一种塑料着色剂分散紫28及其制备方法与流程
本发明涉及塑料着色剂及其制备方法技术领域,具体涉及一种塑料着色剂分散紫28及其制备方法。
背景技术:
塑料着色剂在塑料加工工艺中,作为一种原辅料,起到美化、装饰、便于识别、提高耐候性、提高力学性能、改进光学性能等作用。分为无机颜料、有机颜料和和染料。其中,颜料是指能使物体染上颜色的物质。颜料有可溶性的和非溶性的,有无机的和有机的区别。无机颜料一般是矿物性物质,人类很早就知道使用无机颜料,利用有色的土和矿石,在岩壁上作画和涂抹身体。有机颜料一般取自植物和海洋动物,如茜蓝、藤黄和古罗马从贝类中提炼的紫色。主要应用于涂料、油墨、印染、塑料制品、造纸、橡胶制品和陶瓷等行业,随着下游行业的快速发展,对颜料的需求不断扩大,中国颜料行业的发展前景十分广阔。
分散紫28是一种颜料,又称溶剂紫31、1,4-二氨基-2,3-二氯蒽醌、2,3-二氯-1,4-二氨基蒽醌,分子式是c14h8cl2n2o2,分子量是307.1315,借助于分散剂的作用在染液中均一分散而进行染色。其结构式如(i)所示:
目前市面上的分散紫28的上色率一般在90-93%,且制备工艺中存在反应过程中物料容易变得很稠,难以搅开,原料1,4-二氨基蒽醌隐色体包裹在物料中,不易反应完全,反应难以到达终点;反应温度过高,副反应增加,产品纯度降低。因此,研制一种上色率高,能够克服以上问题的塑料着色剂分散紫28及其制备方法是非常必要的。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明提出一种塑料着色剂分散紫28及其制备方法,制备的塑料着色剂分散紫28上色率高,制备过程稠度适中,反应快速且完全,副反应少,产品纯度高。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种塑料着色剂分散紫28,由以下重量份数的原料制备而成:硝基苯190-210份、1,4-二羟基蒽醌隐色体30-40份、氯化硫酰70-75份、纯碱溶液25-30份。
优选地,由以下重量份数的原料制备而成:硝基苯199份、1,4-二羟基蒽醌隐色体35份、氯化硫酰72份、纯碱溶液28份。
优选地,所述纯碱溶液为15-25wt%纯碱溶液。
一种塑料着色剂分散紫28的制备方法,具体步骤如下:
(1)在反应釜中投入硝基苯,开动搅拌,搅拌速度70-120r/min,加入1,4-二羟基蒽醌隐色体,升温至35-45℃,保温0.5-1.5小时;
(2)再向反应釜中滴加氯化硫酰,控制温度在35℃-45℃,滴加时间为6-8小时,滴加完毕后继续搅拌1.5-2.5小时;
(3)再将步骤(2)反应釜中的反应物转入中和釜,开动搅拌,搅拌速度60-100r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,中和完毕后转入水蒸气蒸馏釜,开锅底蒸汽,待硝基苯脱尽后放料吸虑洗涤,滤饼干燥,即得成品。
优选地,所述步骤(1)开始搅拌速度为70-80r/min,在加入1,4-二羟基蒽醌隐色体后的保温阶段,搅拌速度先加快至100-120r/min,搅拌时间为0.5小时,搅拌速度再降低至40-50r/miin,搅拌至保温结束。
优选地,所述步骤(1)的升温至38℃,保温1小时。
优选地,所述步骤(2)的氯化硫酰的滴加速度先慢后快,滴加量为90-110kg/h。
优选地,所述步骤(2)在滴加完氯化硫酰后的搅拌分为三阶段,第一阶段搅拌速度为90-100r/min,搅拌时间1小时;第二阶段搅拌速度为70-80r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为50-60r/minr,搅拌时间为0.5小时。
优选地,所述步骤(3)的开始搅拌速度为60-80r/min,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为90-100r/min,继续搅拌直至中和反应结束。
优选地,所述步骤(3)所述纯碱溶液的滴加速度先慢后快,滴加量为120-160kg/h。
制备过程主要化学反应如下:
本发明具有以下有益效果:本发明塑料着色剂分散紫28及其制备方法,采用分段搅拌,控制搅拌速度和时间,使热量扩散均匀且快速,让反应物之间反应均匀,不易产生聚集,稠度适中,反应快速且完全,副反应少,产品纯度高;同时控制滴加氯化硫酰和纯碱溶液的速度,使反应均在合理适宜的接触浓度上,不易产生聚集,不易生成杂物;根据本发明制备的分散紫28的上色率达到98-99%大于市面上的90-93%上色率,通过高效液相色谱得到产品主含量达到99%以上,说明产品纯度高。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明,应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种塑料着色剂分散紫28,由以下重量份数的原料制备而成:硝基苯199份、1,4-二羟基蒽醌隐色体35份、氯化硫酰72份、纯碱溶液28份。所述纯碱溶液为20wt%纯碱溶液。
一种塑料着色剂分散紫28的制备方法,具体步骤如下:
(1)在反应釜中投入硝基苯,开动搅拌,开始搅拌速度为75r/min,加入1,4-二羟基蒽醌隐色体,升温至38℃,搅拌速度加快至110r/min,搅拌时间为0.5小时,搅拌速度再降低至45r/min,搅拌0.5小时,保温结束;
(2)再向反应釜中滴加氯化硫酰,控制温度在38℃,滴加速度先慢后快,滴加量为90-110kg/h,滴加时间为6-8小时,滴加完毕后继续搅拌2小时(搅拌分为三阶段,第一阶段搅拌速度为95r/min,搅拌时间1小时;第二阶段搅拌速度为75r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为55r/min,搅拌时间为0.5小时);
