一种环保型有机颜料及其制备方法与流程

本发明涉及有机颜料，具体涉及一种环保型有机颜料及其制备方法。

背景技术：

1、涂料印花色浆是由颜料(着色剂)、分散剂、润湿剂和水通过机械研磨加工而成的。着色剂中除了黑色为炭黑、白色为钛白粉以外，其它色谱都是有机颜料。有机颜料按其化学结构分为偶氮型(>50%)，杂环型(<11%)和钛菁(29%)。偶氮颜料应用最多，多为黄、橙、红色谱，杂环类以红、紫色为主，酞菁以蓝、绿为主。受致癌芳香胺影响的主要是偶氮型有机颜料，根据“染料索引”(colourindex)，共计有56种受致癌芳香胺影响，其中系3，3’一二氯联苯胺(dcb)共25种 (占44.6%)，涉及黄、橙色的大部分颜料。根据癌症研究国际事务局(international agency for research on cancer iarc)认定dcb属于致癌化学物质。

2、胺的主要有3个，即：3，3’—二氯联苯胺(dcb)，3，3’—二甲基联苯胺(dmb)和2—甲基-5-硝基苯胺(大红g色基)。涉及的有机颜料主要有7个，即:c.i.颜料黄12(联苯胺黄g)、c.i.颜料黄16(永固黄7g)、c.i.颜料黄17(永固黄2g)、c.i.颜料黄77(坚固金黄gr)、c.i.颜料橙13(永固橙g)、c.i.颜料红8(永固红f4r)和c.i.颜料红22(坚固大红g)。但是，大多数有机颜料中不可避免地会存在未反应的痕量芳胺残存物，dcb合成的有机颜料中也有超过30mg/kg限量的dcb。有许多案例证明应用dcb合成的有机颜料加工和涂料印花织物上的dcb含量超过限定值。有机颜料制备过程中，在重氮反应步骤，由于亚硝酸钠在酸性条件下不稳定，就会生成一氧化氮气体，一氧化氮遇到氧气生成二氧化氮放出，污染环境；并且如果亚硝酸钠用量过多，则会氧化芳香胺，消耗酸，使偶联反应步骤的副反应增加，还会使重氮盐本身分解。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种环保型有机颜料的制备方法，制备得到的环保型有机颜料纯度高，对环境和人安全和环保，不含有具有致癌性的二十四种芳香胺。

2、本发明的目的之二在于提供一种环保型有机颜料。

3、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

4、一种环保型有机颜料，包括以下步骤：s1、将取代芳胺、硫酸和过量的亚硝酸钠进行重氮化反应，反应温度为0～5℃，生成重氮盐，采用tlc的方法监测重氮化反应是否完成，监测到反应完成后，将反应液进行纳滤处理，除去未反应的亚硝酸钠和硫酸钠，得到纳滤处理后的重氮盐；

5、s2、将所述纳滤处理后的重氮盐和5-乙酰乙酰胺基苯并咪唑酮在微通道反应器中进行混合，混合后，加入弱酸，然后将温度跳跃升高到85℃，所述纳滤处理后的重氮盐与5-乙酰乙酰胺基苯并咪唑酮进行耦合反应， 过滤洗涤，烘干粉碎后，得到颜料粗品；

6、s3、将作为分散剂和稳定剂的纤维素纳米晶体(cncs)用乙醇润湿，得到纤维素纳米晶体(cncs)胶体，将所述颜料粗品添加到所述纤维素纳米晶体(cncs)胶体中，得到环保型苯并咪唑酮有机颜料悬浮液，用细胞粉碎机对所述环保型苯并咪唑酮有机颜料悬浮液进行超声搅拌和分散，得到所述环保型苯并咪唑酮有机颜料；

