一种具有易分散性能的有机颜料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及颜料，特别涉及一种具有易分散性能的有机颜料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、色彩是最具有表现力的要素之一，它的性质可以直接影响人们的感情，人们的生活离不开色彩。那些具有着色性质的着色剂是一种用于添加或施加在材料中或材料表面的物质。着色剂的工作原理是通过吸收光谱中不同波长(或频率)的不同数量的光，以直射或散射的方式透射(如果是半透明的)或反射剩余的光。大多数着色剂可分类为染料和颜料，或包含他们的某种组合。

2、颜料作为着色剂中的一类，是由不溶于应用介质的小颗粒组成，或者说，颜料必须通过另外的化合物附着在基质上，例如油墨中的聚合物、塑料、熔融物等。按化学组成分类，颜料可以分为无机颜料和有机颜料。其中，有机颜料色彩鲜明、着色力强、无毒性，广泛地用于油膜、油漆、涂料、合成纤维的原浆着色以及织物的涂料印花、塑料及橡胶、皮革的着色等。有机颜料的研究重点主要是寻求更合理的合成工艺路线，改变原料，降低已有品种的生产成本，以解决或减少对环境的污染，如在颜料后处理方面，选择较好的晶型来制造细小且粒度分布狭窄的颗粒以改进颜料的应用性能等，使有机颜料能发挥更大的效用。1856年，英国化学家perkin制备了第一个合成染料，即苯胺紫；1858年，德国化学家griess发现了苯胺的重氮化反应；1861年mene发现了苯胺重氮盐与芳胺或芳香酚的偶合反应后，才开始人工合成染料和有机颜料。偶合反应作为有机颜料生产的重要过程，包括两个反应组分，即重氮组分(通常为芳伯胺的重氮盐)和偶合组分(与重氮盐偶合的酚类或芳胺)。偶合反应过程的特点是放热反应，反应速率很快，一般在水介质中进行，且不同类型的偶合组分要求不同ph的介质。但由于重氮盐很活泼，为了避免副反应，偶合反应要在0～15℃下进行，并控制偶合组分微过量，使重氮组分反应完全。

3、理想的分散体系是具有“一次粒子”的颜料。但由于粒子表面能量高，非常容易发生粒子的聚集或絮凝，因此将颜料、助剂、溶剂(包含水和非水溶剂)等原料经分散、研磨等工艺得到颜料颗粒稳定分散液体色料，是有效避免颜料粉尘污染和提高着色力、鲜艳度和亮度等使用效果的一个有效方案。但这种稳定的分散状态需要更多的能量、设备和时间来完成，同时还会受到温度等环境因素的影响，使得长时间存储的稳定性降低以至于分散的颜料颗粒倾向于聚集或沉淀。因此，人们设想通过某种手段以改变其颜料-水或颜料-非水溶剂之间的表面性质，从而防止细小粒子的聚集，制备出结构松软、容易再分散的颜料粒子。在工业上，通过特殊处理能够在水或其它溶剂中以较低的能量消耗和较短的分散时间达到同等分散效果的颜料被称为易分散颜料。这种颜料易分散于所需分散的介质中，如水、非水溶剂等，其具有优良的存储稳定性和分散稳定性，并且其中颜料的特征，如着色强度、耐久性、耐光性等被改进。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有易分散性能的有机颜料及其制备方法和应用。本发明通过在有机颜料合成过程中引入亲水基团，制备得到具有易分散性能的有机颜料，解决了颜料分散液的存储稳定性和分散稳定性问题，在同等颜料用量下使得颜料分散液表现出更高的着色强度和更好的耐性。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种具有易分散性能的有机颜料，其是通过在偶合反应中将含亲水基团的化合物接枝到有机颜料上制得；其中，含亲水基团的化合物为含亲水基团取代的c1-c20烷基化合物和/或芳基化合物。

4、进一步的，所述烷基为c1-c10的烷基，所述芳基为c6-c20的芳基。

5、更进一步的，所述芳基为含c1-c10醚烷基取代的苯基、含c1-c10且含肽键取代的烷基的萘基、苯基和萘基通过肽键直接相连的基团、含c1-c2烷基的苯基与间位为肽键的萘基相连的基团。

6、进一步的，所述亲水基团选自羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基、氨基、季铵基、羟基、醚基、羧酸酯、聚醚、烷基糖苷中的至少一种。

7、进一步的，所述亲水基团为在烷基末端或中间进行取代的取代基团，该取代基团的个数为2个以上，且该2个以上取代基团相同或不相同；

8、或者为在醚烷基末端或中间进行取代的取代基团，该取代基团的个数为2个以上，且该2个以上取代基团相同或不相同；

9、或者为在醚烷基末端或中间进行取代，且在醚烷基连接的苯基的间位或邻位含有羟基或羧基的亲水基团；连接在醚烷基末端或中间的取代基团的个数为2个以上，且该2个以上取代基团相同或不相同；