(3)再将步骤(2)反应釜中的反应物转入中和釜,开动搅拌,开始搅拌速度为70r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度先慢后快,滴加量为120-130kg/h,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为95r/min,继续搅拌直至中和反应结束,中和完毕后转入水蒸气蒸馏釜,开锅底蒸汽,待硝基苯脱尽后放料吸虑洗涤,滤饼干燥,即得成品。
实施例2
一种塑料着色剂分散紫28,由以下重量份数的原料制备而成:硝基苯190份、1,4-二羟基蒽醌隐色体40份、氯化硫酰70份、纯碱溶液30份。所述纯碱溶液为15wt%纯碱溶液。
一种塑料着色剂分散紫28的制备方法,具体步骤如下:
(1)在反应釜中投入硝基苯,开动搅拌,开始搅拌速度为70r/min,加入1,4-二羟基蒽醌隐色体,升温至45℃,搅拌速度加快至100r/min,搅拌时间为0.5小时,搅拌速度再降低至40r/min,搅拌1小时,保温结束;
(2)再向反应釜中滴加氯化硫酰,控制温度在35℃,滴加速度先慢后快,滴加量为90-110kg/h,滴加时间为6-8小时,滴加完毕后继续搅拌1.5小时(搅拌分为三阶段,第一阶段搅拌速度为100r/min,搅拌时间0.5小时;第二阶段搅拌速度为70r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为60r/min,搅拌时间为0.5小时);
(3)再将步骤(2)反应釜中的反应物转入中和釜,开动搅拌,开始搅拌速度为60r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度先慢后快,滴加量为130-140kg/h,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为100r/min,继续搅拌直至中和反应结束,中和完毕后转入水蒸气蒸馏釜,开锅底蒸汽,待硝基苯脱尽后放料吸虑洗涤,滤饼干燥,即得成品。
实施例3
一种塑料着色剂分散紫28,由以下重量份数的原料制备而成:硝基苯210份、1,4-二羟基蒽醌隐色体30份、氯化硫酰75份、纯碱溶液25份。所述纯碱溶液为25wt%纯碱溶液。
一种塑料着色剂分散紫28的制备方法,具体步骤如下:
(1)在反应釜中投入硝基苯,开动搅拌,开始搅拌速度为80r/min,加入1,4-二羟基蒽醌隐色体,升温至35℃,搅拌速度加快至120r/min,搅拌时间为0.2小时,搅拌速度再降低至50r/min,搅拌0.3小时,保温结束;
(2)再向反应釜中滴加氯化硫酰,控制温度在45℃,滴加速度先慢后快,滴加量为90-110kg/h,滴加时间为6-8小时,滴加完毕后继续搅拌2.5小时(搅拌分为三阶段,第一阶段搅拌速度为90r/min,搅拌时间1小时;第二阶段搅拌速度为80r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为50r/min,搅拌时间为1小时);
(3)再将步骤(2)反应釜中的反应物转入中和釜,开动搅拌,开始搅拌速度为80r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度先慢后快,滴加量为140-160kg/h,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为90r/min,继续搅拌直至中和反应结束,中和完毕后转入水蒸气蒸馏釜,开锅底蒸汽,待硝基苯脱尽后放料吸虑洗涤,滤饼干燥,即得成品。
实施例4
一种塑料着色剂分散紫28,由以下重量份数的原料制备而成:硝基苯200份、1,4-二羟基蒽醌隐色体35份、氯化硫酰70份、纯碱溶液28份。所述纯碱溶液为23wt%纯碱溶液。
一种塑料着色剂分散紫28的制备方法,具体步骤如下:
(1)在反应釜中投入硝基苯,开动搅拌,开始搅拌速度为80r/min,加入1,4-二羟基蒽醌隐色体,升温至42℃,搅拌速度加快至115r/min,搅拌时间为0.2小时,搅拌速度再降低至45r/min,搅拌0.3小时,保温结束;
(2)再向反应釜中滴加氯化硫酰,控制温度在42℃,滴加速度先慢后快,滴加量为90-110kg/h,滴加时间为6-8小时,滴加完毕后继续搅拌2.5小时(搅拌分为三阶段,第一阶段搅拌速度为90r/min,搅拌时间1小时;第二阶段搅拌速度为80r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为55r/min,搅拌时间为1小时);
(3)再将步骤(2)反应釜中的反应物转入中和釜,开动搅拌,开始搅拌速度为80r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度先慢后快,滴加量为140-150kg/h,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为90r/min,继续搅拌直至中和反应结束,中和完毕后转入水蒸气蒸馏釜,开锅底蒸汽,待硝基苯脱尽后放料吸虑洗涤,滤饼干燥,即得成品。
对比例1
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(1)的搅拌速度由先加快后变慢修改为先变慢后加快,具体如下:搅拌速度降低至45r/min,搅拌时间为0.5小时,搅拌速度加快至110r/min,搅拌0.5小时,保温结束;其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例2
