貴陽(yáng)化工顏料著色劑是使物質(zhì)顯現(xiàn)顏色的物品,主要分為染料和顏料兩種,顏料一般是一種微細(xì)粉末狀的有色物質(zhì),一般不溶于水、油和溶劑,但能均勻的分散在其中。而染料與顏料不同,它是能溶于水、醇、油或其它溶劑等液體中的有色物質(zhì)。無(wú)機(jī)顏料的優(yōu)點(diǎn)在于耐久度較好,但是色澤不鮮艷,著色率偏低且某些品種的毒性較大,廣泛應(yīng)用的如鈦白粉、氧化鐵紅、炭黑等。而有機(jī)顏料應(yīng)用性能優(yōu)良,已成為塑料、樹(shù)脂的重要著色劑。主要應(yīng)用于印刷油墨、涂料、 塑料以及功能性著色劑領(lǐng)域,對(duì)作為著色劑有機(jī)顏料有其特定的需求。
顏料行業(yè)上游源于石油化工、煤化工以 及無(wú)機(jī)化工,其中無(wú)機(jī)顏料上游原材料主要來(lái)自無(wú)機(jī)化工,大部分為鈦白粉和氧化鐵,有機(jī)顏料上游原材料大部分來(lái)自石油化、無(wú)機(jī)化工。其中關(guān)系最大的主要是笨類、酸類、堿類等化工工業(yè)。而在下游領(lǐng)域,有機(jī)顏料最終分散應(yīng)用到汽車、印刷、食品、電子、建筑、化妝品以及其他工業(yè)制造領(lǐng)域,由于其下游應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)被平均化,故行業(yè)周期性不明顯??傮w來(lái)看石油價(jià)格對(duì)于有機(jī)顏料的生產(chǎn)成本有著直接影響,而塑料、橡膠行業(yè)則與有機(jī)顏料需求密切相關(guān)。
有機(jī)顏料分類很細(xì),各類產(chǎn)品由于顏色、性能、價(jià)格等方面均存在差別,彼此間進(jìn)行著差異化的競(jìng)爭(zhēng)。即使是實(shí)力雄厚、規(guī)模龐大的跨國(guó)公司也很難涵蓋所有產(chǎn)品,因此新進(jìn)入者往往能夠獲得一定的差異化優(yōu)勢(shì)。經(jīng)典有機(jī)顏料的色彩較鮮艷,但其耐光性、耐熱性等性能無(wú)法達(dá)到不斷擴(kuò)展的應(yīng)用領(lǐng)域所要求的水平。在未來(lái)高性能有機(jī)顏料有望形成替代效應(yīng),高性能有機(jī)顏料使用時(shí)展現(xiàn)出更優(yōu)異的物理化學(xué)特性,既具有經(jīng)典有機(jī)顏料顏色鮮艷、色強(qiáng)高的優(yōu)點(diǎn),又能滿足中涂料、油墨、塑料等領(lǐng)域?qū)δ凸庑?、耐熱性、耐溶劑性等更高性能的要求,從而成為有機(jī)顏料發(fā)展的趨勢(shì)。高性能有機(jī)顏料研發(fā)成本和技術(shù)含量高,工藝復(fù)雜,市場(chǎng)推廣周期長(zhǎng),但附加值更高。
有機(jī)顏料:
①立索爾寶紅(羅濱紅)BK 紫紅色粉末,溶于熱水, 耐熱150℃,著色力和透明性都較好。是多種塑料制品的紅色著色劑,不宜作淺色或拼色應(yīng)用,透明塑料制品應(yīng)用時(shí),用量為樹(shù)脂的0.08%。
②酞菁綠G,深綠色粉末,耐熱溫度為200℃,耐熱性、耐光性、耐酸堿性和耐溶劑性好,適合用于各種塑料制品,用量為0.005%,但透明性較差。
③酞菁藍(lán),深藍(lán)色粉末,耐熱溫度為200℃,著色力強(qiáng),遮蓋力高,耐熱性、耐光性、耐酸堿性、耐溶劑性都較好。用于大多數(shù)塑料制品中,也可用于藍(lán)色透明制品,能單獨(dú)使用,也可拼色。用量為0.02%。
④聯(lián)苯胺黃G,淡黃色粉末,熔點(diǎn)317℃,不溶于水, 可著色為鮮艷的黃色,耐熱性、耐光性和耐溶劑性好。適合于多種塑料應(yīng)用,但不適合硬聚氯乙烯、聚丙烯、尼龍、聚甲醛和聚碳酸酯等樹(shù)脂中應(yīng)用。
⑤永固黃HR, 紅光黃色粉末,耐溶劑、耐熱性好,透明性均較好,可耐熱200℃,無(wú)遷移性,遮蓋力強(qiáng),色澤艷麗??捎糜诟鞣N塑料制品。用量為0.06%。
⑥永固黃GR,黃色粉末,多用于塑料薄膜制品中。
⑦永固橙G,橙色粉末,耐熱140~150℃,著色力強(qiáng),耐光性、耐熱性、耐酸堿性較好,透明性差,遷移大。
常見(jiàn)品種
偶氮顏料
