一種c.i.顏料黃151的製備方法

2023-10-22 04:58:02

專利名稱：一種c.i.顏料黃151的製備方法
技術領域：
本發明涉及顏料的製備方法，具體涉及C. I.顏料黃151的製備方法。C. I.顏料黃151是一種高性能有機顏料，為豔綠光黃色，具有優良的耐曬性(7 8級)、耐熱性(塑料裡可達260°C /5分鐘)、耐溶劑等性能，以及加工應用性能，主要用於高檔油漆、油墨、塑料(PS、P0、ABS、PVC、PC或PBT)、橡膠著色以及合成纖維的原漿著色。C. I.顏料黃151化學結構屬於苯並咪唑酮單偶氮顏料。它是以鄰氨基苯甲酸為重氮組份，與5-乙醯乙醯胺基苯並咪唑酮(以下簡稱AABI)偶合而成。其化學結構式如下C. I.顏料黃151的常規製備方法是將重氮組分鄰氨基苯甲酸(乾粉)首先溶解在酸性水介質中，低溫(0_5°C )下加入亞硝酸鈉水溶液，製備成重氮鹽溶液；將偶合組分 5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)溶解在強鹼性水介質中，加酸調整為弱鹼性使AABI以很細微的顆粒析出呈漿狀，低溫下將製備好的重氮鹽溶液滴加到其中，同時加入稀的純鹼溶液中和控制PH，製成顏料粗品；再經過顏料化處理，得到商品顏料。該方法消耗了大量的酸、鹼和冰，同時產生大量廢水，提高了產品生產成本。另外，鄰氨基苯甲酸作為受控的易製毒化工原料，其採購、運輸、儲存等環節都比較嚴格，給生產使用帶來不便。鄰氨基苯甲酸通常是用鄰苯二甲醯亞胺和次滷酸鈉，經霍夫曼降解反應製備，例如德國專利12M748、英國專利1436810、美國專利4233459等描述了上述製備方法的連續工藝裝置，首先得到鄰氨基苯甲酸的強鹼性溶液，再經過酸析、過濾、水洗、烘乾得到鄰氨基苯甲酸產品。如果能利用鄰氨基苯甲酸生產中產生的鄰氨基苯甲酸溶液來生產C. I.顏料黃 151，則會大幅降低廢物的產生，改善環境影響，同時降低生產成本。本發明人經過銳意研究發現，以鄰苯二甲醯亞胺和次滷酸鈉為起始原料，製備得到鄰氨基苯甲酸的強鹼性溶液，不經過酸析，而是將偶合組分5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮 (AABI)溶解於其中，然後在適宜的PH條件下重氮化、偶合，一步法完成顏料的合成，從而完成本發明。另一方面，作為替換，本發明人經過銳意研究發現，將鄰氨基苯甲酸和5-乙醯乙
背景技術：
發明內容醯氨基苯並咪唑酮(AABI)溶於氫氧化鈉水溶液中，加入亞硝酸鹽，然後在適宜的ρ H條件下重氮化、偶合，一步法完成顏料的合成，從而完成本發明。本發明的目的在於提供一種C. I.顏料黃151的製備方法，該方法包括以下步驟(1)將5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)加入到採用並流連續合成製備方法得到的鄰氨基苯甲酸鹼性水溶液中，其中鄰氨基苯甲酸的摩爾量等於或略低於5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量，攪拌使得5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮完全溶解，加入亞硝酸鹽，以亞硝酸根計，亞硝酸鹽的摩爾量與5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量相等，攪拌使得亞硝酸鹽完全溶解；(2)在0 60°C的溫度下，將步驟(1)中所得混合溶液滴加至用弱酸鹽和酸配製的緩衝液中，所述緩衝液的pH為3 6. 5，同時滴加所述酸的稀水溶液，使得反應液的pH保持為3 6. 5，待步驟(1)中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液滴加完全後，將反應液在60-10(TC下保溫，直至反應完成，過濾，水洗，得到顏料濾餅；和(3)任選地，將顏料濾餅進行顏料化處理和表面處理，得到豔綠光黃色有機顏料。根據本發明的方法具有以下優點①以鄰苯二甲酸亞胺通過管道並流合成，得到含有游離鹼的鄰氨基苯甲酸鈉溶液，直接使用該溶液，而不是用鄰氨基苯甲酸乾粉進行顏料合成，節省了鄰氨基苯甲酸的酸析、過濾和烘乾操作，簡化生產工藝，降低了生產成本，減少了廢水排放；②將5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)直接溶解在鄰氨基苯甲酸鈉的鹼性溶液中，有效利用了鄰氨基苯甲酸鈉溶液中的多餘的鹼如氫氧化鈉，從而大幅降低鹼如氫氧化鈉的使用量；③將亞硝酸鹽也溶解於鄰氨基苯甲酸鈉的鹼性溶液中，確保反應物料的配比和等比例反應；④重氮化、偶合一步法完成，生成的重氮鹽立即與偶合組分反應，不存在重氮鹽分解問題，所以反應的溫度不需要0-5 °C的低溫，常溫下或者升溫到30-40°C都可以，而且簡化了生產工藝，降低生產成本。根據本發明的方法，顛覆了傳統偶氮染顏料合成的方式，不僅大大簡化了生產工藝，節省了用冰成本，而且大幅減少酸和鹼的用量，大幅減少了生產廢水，即取得了良好的經濟效益，也大幅降低了環境危害性。
