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有機顏料基礎知識之酞菁顏料

2016-6-4 2:56:51點擊:

酞菁顏料具有優異、全面的牢度性能,特別是耐曬、耐熱性,同時不溶于任何溶劑,具有極鮮艷的顏色,是當前高級顏料中成本最低的一類。


   酞菁可與銅、鉆、鎳等金屬生成水溶性的穩定絡合物。其與銅生成的酮酞菁具有非常鮮艷的藍色,稱酞菁藍。

  在銅酞菁的四個苯環上引入16個氯原子則生成銅酞菁的多氯化物,稱酞菁綠。

   酞菁顏料為多晶型化合物,其中α、β型較為常見。其穩定性各不相同,β型較α型為穩定。當結晶由α型向β型轉化時,其結晶粒子常增大,而著色力降低。由于著色力高的往往是α型,所以一般商品顏料多為α型。對色光而言,酞菁藍α型為紅光,β型為青光。

酞菁顏料是一個大環化合物,環內有一個空穴,空穴直徑約為0.27nm,可容納鐵、銅、鈷、鋁、鎳、鈣、鈉、鎂、鋅等過渡元素和其它金屬元素,見下圖

酞菁顏料主要品種

主要品種 國內名稱

P.B.15:0 酞菁藍B

P.B.15:1 酞菁BS

P.B.15:2 酞菁NCF

P.B.15:3 酞菁BGS

P.B.15:4 酞菁BGNCF

P.B.15:6 ε酞菁

P.G. 7 酞菁G


酞菁藍

酞菁藍B( P.B.15)的基本性能

呈紅光藍色相,色澤鮮艷,著色力高。

晶型穩定性差,遇高溫或芳香烴類溶劑會產生“結晶”現象。

主要用于膠印油墨,水性油墨、印花色漿、建筑涂料等。

不適合用于三色或四色套印用的油墨、汽車涂料和工業涂料等。

酞菁BSP.B.15:1

酞菁藍BS是銅酞青與少量一氯代銅酞青的混合物。

由于晶胞中含有不對稱的一氯代銅酞青分子,所以可以抑制晶型的變化。

與酞青藍B相比,酞青藍BS色光要偏綠,透明性和著色力也有所降低。分散性不太好,不太適用于塑料薄膜制品。

主要用于很多酞青藍B無法勝任的場所,比如用于汽車漆、粉末涂料、塑料、纖維原液等的著色。

酞菁NCF(P.B.15:2)

由銅酞菁和少量的磺酰胺基銅酞菁混合而成,具有很好的抗結晶性和抗絮凝性。

主要用于油性涂料的著色,特別是酞青藍BS不能勝任的場所。

酞菁BGSP.B.15:3

酞青藍BGS是單一的銅酞青,它的晶體構型屬于β-晶型,是一種穩定的晶型。

與α-晶型的酞青顏料相比,色光明顯偏綠,但著色力要低15~20%,耐溶劑/皂洗/酸堿/熱穩定性要好。

色光相當純正,透明性很好,是印刷油墨的三原色之一,可用于制造三色或四色套印油墨。

有著很好的易分散性和優異的耐溶劑性,但是如果涂料中含有大量芳香烴溶劑存在時也會發生絮凝現象。

由于優良的熱穩定性和易分散性,很適合于塑料的著色。但是有著跟α-型酞青藍一樣的缺點就是:有成核性,會對部分結晶型聚合物的扭曲性有影響。所以多以制備物如色母粒的形式供應。

酞菁BGNCF(P.B.15:4)

酞菁藍BGNCF是由酞青藍BGS和少量銅酞菁衍生物混合而成的。

著色性能和牢度性能跟BGS基本相同,只是流動性要好一些。

可用于制造烘烤涂料,凹版印刷油墨(尤其是甲苯基凹版印刷油墨)和各種類型的柔性印刷油墨。

酞菁15:6

酞菁藍15:6是單一的銅酞菁,它的晶體構型是ε-晶型,它是酞青系列顏料中紅光最強者,著色力比α-晶型高25~30%。它色澤鮮艷,流動性較好,耐熱和耐溶劑性優良,而且晶體結構也較穩定。此外它還具有特殊的光電導性,可用于液晶顯示器。

