥(干燥温度＜90℃)得0.971kg。
产率97.1％，粒度150～200nm实施例五重氮化反应称取0.5kg 2B酸加入2L水，添加1.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸钠，然后在搅拌(转速5000r/min)的同时加入30％的盐酸3.5L至无沉淀析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.2kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.6kg 2、3酸2L水中，搅拌条件下(转速5000r/min)加入0.8kg的氢氧化钠至2、3酸完全反应。与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中持续搅拌。偶合完全加入0.6kg CaCl2反应1h同时搅拌，得红色沉淀1.00kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.7，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得0.985kg。
产率98.5％，粒度150～200nm实施例六重氮化反应称取1.5kg 2B酸加入8L水，添加3.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸钠，然后在搅拌(转速8000r/min)的同时加入30％的盐酸10L至无沉淀析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.6kg进行重氮化反应。
偶合反应称取1.6kg 2、3酸钠加入8L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速8000r/min)。偶合完全加入1.6kg CaCl2反应0.5h同时搅拌，得红色沉淀3.02kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.4，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得2.978kg。
产率98.6％，粒度100～150nm实施例七重氮化反应称取0.8kg 2B酸加入4L水，添加1.6kg NaOH使2B酸完全生成2B酸钠，然后在搅拌(转速10000r/min)的同时加入10％的硫酸12L至无沉淀析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.4kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.8kg 2、3酸4L水中，搅拌条件下(转速10000r/min)加入氢氧化钠1.0kg至2、3酸完全反应，后与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中持续搅拌。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应0.5h同时搅拌，得红色沉淀1.60kg。后过滤，冲洗，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得1.58kg。
产率98.75％，粒度50～100nm实施例八重氮化反应称取0.6kg 2B酸钠溶于2L水，后在搅拌(转速15000r/min)的同时加入30％的盐酸1L至无2B酸析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.3kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.6kg 2、3酸钠加入2L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速15000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应0.5h同时搅拌，得红色沉淀1.09kg。后过滤、冲洗，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得1.08kg。
产率99.08％，粒度50nm实施例九重氮化反应称取1.0kg 2B酸钠加入5L水，在搅拌(转速20000r/min)的同时加入10％的硫酸1.5L至无沉淀析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.4kg进行重氮化反应。
偶合反应称取1.0kg 2、3酸钠加入5L水中，与重氮化产物混合同时加入1.2kg的氢氧化钠在碱性条件下进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速20000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应0.5h同时搅拌，得红色沉淀1.828kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.9，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得1.808kg。
产率98.9％，粒度20～50nm实施例十重氮化反应称取0.8kg 2B酸钠溶于5L水，在搅拌(转速20000r/min)的同时加入30％的盐酸1L至无2B酸析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.3kg进行重氮化反应。
偶合反应称取0.8kg 2、3酸钠加入5L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速20000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应2h同时搅拌，得红色沉淀1.453kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.6，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得1.437kg。