具體實施例方式下面結合具體對本發明進行詳細說明，本發明的特點和優點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。本發明提供一種C. I.顏料黃151的製備方法，該方法包括以下步驟(1)將5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)加入到採用並流連續合成製備方法得到的鄰氨基苯甲酸鹼性水溶液中，其中鄰氨基苯甲酸的摩爾量等於或略低於5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量，攪拌使得5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮完全溶解，加入亞硝酸鹽，以亞硝酸根計，亞硝酸鹽的摩爾量與5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量相等，攪拌使得亞硝酸鹽完全溶解；(2)在0 60°C的溫度下，將步驟(1)中所得混合溶液滴加至用弱酸鹽和酸配製
的緩衝液中，所述緩衝液的pH為3 6. 5，同時滴加所述酸的稀水溶液，使得反應液的pH 保持為3 6. 5，待步驟(1)中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液滴加完全後，將反應液在 60-10(TC下保溫，直至反應完成，過濾，水洗，得到顏料濾餅；和(3)任選地，將顏料濾餅進行顏料化處理和表面處理，得到豔綠光黃色有機顏料。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟⑴中，鄰氨基苯甲酸的鹼性水溶液通過採用並流連續合成製備方法得到，所述並流連續方法包括通過雙管道分別進料鄰苯二甲醯亞胺的氫氧化鈉溶液和次滷酸鈉的鹼溶液，其中兩個管道的前段通過熱交換的方式冷卻，兩個管道的其他段隔熱保溫，通過雙管道並流進料的鄰苯二甲醯亞胺的鹼溶液和次商酸鈉的鹼溶液反應後，加入活性炭，過濾，即得鄰氨基苯甲酸的鹼性水溶液。作為替換，步驟(1)可以如下進行將鄰氨基苯甲酸和5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)加入到鹼的水溶液中，攪拌至全部溶解，其中，鄰氨基苯甲酸的摩爾量等於或略低於5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量，加入亞硝酸鹽，攪拌至亞硝酸鹽全部溶解，以亞硝酸根計，亞硝酸鹽的摩爾量與5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量相等。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟(1)中，所用亞硝酸鹽優選為亞硝酸鈉。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟⑴中，所用鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法的優選實施方案中，鄰苯二甲醯亞胺的氫氧化鈉溶液的適宜濃度為鄰苯二甲醯亞胺5-20克/IOOmL和氫氧化鈉5_18克 /IOOmL,較佳的濃度為鄰苯二甲醯亞胺10克/IOOmL和氫氧化鈉9克/IOOmL溶液；作為次滷酸鈉使用次氯酸鈉，其適宜的濃度為次氯酸鈉15-30克/IOOmL和氫氧化鈉5-10克 /IOOmL,較佳的濃度為次氯酸鈉30克/IOOmL和氫氧化鈉10克/IOOmL溶液。進料管道前段用20°C以下的冷水冷卻，進料管道其餘部分隔熱保溫，鄰苯二甲醯亞胺的氫氧化鈉溶液和次氯酸鈉的氫氧化鈉溶液反應後，按反應液每IOOml體積加入活性炭0. 5-2克，優選0. 5 克，過濾，冷卻至室溫，得到鄰氨基苯甲酸的鹼性水溶液。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟O)中，所用的弱酸鹽選自乙酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、草酸鈉、和碳酸氫鈉等。可以單獨使用這些弱酸鹽中的一種，也可以組合使用其中的多種。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟(2)中，所用的酸選自鹽酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸等。可以單獨使用這些酸中的一種，也可以組合使用其中的多種。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟(2)中，在0 60°C，優選 35 45°C的溫度下，滴加步驟(1)中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液。在此溫度下，可以充分進行重氮化反應和偶合反應。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟O)中，所用緩衝液的PH 為3 6. 5，優選為5. 5 6，在滴加過程中保持反應液的pH為3 6. 5，優選為5. 5 6。 在上述PH範圍內，能確保重氮化反應和偶合反應順利進行，特別是當pH在5. 5 6時，不僅重氮化反應和偶合反應進行完全，而且反應速度快。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟(2)中，待步驟⑴中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液滴加完全後，將反應液在60-10(TC，優選80-90°C下保溫，CN 102391663 A