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(1)的开始搅拌速度为由75r/min改为150r/min;其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例3
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(2)滴加速度由先慢后快改为先快后慢,滴加量为90-110kg/h,滴加时间为6-8小时,其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例4
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(2)滴加量为150-180kg/h,滴加时间为3-5小时,其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例5
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(2)滴加完毕后继续搅拌2小时(搅拌分为三阶段,第一阶段搅拌速度为55r/min,搅拌时间1小时;第二阶段搅拌速度为75r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为95r/min,搅拌时间为0.5小时);其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例6
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(2)滴加完毕后继续搅拌2小时,搅拌速度为150r/min;其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例7
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(3)开动搅拌,开始搅拌速度为95r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度先慢后快,滴加量为120-130kg/h,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为70r/min,继续搅拌直至中和反应结束。其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例8
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(3)开动搅拌,搅拌速度150r/min,再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度先慢后快,滴加量为120-130kg/h,中和完毕后转入水蒸气蒸馏釜。其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例9
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(3)再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度由先慢后快改变为先快后慢,滴加量为120-130kg/h。其他制备步骤相同。
对其进行性能指标检验。在表1中列出了测试结果。
对比例10
选用实施例1的原料配比和制备方法,制备方法中唯一不同的是步骤(3)再向中和釜中滴加配制好的纯碱溶液,滴加速度由先慢后快改变为均速,滴加量为125kg/h。其他制备步骤相同。
一、性能检测
将实施例1-4和对比例1-10所得的塑料着色剂分散紫28的性能和高效液相色谱相关数据如下表1所示。
由表1可知,通过上述实施例和对比例可以看出,采取本发明方法制得的塑料着色剂分散紫28的上色率(130℃,60min)(上染量的质量分数)为98.9-99.6%相比质量规格和行业标准较高,在涤纶织物上的色牢度相比质量规格和行业标准较强。
通过对比例1-2可知,制备方法步骤(1)中的搅拌速度和搅拌时间对于成品的性能提高具有重要作用。
通过对比例2-4可知,制备方法步骤(2)中控制氯化硫酰的滴加速度由先慢后快,滴加量为90-110kg/h,滴加时间为6-8小时,对于成品的性能提高具有重要作用。
通过对比例5-6可知,制备方法步骤(2)中搅拌阶段分为三个阶段,第一阶段搅拌速度为90-100r/min,搅拌时间1小时;第二阶段搅拌速度为70-80r/min,搅拌时间0.5小时;第三阶段搅拌速度为50-60r/minr,搅拌时间为0.5小时,对于成品的性能提高具有重要作用。
通过对比例7-8可知,制备方法步骤(3)中开始搅拌速度为60-80r/min,当纯碱溶液滴加完一半后,搅拌速度提高为90-100r/min,继续搅拌直至中和反应结束,对于成品的性能提高具有重要作用。
通过对比例9-10可知,制备方法步骤(3)中纯碱溶液的滴加速度先慢后快,滴加量为120-160kg/h,对于成品的性能提高具有重要作用。
以上实施例对本发明的产品及方法进行了详细介绍,本文中应用了具体例对本发明的主要步骤及实施方式进行了阐述,上述实施例只是帮助理解本发明的方法及核心原理。对于本领域的技术人员,依据本发明的核心原理,在具体实施中会对各条件和参数根据需要而变动,综上所述,本说明书不应理解为对本发明的限制。
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