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高效率
科学性
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第一节 酞菁铜的简介
酞菁铜又称酞菁蓝 β型酞菁蓝 稳定型酞菁蓝 4352酞菁蓝BG。 主要用于油墨、涂料、塑料、橡胶和文教用品的着色。(产业规划)
第二节 酞菁铜的制备工艺
该产品合成方法多种,工业上常用的有烘焙法和溶剂法,现以溶剂法为例说明。
反应方程式
对应化学方程式
操作过程
缩合 在釜中加入三氯苯2776kg、苯酐1200kg及尿素1000kg,升温至160℃,保温2h,第六次加入三氯苯及850kg 尿素及230kg氯化亚铜,加毕升温,并保持一定时间。第三次加入三氯苯867kg及钼酸铵13.4kg,加毕后逐渐升温至200℃左右,进行保温反应。然后移入蒸馏锅加入液碱,并用直接蒸汽蒸出溶剂。以水漂洗,继续蒸净,物料以薄膜干燥器干燥,得粗制品酞菁蓝1250kg。
精制 将135kg精制品加入至850kg 98%的硫酸中溶解,在40℃保温,再加入二甲苯17kg,升温至70℃,逐渐降温至24℃,稀释于水中,静止3h,吸去上层废液,如此重复三次后,用30%氢氧化钠中和至pH=8~9,搅拌后以直接蒸汽煮沸半小时,水洗、干燥、磨粉得精制酞菁蓝118kg。
在装配有搅拌器和温度计的反应瓶中,放入4mol的邻苯二甲腈和1mol的青铜粉(copper bronze),置于油浴上加热并搅拌。在190℃时反应混合物开始出现绿色,到220℃时,反应物变成糊状且越来越黏稠。在270℃下继续搅拌10min。当油浴温度达到220℃时,瓶内反应物温度会很快上升,并超过浴温45℃。在油浴中继续反应5min,稍微冷却后,加入乙醇,搅拌分散反应物。将完全粉状的产物反复用乙醇煮沸几次,直到乙醇液不再有颜色且不再含有邻苯二甲腈为止。产品干燥后,即得到酞菁铜产品,产率75%~90%。上述产品中仍夹杂有未反应的铜粉,可用浓硫酸处理除去,方法如下:
将完全粉碎的酞菁铜颜料,加入到十倍量的浓硫酸中,在室温下搅拌,1h后经砂芯漏斗过滤,滤渣用浓硫酸洗。然后将滤液与硫酸洗液合并,慢慢倒入到100份重的冰上,并不断搅拌,得到蓝色絮状沉淀后,放置2~3h后,用沸水洗,用热乙醇洗后,在100℃下干燥,得精制的酞菁铜。产率为粗产品的90%~95%。
通常采用苯酐?尿素法生产。以煤油(或三氯化苯、烷萘苯等)为溶剂,钼酸铵为催化剂,由苯酐与尿素、氯化亚铜缩合制得粗酞菁蓝,再经精制和颜料化后处理而得成品。其反应机理如下
第三节 酞菁铜的应用范围
主要用于油墨、涂料、塑料、橡胶和文教用品的着色。
用于各类溶剂型油漆、塑料油墨、凹版印刷油墨、快印油墨。
稳定β-型绿光蓝,分散性好,遮盖力高,用于醇酸树脂漆。
用于油墨、油漆、塑料、橡胶、涂料色浆及合成纤维原浆着色。
非稳定α-型红光蓝,着色力强,可用于乳胶及水性涂料。
用于制造孔雀蓝色油墨,用于醇酸漆等的着色,也用于塑料制品、文教用品等的着色。
用于油漆、喷漆、油墨、塑料、橡胶的着色。
主要用于油墨、印铁油墨、涂料、绘画水彩、油彩颜料和涂料印花以及橡胶制品和塑料制品的着色。
为蓝色颜料的主要品种,胶黏剂中主要用作着色剂。实际应用的粒度一般是0.01~0.1μm,必须进行一次颗粒微细化处理。进行颜料化加工的目的是改变晶型和减小晶体的颗粒,方法有酸处理法和盐磨法。主要用于油墨工业,制造孔雀蓝色油墨,是四色板印刷油墨的主要品种。在涂料工业用于制造醇酸磁漆、氨基烘漆、硝基漆和透明漆的着色。还用于塑料、橡胶、文教用品、漆布和涂料印花等的着色。
第四节 酞菁铜的注意事项
酞菁铜的发现是在20世纪30年代,1927年瑞士化学家Diesbach等将邻苯二腈与溴化铜在一起加热时。意外地发现了酞菁铜这个蓝色的化合物。由于这种化合物对浓酸、浓碱和高温具有惊人的稳定性,从而引起了人们的注意。第一个关于酞菁铜化合物的专利是在1929年公布的 。
结构
酞菁铜分子几何构型。酞菁铜分子有57个原子。中心元素为铜离子,具有D对称性,并有中心对称的二维共轭电子结构。
性质及应用
酞菁铜的结构及其能级特点决定了它具有很多优良的功能特性。这些性质已经或将在很多领域中得以广泛的应用,如利用它的光电导性可以制备出性能优良的液晶光阀。利用气敏性可制备出灵敏的气体传感器。利用酞菁铜的光伏效应可制备出性能稳定、廉价的太阳能电池等等。
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