产率98.9％，粒度20～50nm实施例十一重氮化反应称取1.5kg 2B酸钠溶于8L水，在搅拌(转速20000r/min)的同时加入30％的盐酸1L至无2B酸析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.6kg进行重氮化反应。
偶合反应称取1.5kg 2、3酸钠加入8L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速20000r/min)。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应1h同时搅拌，得红色沉淀2.724kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.6，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得2.691kg。
产率98.8％，粒度20～50nm实施例十二重氮化反应称取1.5kg 2B酸加入8L水，添加3.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸钠，然后在搅拌(转速20000r/min)的同时加入30％的盐酸10L至无沉淀析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.6kg进行重氮化反应。
偶合反应称取1.6kg 2、3酸钠加入8L水中，与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中不断搅拌(转速20000r/min)。偶合完全加入1.6kg CaCl2反应1h同时搅拌，得红色沉淀3.02kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.8，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得2.978kg。
产率98.6％，粒度20～50nm实施例十三重氮化反应称取1.0kg 2B酸加入6L水，添加2.0kg NaOH使2B酸完全生成2B酸钠，然后在搅拌(转速20000r/min)的同时加入30％的盐酸8L至无沉淀析出。向沉淀液中加入固体亚硝酸钠0.4kg(稍过量)进行重氮化反应。
偶合反应称取1.0kg 2、3酸6L水中，搅拌条件下(转速20000r/min)加入1.2kg的氢氧化钠至2、3酸完全反应(2、3酸钠溶与水)。与重氮化产物混合进行偶合，反应过程中持续搅拌。偶合完全加入1.0kg CaCl2反应1h同时搅拌，得红色沉淀2.01kg。后过滤、冲洗，多次清洗以后pH值为7.5，真空加热干燥(干燥温度＜90℃)得1.978kg。
产率98.4％，粒度20～50n
权利要求
1.一种纳米级红色有机颜料的制备方法，它是由芳胺磺酸重氮化后与2-羟基-3-萘甲酸在弱碱介质中偶合制成钠盐，然后加入碱土金属盐转化，过滤，多次冲洗，真空干燥得纳米级红色有机颜料，其特征在于，配制溶液和反应时的搅拌速度为800～20000转/分钟，芳胺磺酸的重氮化反应和偶合反应都是在常温下进行。
2.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，所用原料为2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸俗称2B酸，2-氯-4-氨基甲苯-5-磺酸钠俗称2B酸钠，亚硝酸钠，10～30％稀酸，2-羟基-3-萘甲酸俗称2、3酸，2-羟基-3-萘甲酸钠俗称2、3酸钠，氢氧化钠，氢氧化钾，氯化钙，氯化钡，氯化钙，氯化锰。
3.根据权利要求2所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，所用的稀酸为稀盐酸，稀硫酸，所用的碱土金属盐为氯化钙，氯化钡，氯化锰。
4.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，重氮化反应和偶合反应都是在15～30℃的温度下进行。
5.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，2B酸与亚硝酸钠的摩尔比为1∶1～1.8，2B酸与2、3酸钠的摩尔比为1∶1～1.4，2、3酸与氯化钙的摩尔比为1∶1～3.5，2B酸与稀酸的摩尔比为1∶3～20，2B酸与氢氧化钠/氢氧化钾的摩尔比为1∶1～12，2、3酸与氢氧化钠/氢氧化钾的摩尔比为1∶1～7。
6.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，搅拌速度为10000～20000转/分钟。
7.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，多次清洗以后pH值在7.4～7.9。
8.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，抽真空加热干燥过程在真空干燥炉中进行，真空度为10-2～10-3Pa，加热温度为60～90℃，加热时间为3～4小时。
9.根据权利要求1所述的纳米级红色有机颜料的制备方法，其特征在于，红色有机颜料之一产物永固红F5R结构式为
全文摘要
本发明涉及一种偶氮颜料的制备方法，特别是涉及一种纳米级红色有机颜料的制备方法。目前，红色有机颜料制备中的重氮化过程，反应环境为0℃，条件要求比较苛刻。本发明是将芳胺磺酸在15～30℃的温度下与亚硝酸盐发生重氮化反应，并与在室温条件下配制的2－羟基－3－萘甲酸混合，偶合制成钠盐，搅拌速度为800～20000转/分钟，然后加入碱土金属盐转化，过滤，多次冲洗，真空干燥得纳米级红色有机颜料。本发明的纳米级红色有机颜料的制备方法，比原有制备偶氮有机颜料的工艺条件宽松，操作简单，所制得的红色有机颜料具有颗粒粒度小、着色强度高、分散性好，稳定性高，遇稀酸不变色等优点，可广泛应用于油墨、涂料等对粒度、耐候性有较高要求的领域。
文档编号C09B67/00GK1760283SQ20051001807
公开日2006年4月19日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者董书山, 吴雪峰, 高杰 申请人:河南黄河旋风股份有限公司