說明書
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直至反應完成。在上述溫度範圍內保溫，特別是在80-90°C下保溫，能確保重氮化反應和偶合反應順利進行，而且反應速度快。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟(3)中，所述顏料化處理可以通過本領域常用的顏料化處理方法進行。例如，將顏料粗乾粉加入到N，N- 二甲基甲醯胺溶劑中，充分攪拌打漿，升溫到50-120°C，保持攪拌數小時，過濾，回收濾液，水洗，得到顏料濾餅；或者，將顏料打成水漿，加入表面活性劑，90-100°C常壓處理，或100-140°C加壓處理，得到的顏料漿體經過過濾、水洗，得到顏料濾餅。在根據本發明的C. I.顏料黃151的製備方法中，在步驟(3)中，所述顏料的表面處理可以通過本領域常用的表面處理方法進行。例如，將顏料溼濾餅加入到水中，充分攪拌打漿，升溫到50°C，加入乙酸，滴加鹼性松香水溶液，保持2小時後過濾，水洗，烘乾，粉碎，得到C. I.顏料黃151成品。
實施例以下通過具體實施例進一步說明本發明，不過這些實施例僅是範例性的，不應理解為對本發明的限制。實施例1(1)鄰氨基苯甲酸鈉溶液的連續製備一種連續管道反應器，管道內徑2毫米，長度1200毫米，前端有混合腔，帶有兩個進料口，進料口前段100毫米用套管通冷水冷卻，餘下管路隔熱保溫。配製反應組分A組分每100毫升水溶液含10克鄰苯二甲醯亞胺和9克氫氧化鈉；B組分每100毫升水溶液含30克次氯酸鈉溶液(達到含有效氯10% )，10克氫氧化鈉。將A組分以30毫升/分鐘的流速注入到管道反應器中，同時B組分的注入流速為30毫升/分鐘。反應管道前段用20°C水冷卻，餘下管道內的物料自然升溫，最高可達78°C。接收反應液，每100克接收液加入0. 5克活性炭，攪拌30分鐘後過濾，冷卻到室溫，得到鄰氨基苯甲酸鈉溶液，溶液中鄰氨基苯甲酸含量為4. 0%，轉化率94%。(2)顏料的合成將200克上步製備的鄰氨基苯甲酸溶液(含鄰氨基苯甲酸8克)加入到500毫升燒杯中，攪拌。加入5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)固體13. 5克，氫氧化鈉3. 0克，攪拌至全溶。加入亞硝酸鈉4.0克，攪拌至混合液澄清。向500毫升三口瓶中加入2克乙酸鈉和20毫升水，攪拌下加入適量10%鹽酸溶液，調節pH值到5. 5。升溫至40°C，滴加配製的混合液，同時滴加10%鹽酸溶液，保持pH值在5. 5 6. 5之間，約2小時滴加全部加入。滴加完畢後保溫40°C至反應結束。升溫至80°C，保持1小時。過濾，水洗，80°C下烘乾，得到顏料粗乾粉21. 8克，收率98%。(3)顏料化處理將顏料粗乾粉21. 8克加入到500毫升三口瓶中，加入240克N，N- 二甲基甲醯胺溶液，常溫下攪拌2小時。升溫至50°C，保持5小時。降溫至20°C，過濾回收N，N-二甲基甲醯胺母液。用去離子水洗，得到顏料溼濾餅。(4)表面處理將1. 0克氫化松香和0. 23克氫氧化鈉加入到12克水中，攪拌下加熱至90°C，保持30分鐘，待用。將步驟C3)得到的溼濾餅加入到500毫升三口瓶中，加入去離子280毫升， 攪拌打漿2小時。升溫至50°C。加入冰醋酸0.38克，30分鐘內滴加配製好的氫化松香溶液。滴加結束後保溫2小時，降溫至30°C以下，過濾，用去離子水洗滌，80°C下烘乾，粉碎，包裝，得到C. I.顏料黃151成品22. 4克。實施例2(1)顏料的合成將8. 2克鄰氨基苯甲酸、14. 克5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)、7. 2克氫氧化鈉和200毫升水加入到500毫升燒杯中，充分攪拌至全溶。加入亞硝酸鈉4. 15克，攪拌至混合液澄清。向500毫升三口瓶中加入2克乙酸鈉和20毫升水，攪拌下加入適量10%鹽酸溶液，調節PH值到5. 5。升溫至40°C，滴加配製的混合液，同時滴加10%鹽酸溶液，保持 PH值在5. 5 6. 5之間，約2小時滴加全部加入。滴加完畢後保溫40°C至反應結束。升溫至80°C，保持1小時。過濾，水洗，80°C下烘乾，得到顏料粗乾粉22. 1克，收率98%。(2)顏料化處理將22. 1克顏料粗乾粉加入到500毫升三口瓶中，加入240克N，N- 二甲基甲醯胺溶液，常溫下攪拌2小時。升溫至50°C，保持5小時。降溫至20°C，過濾回收N，N-二甲基甲醯胺母液。用去離子水洗，得到顏料溼濾餅。(3)表面處理將1克松香和0. 23克氫氧化鈉加入到12克水中，攪拌下加熱至90°C，保持30分鐘，待用。將步驟( 得到的溼濾餅加入到500毫升三口瓶中，加入去離子300毫升，攪拌打漿2小時。升溫至50°C。加入冰醋酸0. 38克，30分鐘內滴加配製好的馬來松香溶液。滴加結束後保溫2小時，降溫至30°C以下，過濾，用去離子水洗滌，80°C下烘乾，粉碎，包裝，得到C. I.顏料黃151成品23克。
