什么是有机颜料?有哪些物理性质?
一、什么是有机颜料?
有机颜料是指具有色彩和别的一系列颜料特性的、由有机化合物制成的一类颜料。颜料特性包括耐晒、耐水浸、耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐热、晶型安稳、涣散性和遮盖力等。有机颜料与染料的差异在于它与被上色物体没有亲和力,只要经过胶粘剂或成膜物质将有机颜料附着在物体外表,或混在物体内部,使物体上色。
有机颜料是指具有颜色和其他一系列颜料特性的、由有机化合物制成的一类颜料。颜料特性包括耐晒、耐水浸、耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐热、晶型稳定、分散性和遮盖力等。有机颜料与染料的差异在于它与被着色物体没有亲和力,只有通过胶粘剂或成膜物质将有机颜料附着在物体表面,或混在物体内部,使物体着色。其生产所需的中间体、生产设备以及合成过程均与染料的生产大同小异,因此往往将有机颜料在染料工业中组织生产。有机颜料与一般无机颜料相比,通常具有较高的着色力,颗粒容易研磨和分散、不易沉淀,色彩也较鲜艳,但耐晒、耐热、耐候性能较差。有机颜料普遍用于油墨、涂料、橡胶制品、塑料制品、文教用品和建筑材料等物料的着色。
它与染料的根本区别在于,染料能够溶解在所用的染色介质中,而颜料则既不溶于使用它们的介质,也不溶于被着色的底物。不少颜料和染料在化学结构上是一致的,采用不同的使用方法,可以使它们之间相互转化,比如某些还原染料和硫化还原染料,若其还原成隐色体,则可以作为纤维染料;若不经还原,可以作为颜料用于高级油墨。有机颜料广泛地用于油墨、油漆、涂料、合成纤维的原浆着色,以及织物的涂料印花、塑料及橡胶、皮革的着色等,其中油墨的颜料使用量最大。
二、有机颜料的物理特性是什么
有机颜料色彩鲜明,着色力强;无毒性,但部分品种的耐光、耐热、耐溶剂和耐迁移性往往不如无机颜料。
颜色的品种变化无尽、绚丽多彩,但各种颜色之间存在一定的内在联系,每一种颜色都可用3个参数来确定,即色调、明度和饱和度。色调是彩色彼此相互区别的特征,决定于光源的色谱组成和物体表面所发射的各波长对人眼产生的感觉,可区别红、黄、绿、蓝、紫等特征。明度,也称为亮度,是表示物体表面明暗程度变化的特征值;通过比较各种颜色的明度,颜色就有了明这和深暗之分。饱和度,也称为彩 度,是表示物体表面颜色浓淡的特征值,使色彩有了鲜艳与阴晦之别。色调、明度和饱和度构成了一个立体,用这三者建立标度,我们就能用数字来测量颜色。自然界的颜色千变万化,但最基本的是红、黄、蓝三种,称为原色。
1、颜色是颜料性能中富有特征的性质,尤其是着色颜料。颜料的颜色本质是与它的化学组成紧密相关的,不同化学组成的颜料各有其特征的颜色,但其颜色还存在着一定范围的变动。
化学组成虽然相同,晶体结构不一定相同,颗粒大小,粒度分布,杂质含量等等方面的差异。
2、颜料加在透明的基料中使之成为不透明,完全盖住基片黑白格所需大的^少颜料成为遮盖力。遮盖力的光学本质是颜料和存在其周围介质折光率之差所造成。
当颜料的折光率和基料的折光率相等时就是透明的,当颜料的折光率大于基料的折光率时就出现了遮盖力,两者之差越大,表现的遮盖力越强。
3、有机颜料的着色力是某一种颜料与另一基准颜料混合后颜色强弱的能力,通常是以白色颜料为基准去衡量各种彩色或黑色颜料对白色颜料的着色能力。
对于白色颜料比较其着色能力,现有用消色力去进行比较的方法,用加一种蓝颜料去抵消的方法,而比较不同白色颜料的着色力。
三、常见品种
1、偶氮颜料
分子结构中含偶氮基(-N=N-)的水不溶性的有机化合物,在有机颜料中是品种最多和产量最大的一类。偶氮颜料是由芳香胺或杂芳胺经重氮化制得的重氮组分再与乙酰芳胺、2-萘酚、吡唑啉酮、2-羟基-3-萘甲酸或2-羟基-3-萘甲酰芳香胺等偶合组分经偶合,生成水不溶性沉淀,即一般的偶氮颜料。其合成方法与偶氮染料基本相同,但后者是水溶性的。常用的一般偶氮颜料为橙、黄、红色颜料如:永固橙RN(C.I.颜料橙5)、金光红(C.I.颜料红21)、联苯胺黄G(C.I.颜料黄12)。为了提高耐晒、耐热、耐有机溶剂等颜料性能,可以通过芳香二胺将两个分子缩合成为大分子。这样制成的颜料称为大分子颜料或缩合偶氮颜料如:大分子橙4R(C.I.颜料橙31)、大分子红R(C.I.颜料红166)。
2、酞菁颜料
它们是水不溶性有机物,主要为蓝色和绿色的颜料。1934年,英国卜内门化学工业公司和德国法本公司分别生产了第一个品种──酞菁蓝。绝大多数产品中含有二价金属,如铜、镍、铁、锰等,亦有将分子中的苯环换成吡咯环或其他环,在分子中也引入其他基团,不同的结构具有不同的性能和用途。酞菁颜料中主要的品种是含铜的酞菁蓝(C.I.颜料蓝15)。工业上主要生产方法是将邻苯二甲酸酐与尿素(也有直接采用邻苯二腈的)在钼酸铵催化剂存在下,与氯化亚铜反应,所得粗品俗称为“铜酞菁”。颜料后处理的方法不同,可得到不同的商品。如将粗品溶于浓硫酸中,然后在水中慢慢沉淀析出,可得α晶型,这是一种带红光的蓝色有机颜料;如将粗品溶于浓硫酸中,然后再通入少量氯气,使分子上带有1~2个氯原子,所得产品的色光比不带氯的绿一些;如将粗品与干燥的氯化钠在球磨机中研磨,可得到稳定的绿光β晶型产品。粗品在三氯化铝和氯化钠熔体中加热到220°C左右,通入氯气,使分子中引入14~16个氯原子,则得到的产品为鲜艳的绿色颜料;如引入少量的溴,则所得产品色光更黄,更鲜艳。