酞菁颜料的性质和用途

酞菁颜料介绍

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在各项性能上大大提高，应用范围日益扩大。

有机颜料的分类也有多种方法，可按其色谱不同分为黄色、红色、蓝色、绿色颜料等；按发色团的不同分为偶氮染料,酞菁染料等；按用途分为油墨用颜料，涂料用颜料、塑料用颜料等。

这里我来介绍下一种重要的颜料——酞菁颜料。

什么是酞菁颜料

酞菁是一大类高级有机颜料。1907年人们就发现了酞菁，1927年 Diesbach和Von derweid 以邻二溴苯、氰化亚铜和吡啶加热反应得到蓝色的铜酞菁。酞菁颜料的色谱从蓝色到绿色，是有机颜料中蓝、绿色的主要品种。具有极强的着色力和优异的耐候性，耐热性、耐溶剂性、耐酸碱性，且色泽鲜艳，极易扩散和加工研磨,是一种性能优良的高级有机颜料。

酞菁颜料广泛用于印刷油墨、涂料、绘画水彩、涂料印花浆以及橡胶、塑料制品的着色。酞菁是含有四个吡咯，而且具有四氮杂卟吩结构的化合物，结构式为：

酞菁的主体结构是四氮杂卟吩，其发色团共轭体系为18个Π电子的环状轮烯。它在结构上也可以说是由四个吲哚啉结合而成的一个多环平面型分子，金属酞菁中的金属原子位于对称中心。

最常见的金属酞菁是铜酞菁、钴酞菁、镍酞菁，其中铜酞菁最为重要。酞菁蓝、酞菁绿为常用品种。酞菁蓝主要成分是细结晶的铜酞菁。酞菁绿是多卤代铜酞菁，如C.I.颜料绿7(C.L.74260)就是有14个氯代的铜酞菁。

酞菁的传统工业制法有邻苯二腈法和苯酐—尿素法两种。苯酐―尿素法是在钼酸铵存在下，在硝基苯或三氯苯中，由邻苯二甲酸酐与尿素和铜盐反应。反应的过程可能为：

酞菁颜料的特点

酞菁类颜料有一个最明显的特性是拥有较高的耐光、耐热等牢度，与酞菁蓝15:0相比，酞菁蓝15:3具有良好的耐热、耐酸碱、耐皂洗和耐有机溶剂性，尽管它的着色力比用同等条件生产出来的酞菁蓝15:0要低。

与之相对应的，应用在绿色色浆上的颜料是酞菁绿，酞菁绿和酞菁蓝的分子结构大致相同，主要区别是在于苯环上氯离子的数量，铜酞菁可以通过卤代反应使苯环上的氢离子被氯离子所取代，铜酞菁的色光会随着氯离子取代数目的增加而不断地从蓝色向绿色转变，氯离子数量越多，铜酞菁的色光就越绿，酞菁蓝15:1就是属于氯代铜酞菁，与酞菁蓝15:0相比色光明显偏绿。当铜酞菁苯环上的氯离子数量达到14~15个时，铜酞菁的色光会完全变成绿色，也就是酞菁绿，色光呈蓝光绿色。

酞菁颜料的应用

至今世界上生产的酞菁最大部分用作有机颜料，几乎全部为铜酞菁及其卤代物。引入可溶性基团生产染料，如一个或更多的磺酸基，引入到酞菁，特别是铜酞菁的母体结构中。如果需要，系统可以进一步改性。这样制作的染料在纺织(棉用直接染料)、纤维拉丝、造纸工业领域有一定用量。

尽管可以用铜酞菁蓝与黄色颜料混合可以得到低成本的绿色，但是牢度性能通常比多氯代铜酞菁绿要差。全氯代铜酞菁最早用作合成红外(IR)吸收剂的母体，应用于数字储存的光学记录层。不同金属酞菁目前仍处于理论研究阶段，在新的技术领域，如光学传导、医药催化剂等方面变得越来越重要。