權利要求
1.一種C. I.顏料黃151的製備方法，該方法包括以下步驟(1)將5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)加入到採用並流連續合成製備方法得到的鄰氨基苯甲酸鹼性水溶液中，其中鄰氨基苯甲酸的摩爾量等於或略低於5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量，攪拌使得5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮完全溶解，加入亞硝酸鹽，以亞硝酸根計，亞硝酸鹽的摩爾量與5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量相等，攪拌使得亞硝酸鹽完全溶解；(2)在0 60°C的溫度下，將步驟(1)中所得混合溶液滴加至用弱酸鹽和酸配製的緩衝液中，所述緩衝液的pH為3 6. 5，同時滴加所述酸的稀水溶液，使得反應液的pH保持為3 6. 5，待步驟(1)中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液滴加完全後，將反應液在60-10(TC下保溫，直至反應完成，過濾，水洗，得到顏料濾餅；和(3)任選地，將顏料濾餅進行顏料化處理和表面處理，得到豔綠光黃色有機顏料。
2.根據權利要求1所述的方法，其中在步驟(1)中，鄰氨基苯甲酸的鹼性水溶液通過採用並流連續合成製備方法得到，所述並流連續方法包括通過雙管道分別進料鄰苯二甲醯亞胺的氫氧化鈉溶液和次滷酸鈉的鹼溶液，其中兩個管道的前段通過熱交換的方式冷卻，兩個管道的其他段隔熱保溫，通過雙管道並流進料的鄰苯二甲醯亞胺的鹼溶液和次滷酸鈉的鹼溶液反應後，加入活性炭，過濾，即得鄰氨基苯甲酸的鹼性水溶液。
3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(1)為將鄰氨基苯甲酸和5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)加入到鹼的水溶液中，攪拌至全部溶解，其中，鄰氨基苯甲酸的摩爾量等於或略低於5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量，加入亞硝酸鹽，攪拌至亞硝酸鹽全部溶解，以亞硝酸根計，亞硝酸鹽的摩爾量與5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮的摩爾量相等。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中在步驟(1)中，所用亞硝酸鹽優選為亞硝酸鈉。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中在步驟(1)中，所用鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其中在步驟( 中，所用的弱酸鹽為選自乙酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、草酸鈉等中的一種或多種。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其中在步驟O)中，所用的酸為選自鹽酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸等中的一種或多種。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法，其中在步驟( 中，在步驟( 中，在35 45°C的溫度下，滴加步驟(1)中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的方法，其中在步驟O)中，所用緩衝液的pH為5. 5 6，在滴加過程中保持反應液的pH為5. 5 6。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的方法，其中在步驟O)中，待步驟(1)中所得混合溶液和所述酸的稀水溶液滴加完全後，將反應液在80-90°C下保溫，直至反應完成。
全文摘要
本發明涉及C.I.顏料黃151的製備方法。以鄰苯二甲醯亞胺和次滷酸鈉為起始原料，製備得到鄰氨基苯甲酸的強鹼性溶液，不經過酸析，而是將偶合組分5-乙醯乙醯氨基苯並咪唑酮(AABI)溶解於其中，然後在適宜的pH條件下重氮化、偶合，一步法完成顏料的合成，再經過任選的顏料化處理和表面處理，得到C.I.顏料黃151。該方法簡化了工藝，節省了用冰成本，而且大幅減少酸和鹼的用量，大幅減少了生產廢水，即取得了良好的經濟效益，也大幅降低了環境危害性。
文檔編號C09B29/36GK102391663SQ20111026177
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者於興春, 張繼臣, 王賢豐, 黃海 申請人:鞍山七彩化學股份有限公司