精细化学品化学-染料与颜料详解.ppt

第四章 染料与颜料;物质的颜色;能以分子状态或分散状态使纤维或其它物质获得鲜明和牢固色泽的有色物质称为染料。 染料是可溶于水或有机溶剂的化合物。主要应用于各种纤维的染色和印花。如棉、麻、毛、丝、毛皮和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨印刷、纸张、食品、医药等方面。品种达9000种。 染料主要以有机分子为主，无机物染料 K[Fe(II)(CN)6Fe(III)] 普鲁士蓝 ;·无机颜料通常耐光、耐热、耐溶剂、耐化学腐蚀和耐升华等方面的性能优良，主要品种有钛白、铁红、铬黄、群青、炭黑、硫酸钡等。 ·有机颜料的耐光、耐热、耐溶剂性虽比不上无机颜料，但它具有着色力强、色谱丰富、色彩鲜艳、耐酸碱性好、密度小等优点，尤其是现代高级颜料品种各项性能上大大提高，应用范围日益扩大。 ;颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有色物质，它与被着色物质没有亲和力，只有通过胶粘剂或成膜物质，使其附着在物体表面或混在物体内部，使物体着色。 主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料的着色。 Fe2O3 红色颜料 TiO2 最白的颜料 SnS2 金色颜料 染料和颜料的显色原理是什么？ ;1. 共轭双键长度的影响：共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光的波长移向长波。 ;2. 取代基的影响：共轭系统中引入－NH2、－NR2、－OH、－OR等给电子基团时，其孤对电子与共轭系统的π电子形成p-π共轭 ，降低了分子激发能，选择吸收移向长波；引入吸电子基团如－NO2、－CO－ 、－CN等与共轭体系形成π-π共轭 ，选择吸收移向长波。;3. 分子的平面结构的影响：组成分子共轭双键体系的原子在同一平面，电子离域程度增加，受原子核束缚减弱，选择吸收移向长波，使颜色加深。 ;4. 形成金属络合物：金属离子与染料分子络合时，金属离子一方面以共价键与染料分子结合，又与具有未共用电子对的原子形成配位键从而影响共轭体系电子云的分布，使染料分子π电子离域增强，选择吸收移向长波。 同一染料与不同金属离子的络合物具有不同的颜色。;染料的分类－按结构分类;4.2.1 偶氮类染料;重氮盐的反应 1. 与芳香族化合物耦合 2. 重氮基团的离去 3. 与羟基、卤素的取代反应;染料分类－按应用分类;;常用的染料中间体： 1.J-酸：2-氨基-5-羟基-7-萘磺酸 2.γ-酸：1-羟基-7-氨基-3-萘磺酸 3.H-酸：1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸 4. 2,3-酸：2-羟基-3-萘磺酸 5.T-酸：1-萘胺-3,6,8-三磺酸 6.猩红酸： ;酸性染料：是一类在酸性染浴中进行染色的染料。其结构特点是至少含有一个以上的水溶性基团，通常是磺酸基或羟基，其化学结构以偶氮型和蒽醌型染料占大多数。 主要应用：羊毛、蚕丝、皮革、纸张的染色。 结合力：酸性染料分子与羊毛中的氨基以离子键、范德华力结合。 ;4.3.1 强酸性染料 4.3.2 弱酸性染料 1）偶氮型 合成：氨基磺酸钠重氮化，再与羟基磺酸钠偶合。 对十二烷基苯胺重氮化，H-酸乙酰化，最后偶合。 ;2）蒽醌型 合成：二羟基蒽醌磺化、硝化、中和、硫化钠还原。 ;4.3.3 酸性媒介染料与金属络合染料 1）酸性媒介染料：酸性染料染色后用金属媒染剂 （如铬或铜盐）处理，在纤维上生成络合物。 优点：可提高酸性染料的耐晒及耐湿牢度 缺点：染色手续较复杂、色光较暗、织物会发生变色 2）金属络合染料：与酸性媒介染料相似，不同的是在染料制备时即制成染料的金属络合物，使用方便。 ;如：直接铜蓝IR;活性染料：又称反应性染料，是一种在化学结构中带有活性基团的水溶性染料。染色时，活性基团与纤维上的羟基或胺基等发生反应形成共价键。 (1) 染色牢度尤其是水洗牢度高 (2) 色泽鲜艳度、光亮度好 (3)?生产成本比较低 (4)?色谱齐全，一般不要其它染料配套应用 应用：棉、麻、丝绸、羊毛等纤维及混纺织物 某些染料耐酸、耐碱稳定性较差，有些染料耐氯漂牢度较差 ;4.4 活性染料;几种主要类型的活性染料 1. 活性氯 (活性基：三聚氯氰等) 活性艳红合成。 氯的活性和什么有关？ 2. 乙烯砜型活性染料 活性基：(β-羟乙砜基苯胺） 活性金黄KN-G 3. 复合型 ;（1）二氯均三嗪型活性染料（X型） 结构通式： 特点：反应性强，适于低温(25～45℃)染色，可在碱性较弱的条件下与纤维反应，又称普通型或冷染型活性染料，但容易水解，固色率和稳定性差。;（2）一氯均三嗪型活性染料（K型） 结构通式： R：－NH2、－NHCH3、－NHAr、－N(CH3)Ar、－OR等。 特点：反应性弱，适于高温(90℃以上)染色，可在碱性较强的条件下与纤维反应，又称热固型活性染料，染料不易水