摘要:单偶氮有机颜料是以单个偶氮基团(-N=N-)为核心发色体系的有机合成颜料,属于偶氮颜料的重要分支。以下从化学结构、物理化学性质、典型产品、生产工艺及应用领域五个方面展开分析:
单偶氮有机颜料是以单个偶氮基团(-N=N-)为核心发色体系的有机合成颜料,属于偶氮颜料的重要分支。以下从化学结构、物理化学性质、典型产品、生产工艺及应用领域五个方面展开分析:
一、化学结构:偶氮基团与共轭体系
单偶氮颜料的分子结构由芳胺重氮盐与酚类或胺类偶合组分通过共价键连接形成,核心发色基团为单个偶氮基团(-N=N-)。其共轭体系长度直接影响显色范围:
短波长显色:单偶氮体系共轭程度较低,显色集中于黄、橙、红色光谱区。
典型结构:如颜料黄3(PY3),其结构由一对碳环通过氮原子连接中央碳原子簇,色调变化由外部碳环上的取代基(如氯原子、甲基)引起。
二、物理化学性质:耐温与耐光性突出
耐高温性能:
最高耐温达280℃(截至2024年数据),适用于注塑、挤出等高温成型工艺。
典型产品如颜料黄183在ABS中耐温达300℃,颜料红144在聚乙烯中耐温达300℃且耐晒牢度达7-8级。
耐光稳定性:
耐光等级为6/7级(ISO标准),户外级产品需满足6级以上耐候等级。
部分产品如颜料红48:3在聚烯烃中耐热性达240℃/5min,耐光性优于同类单偶氮颜料。
其他性质:
PH值:稳定在7.0-8.0之间,避免腐蚀印刷设备。
吸油量:35-45g/100g,平衡分散性能与成本控制。
环保性:通过限制铅、铬等重金属含量,符合欧盟REACH法规对玩具、食品包装材料的要求。
三、典型产品:黄色为主,色谱扩展
单偶氮颜料以黄色为主,涵盖橙、红、棕等色谱,常见品种包括:
黄色系:颜料黄3(PY3)、颜料黄65(PY65)、颜料黄73(PY73)、颜料黄74(PY74)、颜料黄97(PY97)、颜料黄98(PY98)。
红色系:颜料红53:1(金光红C)、颜料红48:1(2B红系列)、颜料红144(微带蓝光红色)。
其他色谱:通过引入磺酸基、羧酸基等基团,衍生出色淀类颜料(如颜料黄183、颜料黄191),提升耐热性和耐迁移性。
四、生产工艺:重氮化与偶合反应
重氮化反应:
在0-5℃低温下,芳胺与亚硝酸钠在酸性介质中反应生成重氮盐,防止副反应。
偶合反应:
重氮盐与偶合组分(如乙酰乙酰芳胺、2-萘酚)在PH 7.0-8.0条件下反应,形成共轭体系。
后处理:
包括盐研磨、干燥及表面改性,粒径控制D50在0.2-0.5μm区间,平衡着色力与透明度。
五、应用领域:塑料、涂料、油墨为主
塑料着色:
耐温性优势显著,适用于聚乙烯、聚丙烯、ABS等树脂的高温加工。
典型应用:颜料黄183用于苯乙烯类工程塑料,颜料红144用于丙纶原液着色。
涂料与乳胶漆:
提供丰富色彩选择,水性涂料选用羧酸改性单偶氮颜料,耐水浸泡时间超过240小时(ISO 2812-2标准)。
印刷油墨:
色淀类产品(如颜料红53:1)分散性优异,在胶印油墨中占比达65%以上。
溶剂型油墨侧重耐化学腐蚀性,5%酸碱溶液中浸泡72小时无褪色。
橡胶、涂料印花浆、造纸、文教用品(如蜡笔、水彩颜料)、化妆品等。
来源:马阳中