分子結(jié)構(gòu)中含偶氮基(-N=N-)的水不溶性的有機(jī)化合物,在有機(jī)顏料中是品種最多和產(chǎn)量最大的一類。偶氮顏料是由芳香胺或雜芳胺經(jīng)重氮化制得的重氮組分再與乙酰芳胺、2-萘酚、吡唑啉酮、2-羥基-3-萘甲酸或2-羥基-3-萘甲酰芳香胺等偶合組分經(jīng)偶合,生成水不溶性沉淀,即一般的偶氮顏料。其合成方法與偶氮染料基本相同,但后者是水溶性的。常用的一般偶氮顏料為橙、黃、紅色顏料如:永固橙RN(C.I.顏料橙5)、金光紅(C.I.顏料紅21)、聯(lián)苯胺黃G(C.I.顏料黃12)。為了提高耐曬、耐熱、耐有機(jī)溶劑等顏料性能,可以通過(guò)芳香二胺將兩個(gè)分子縮合成為大分子。這樣制成的顏料稱為大分子顏料或縮合偶氮顏料如:大分子橙4R(C.I.顏料橙31)、大分子紅R(C.I.顏料紅166)。
色淀
水溶性染料(如酸性染料、直接染料、堿性染料等)經(jīng)與沉淀劑作用生成的水不溶性的顏料。它的色光較艷,色譜較全,生產(chǎn)成本低,比原水溶性染料耐曬牢度高。沉淀劑主要為無(wú)機(jī)鹽、酸、載體等。無(wú)機(jī)鹽沉淀是將氯化鋇、氯化鈣、硫酸錳等作為沉淀劑與水溶性染料反應(yīng),生成水不溶性的鋇、鈣、錳等的鹽類如:永固紅F5R(C.I.顏料紅48:2)、金光紅C(C.I.顏料紅53:1)。酸沉淀是利用磷酸-鉬酸、磷酸-鎢酸、單寧酸等作為沉淀劑與水溶性堿性染料反應(yīng)生成不溶性的色淀如:耐曬玫瑰色淀(C.I.顏料紫1)、射光青蓮(C.I.顏料紫3)。載體沉淀是將水溶性染料沉積在氫氧化鋁、硫酸鋇等載體表面上,形成水不溶性色淀如:酸性金黃色淀(C.I.顏料橙17)、耐曬湖藍(lán)色淀(C.I.顏料藍(lán)17)。
酞菁
它們是水不溶性有機(jī)物,主要為藍(lán)色和綠色的顏料。1934年,英國(guó)卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司和德國(guó)法本公司分別生產(chǎn)了第一個(gè)品種──酞菁藍(lán)。絕大多數(shù)產(chǎn)品中含有二價(jià)金屬,如銅、鎳、鐵、錳等,亦有將分子中的苯環(huán)換成吡咯環(huán)或其他環(huán),在分子中也引入其他基團(tuán),不同的結(jié)構(gòu)具有不同的性能和用途。酞菁顏料中主要的品種是含銅的酞菁藍(lán)(C.I.顏料藍(lán)15)。工業(yè)上主要生產(chǎn)方法是將鄰苯二甲酸酐與尿素(也有直接采用鄰苯二腈的)在鉬酸銨催化劑存在下,與氯化亞銅反應(yīng),所得粗品俗稱為“銅酞菁”。顏料后處理的方法不同,可得到不同的商品。如將粗品溶于濃硫酸中,然后在水中慢慢沉淀析出,可得α晶型,這是一種帶紅光的藍(lán)色有機(jī)顏料;如將粗品溶于濃硫酸中,然后再通入少量氯氣,使分子上帶有1~2個(gè)氯原子,所得產(chǎn)品的色光比不帶氯的綠一些;如將粗品與干燥的氯化鈉在球磨機(jī)中研磨,可得到穩(wěn)定的綠光β晶型產(chǎn)品。粗品在三氯化鋁和氯化鈉熔體中加熱到220°C左右,通入氯氣,使分子中引入14~16個(gè)氯原子,則得到的產(chǎn)品為鮮艷的綠色顏料;如引入少量的溴,則所得產(chǎn)品色光更黃,更鮮艷。
喹吖啶酮
1958年由美國(guó)杜邦公司開(kāi)始生產(chǎn)。其生產(chǎn)方法是由丁二酸二乙酯經(jīng)過(guò)自身縮合,與苯胺縮合、閉環(huán)、精制、氧化即得γ晶型的喹吖啶酮顏料。由于其耐熱、耐曬、鮮艷度等性能與酞菁系顏料相當(dāng),故商品稱為酞菁紅(C.I.顏料紫19),其實(shí)兩者分子結(jié)構(gòu)完全不同。如氧化時(shí)采用不同的條件,則得到色光更藍(lán)的β晶型喹吖啶酮顏料,商品稱為酞菁紫。
除以上所述品種外,還有一些性能優(yōu)良的品種,如雙?嗪顏料,代表的品種為永固紫RL(C.I.顏料紫23);異吲哚啉酮顏料,代表的品種為顏料黃2GLT(C.I.顏料黃109);苯并咪唑酮顏料,代表的品種為永固橙HSL(C.I.顏料橙36)。
目前,有機(jī)顏料工作者的研究重點(diǎn)是放在顏料后處理改進(jìn)方面,如選擇較好的晶型,制造較細(xì)而粒度分布又狹的顆粒,改進(jìn)顏料的濕潤(rùn)性等,使有機(jī)顏料能發(fā)揮更大的效用。