10、或者为含肽键取代的苯基的间位取代基团；

11、或者为含肽键的苯基的间位烷基的取代基团。

12、本发明进一步提供了一种具有易分散性能的有机颜料的制备方法，具体为：将含亲水基团的化合物通过偶合反应与有机颜料进行接枝得到该具有易分散性能的有机颜料；其中，含亲水基团的化合物为含亲水基团取代的c1-c20烷基化合物和/或芳基化合物。

13、进一步的，在该制备方法中，首先制备偶合组分液和重氮盐溶液；偶合组分液或重氮盐溶液中添加有含亲水基团的化合物；将重氮盐溶液与偶合组分溶液混合后，搅拌反应，经过滤、干燥，制得该具有易分散性能的有机颜料。

14、进一步的，在该制备方法中，搅拌反应的温度为0-100℃。

15、本发明进一步提供了该具有易分散性能的有机颜料在涂料或油墨中的应用。具体的，通过直接分散研磨的方式将该具有易分散性能的有机颜料应用于涂料或油墨中。

16、本发明的有益效果是：

17、本发明将含亲水基团的化合物在偶合反应中接枝引入到有机颜料的着色基团上，制得具有易分散性能的有机颜料。本发明的具有易分散性能的有机颜料适用于液相的应用介质，能够以较低的能量消耗和较短的分散时间达到同等分散效果。相比较于未改性颜料的液体颜料分散液，由本发明的具有易分散性能的有机颜料制得的颜料分散液具有更优异的储存稳定性、着色强度、透明度、细度等，与应用体系相容性好。

18、在应用时，可通过直接分散研磨方式将本发明的具有易分散性能的有机颜料用于涂料、油墨领域。该具有易分散性能的有机颜料优选用于液相含水的涂料、油墨领域。该具有易分散性能的有机颜料应用在涂料领域透明度高，应用在油墨领域细度低、流动性好。

技术特征：

1.一种具有易分散性能的有机颜料，其特征在于，其是通过在偶合反应中将含亲水基团的化合物接枝到有机颜料上制得；其中，含亲水基团的化合物为含亲水基团取代的c1-c20烷基化合物和/或芳基化合物。

2.根据权利要求1所述的一种具有易分散性能的有机颜料，其特征在于，所述烷基为c1-c10的烷基，所述芳基为c6-c20的芳基。

3.根据权利要求2所述的一种具有易分散性能的有机颜料，其特征在于，所述芳基为含c1-c10醚烷基取代的苯基、含c1-c10且含肽键取代的烷基的萘基、苯基和萘基通过肽键直接相连的基团、含c1-c2烷基的苯基与间位为肽键的萘基相连的基团。

4.根据权利要求1所述的一种具有易分散性能的有机颜料，其特征在于，所述亲水基团选自羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基、氨基、季铵基、羟基、醚基、羧酸酯、聚醚、烷基糖苷中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的一种具有易分散性能的有机颜料，其特征在于，所述亲水基团为在烷基末端或中间进行取代的取代基团，该取代基团的个数为2个以上，且该2个以上取代基团相同或不相同；

6.一种具有易分散性能的有机颜料的制备方法，其特征在于，是将含亲水基团的化合物通过偶合反应与有机颜料进行接枝得到该具有易分散性能的有机颜料；其中，含亲水基团的化合物为含亲水基团取代的c1-c20烷基化合物和/或芳基化合物。

7.根据权利要求6所述的一种具有易分散性能的有机颜料的制备方法，其特征在于，首先制备偶合组分液和重氮盐溶液；偶合组分液或重氮盐中添加有含亲水基团的化合物；将重氮盐溶液与偶合组分溶液混合后，搅拌反应，经过滤、干燥，制得该具有易分散性能的有机颜料。

8.根据权利要求7所述的一种具有易分散性能的有机颜料的制备方法，其特征在于，搅拌反应的温度为0-100℃。

9.权利要求1至5所述的具有易分散性能的有机颜料在涂料或油墨中的应用。

10.根据权利要求9所述的具有易分散性能的有机颜料在涂料或油墨中的应用，其特征在于，通过直接分散研磨的方式将该具有易分散性能的有机颜料应用于涂料或油墨中。

技术总结本发明公开了一种具有易分散性能的有机颜料及其制备方法和应用；该具有易分散性能的有机颜料是通过在偶合反应中将含亲水基团的化合物接枝到有机颜料上制得；其中，含亲水基团的化合物为含亲水基团取代的C1‑C20烷基化合物和/或芳基化合物。本发明通过在有机颜料合成过程中引入亲水基团，制备得到具有易分散性能的有机颜料，解决了颜料分散液的存储稳定性和分散稳定性问题，在同等颜料用量下使得颜料分散液表现出更高的着色强度和更好的耐性。技术研发人员：周华,李士杰,吕品受保护的技术使用者：常熟世名化工科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4