7、其中取代芳胺的结构通式如下：

8、

9、x选自ch3、cl、no2、so3h中的一种；y选自och3、h、no2中的一种。

10、进一步地，步骤s1中，取代芳胺与硫酸的摩尔比为1：2.5～4。

11、进一步地，步骤s2中，加入弱酸后，溶液的ph为4～7。

12、进一步地，步骤s2中，所述弱酸为醋酸或柠檬酸中的一种。

13、进一步地，步骤s3中，将所述颜料粗品添加到所述纤维素纳米晶体(cncs)胶体中，所述颜料粗品和所述纤维素纳米晶体的质量比为1：1。

14、本发明的目的之二是提供一种环保型有机颜料，采用上述制备方法制备得到。

15、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

16、（1）本发明提供的一种环保型有机颜料的制备方法，本发明采用不具有致癌性的的芳胺制备重氮盐，5-乙酰乙酰胺基苯并咪唑酮作为耦合组分，有机颜料的制备和检测过程中都不会产生具有致癌性的二十四种芳香胺；并且在生成重氮盐后，采用tlc的方法监测重氮化反应是否完成，监测到反应完成后，将反应液进行纳滤处理，除去未反应的亚硝酸钠和硫酸钠，使重氮化反应结束，维持重氮盐的稳定性，重氮化反应过程中也不会发生副反应，生成副产物，使接下来的偶联反应的副反应增加，减小有机颜料的纯化难度，又因为重氮化反应中亚硝酸钠用量过多，由于亚硝酸钠的氧化性，还会使重氮盐本身分解。

17、（2）本发明提供的一种环保型有机颜料的制备方法，微通道反应器具有优异的传质传热性能，将纳滤处理后的重氮盐和5-乙酰乙酰胺基苯并咪唑酮在微通道反应器中进行混合，混合后，加入弱酸，然后将温度跳跃升高到85℃，跨越了该重氮盐容易分解耦合的温度段 70℃~80℃，从而避免了重氮盐间的耦合的副反应。

18、（3）本发明提供的一种环保型有机颜料的制备方法，将颜料粗品添加到纤维素纳米晶体(cncs)胶体中，由于现有的有机颜料制备方法通常是将颜料粗品分散在有机相中，例如三氯苯溶剂中，然而，大多数有机相是易挥发的，对环境和生物有害，不安全和环保。

技术特征：

1.一种环保型苯并咪唑酮有机颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种环保型有机颜料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，取代芳胺与硫酸的摩尔比为1：2.5～4。

3.如权利要求1所述的一种环保型有机颜料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，加入弱酸后，溶液的ph为4～7。

4.如权利要求1所述的一种环保型有机颜料，其特征在于，步骤s2中，所述弱酸为醋酸或柠檬酸中的一种。

5.如权利要求1所述的一种环保型有机颜料的制备方法，其特征在于，步骤s3中，将所述颜料粗品添加到所述纤维素纳米晶体(cncs)胶体中，所述颜料粗品和所述纤维素纳米晶体的质量比为1：40。

6.权利要求1～5中任一项所述的一种环保型苯并咪唑酮有机颜料的制备方法制备得到的环保型苯并咪唑酮有机颜料。

技术总结本发明公开了一种环保型有机颜料及其制备方法，属于有机颜料技术领域，包括以下步骤：S1、采用TLC的方法监测重氮化反应是否完成，监测到反应完成后，将反应液进行纳滤处理，除去未反应的亚硝酸钠和硫酸钠，得到纳滤处理后的重氮盐；S2、将纳滤处理后的重氮盐和5‑乙酰乙酰胺基苯并咪唑酮在微通道反应器中进行混合，混合后，加入弱酸，然后将温度跳跃升高到85℃，纳滤处理后的重氮盐与5‑乙酰乙酰胺基苯并咪唑酮进行耦合反应，过滤洗涤，烘干粉碎后，得到颜料粗品。本发明最终制备得到的环保型有机颜料的纯度高，对环境和人安全环保，不含有具有致癌性的二十四种芳香胺。技术研发人员：宗绍亮,林平,张晓云受保护的技术使用者：瑞安宝源化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27