通用型酞菁藍顏料品種在性能上還難于滿足各種用途的不同要求如在塑料制品的著色上要求。顏料具有優異的分散性和相容性、高的耐熱穩定性。而在印墨中要求顏料具有優良的透明度、流動性及印墨轉移性等 。因此酞青藍深加工中除了通用型的顏料化以外,更注重的是各種專用顏料劑型的生產和開發,以適應各個領域上的使用要求。

酞菁藍不僅用作著色劑而且還用于有機半導體、光電材料、感光性樹脂的增感劑等領域。因此銅酞青成為了有機頗料中產量最大、用途最廣的藍色品種。


酞菁綠


酞菁綠是酞菁藍顏料中大部分的氫原子被氯取代的產物。酞菁綠的合成有熔融法和溶劑法兩種方法。如由粗酞菁藍懸浮在氯化鐵和氯化鋁的低共熔混合物中,用氯化銅作催化劑,在180200℃與氯氣作用后,再經惰性溶劑等后處理而制得。

酞菁綠呈藍光綠色。酞菁綠像酞青藍顏料一樣,具有很好的各種應用性能,例如,它的耐光性、耐熱性、耐候性以及耐溶性等都相當優異。雖然用藍顏料和黃顏料拼混適用可以得到綠色,但是這種拼色所得到的綠色顏料,無論在色光上,還是在應用性能上都不能與顏料酞菁綠相比。酞菁綠可以用于顏料所能應用的所有領域,如涂料、油墨、橡膠、皮革、各種塑料、合成纖維原漿以及涂料印花漿等。

酞菁綠G(P.G.7)

酞菁綠G為鹵代銅酞青顏料典型的綠色品種,它為全氯代銅酞菁,平均每分子中含14~15個氯原子。色光呈藍光綠色。

優異的耐候/耐光/耐熱/耐溶劑性,比酞青藍顏料還好。

酞菁綠G可用于顏料所能應用的所有領域。如油漆、涂料、油墨、橡膠、皮革、塑料、合成纖維原漿等。

酞菁綠G在著色力方面不如酞青藍顏料。如:調制1/3 標準色深度的油墨,需要使用17%P.G.7,而β型酞青藍顏料的使用量僅為8%。(酞青藍與黃色有機顏料復配可以得到與酞青綠G相同的色光)所以一般油墨不會使用酞青綠G。

酞菁綠G可用于天然橡膠且不影響它的硫化性能和耐老化性能;在剛性PVC中,P.G.7是少數幾個最耐用的有機顏料之一,適宜長期露置在戶外的應用場合。

酞菁3G,6GP.G.36

酞菁酞青綠3G,6G的化學組成多為氯,溴代銅酞青。取代的溴原子數愈多,色光愈黃,酞青綠3G,含溴原子4~5個,氯原子8~9個。酞青綠6G,含溴原子9~10個,氯原子2~3個。其性能用途與酞青綠G相似,但價格較貴。

其他酞菁顏料

1、耐曬涂料湖藍色淀,耐曬孔雀藍色淀(P.B.17:1

粗酞菁藍用發煙硫酸磺化,可得到銅酞菁二磺酸鹽。將銅酞菁二磺酸鹽用氯化鋇沉淀于硫酸鋇載體上便是耐曬油漆湖藍色淀。如果用鋁鋇白(氫氧化鋁和硫酸鋇的混合物)代替硫酸鋇,便是耐曬孔雀藍色淀。前者適用于涂料,后者用于油墨。二者色光都呈天藍色,有較好的耐光性,與淡鉻黃拼混可得到鮮明的蘋果綠色。

2、無金屬酞青藍(P.B.16

一般由鈉酞菁脫去金屬制得。無金屬酞青藍也存在同質多晶現象。用硫酸法和酸脹法制得的為α型,其在高溫或有機溶劑接觸也會轉變為β型,β比α型綠光更強。其耐光、耐熱、耐溶劑性能比銅酞菁差,制造成本高,性能無特殊優點,逐漸被淘汰。


以上內容來自相關書籍和文獻,可作為實際應用參考,具體應用需根據實際使用情況來調整。

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