凹土基复合有机红颜料的制备及表征
目录
1 引言 1
1.1 凹土 1
1.2 颜料介绍 1
1.2.1 颜料的分类 1
1.2.2 有机颜料的发展史 2
1.2.3有机颜料在国际上的发展状况 2
1.2.4 有机颜料的特点及其用途 3
1.3 有机颜料的改性 3
1.3.1 包核法 3
1.3.2 无机杂化改性有机颜料 4
1.3.3 聚合物包覆偶氮结构有机颜料 4
1.4 有机颜料对环境的影响 4
1.5 新型的有机颜料 5
1.5.1 蝶啶颜料 5
1.5.2?金属螯合颜料 5
1.5.3 新颖的苯基五元杂环系颜料 5
1.6 本实验研究的意义 5
2 实验部分 6
2.1 主要原料 6
2.1.1 内核材料 6
2.1.2 有机红颜料 6
2.1.3 固色剂和包覆剂 6
2.2 实验仪器 7
2.3 实验方法 8
2.3.1 凹土的增白脱色 8
2.3.2 复合颜料的制备 8
2.4 复合颜料的检验方法 8
2.4.1 有机颜料利用率的测定 8
2.4.2 标准吸光度曲线 8
2.5 ?复合颜料的性能测试 9
2.5.1 耐酸碱性能测试 9
2.5.2 有机颜料表征 9
3 实验结果及讨论 10
3.1 实验路线的选定 10
3.2 复合颜料的适宜制备条件 11
3.3 颜料制备的影响因素 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
> 3.3.1 有机改性温度对实验的影响 13
3.3.2 颜料的加入量对实验的影响 13
3.3.3 硅烷偶联剂加入量对实验的影响 14
3.3.4 甲基丙烯酸甲酯对实验的影响 15
3.3.5 引发剂的加入量对实验的影响 15
3.4 颜料的稳定性能 16
3.4.1 颜料的耐酸性 16
3.4.2 颜料的耐碱性 17
3.4.3 颜料的耐温性能测试 18
3.5颜料的表征 19
3.5.1 IR分析 19
3.5.2 电子显微镜分析 20
结论 21
致 谢 22
参考文献 23
1 引言
1.1 凹土
凹土是凹凸棒石黏土的简称，一种很稀有的非金属矿产资源，具纤维纹理层链状过渡布局，含水富镁硅酸盐，单晶径直为 20-50 nm，长度能够达微米级，是天然的一维纳米材料[1]。其在矿物学上属于海泡石族。因为凹土具备很多优良的特征，臂如具有独特的分散性、较好的吸附能力、耐高温、耐盐、耐碱、可塑性及粘结力高，因而得到了广泛的应用，在农牧业、建材业、石油业、食品业等多个领域都有广泛的应用，堪称“千用之土，万土之王”。
虽然凹土有着广泛的应用，但是这种矿产却只是分布在极少的国家内，已经发现的国家只要有俄罗斯，中国，美国，法国等，又可以称得上是十分的稀有。世界总储量为18.2亿吨，江苏盱眙有8.9亿吨，占世界总储量的49%。虽然我国在对凹土的研究方面取得了一些进步，但是相比于其他国家而言，起步较晚，因此开发水平仍然处于初级阶段，所以值得让更多有学识并且专业知识丰富的人投身于凹土的开发事业中去。
1.2 颜料介绍
1.2.1 颜料的分类
颜料难溶于水，油，溶剂和树脂等介质然而却能较好的分散于各类介质中的一种着色剂。为了适应市场的竞争，颜料行业也面临着不断地更新和发展。按照颜料化学成分的区别，可以将颜料分为有机颜料和无机颜料。
无机颜料投入市场使用的历史比有机颜料要长，所以相对而言无机颜料的工艺比较成熟，价格也比较低，因此更能经受住市场的考验。许多具有特色的无机颜料，比如铁红，铁蓝等，至今仍在市场上广泛使用。想要让无机颜料均匀的分散在溶剂中是非常困难的，因为大多数的无机颜料都是由坚硬的晶体组成，所以很难研磨成细小颗粒。而且无机颜料的颜色不鲜艳，耐酸碱性能差，着色力低，且含有重金属，因此其应用受到了限制[2-3]。像莫高窟壁画中就几乎都是无机的红色颜料。最主要的有铅丹（含有重金属Pb）、土红（含有重金属Fe）以及朱砂（含有重金属Hg）。这么多年的检测发现土红的稳定性最好，其他颜料虽然没有发生化学反应，但是颜色均发生了较大的变化[14]。
有机颜料是通过有机合成的一大类功能性颜料，其颜色鲜艳，品种多、色种齐全，能够均匀地分散在所用的介质中，广泛用于油墨、涂料、油漆和塑料制品的生产。但是大多数有机颜料的耐光性能和耐热性能较差，因此制备耐光性和耐热性优异的颜料具有重要的意义。
1.2.2 有机颜料的发展史
19世纪，学生时代的perkin，在一次提纯紫色颜料的试验中，意外的通过重铬酸钾，制造出了人类历史上第一个人 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
工合成的有机颜料-苯胺紫[2]。从而开启了未来世界色素提取的序幕。1884年，德国化学家合成了刚果红，这种颜料可以直接用来染棉纤维，因此出现了直接染料。随后1868年，德国率先发现了一种减色能力与透明性能都很好的颜料-深茜红，成为之后很多年内的核心色别。1895年随着偶氮颜料相继问世，有机颜料的发展越来越快[2]。
到20世纪初期，化学合成燃料迅速发展，生产主要集中在德国、英国、瑞士、法国、意大利、美国、日本等国家。酞著蓝颜料和酞著绿颜料的成功合成，成为颜料发展史上的另一个里程碑。
随着颜料的品种越来越多，人们在探求新产品的同时对颜料的性能要求也越来越高。颜料的耐热性、耐酸碱性以及持久性，越来越成为研究者们关注的焦点。
20世纪后期，随着环保意识的深入人心，颜料的发展技术也更倾向于环保的合成原料和工艺。
1.2.3有机颜料在国际上的发展状况
1992年全球颜料产品约为380万吨～ 4亿吨，无机颜料约占90%，其中二氧化钛和炭黑占绝大部分，有机颜料的产量仅为二三十万吨，年增长率为6%左右。根据1980年统计，有机颜料的世界人均占有量为每人36.5g，日本的人均占有量为105g，美国的人均占有量大约为每人107g，相比而言中国的人均占有量就很少了，只有约每人6.6g，与其他国家如此大的差距为未来几年的有机颜料在我国的发展提供了巨大的动力[4]。
有机颜料的全球制造商已经超过400家，其中有15家年产量高于5 000 吨，德国巴斯夫，赫司特、瑞士汽巴嘉基，美国杜邦，日本大日本油墨、大日精化等著名公司年产量7 000～ 10 000 吨[4]。虽然有机颜料的发展史上没有能够出现像硅谷那样的存在，但是对现代生活的各行各业，有机颜料都发挥了很重要的作用。随着供求关系的不断演变，各生产厂家加大颜料的生产量，导致现在颜料的生产量超过需求量，因此市场的竞争更加激烈。因为我国的颜料的行业起步较晚，所以西欧等的大公司仍然在市场和技术上有很大的优势。
氢氧化钠 分析纯 韩埠化学试剂厂
2.2 实验仪器
1 引言 1
1.1 凹土 1
1.2 颜料介绍 1
1.2.1 颜料的分类 1
1.2.2 有机颜料的发展史 2
1.2.3有机颜料在国际上的发展状况 2
1.2.4 有机颜料的特点及其用途 3
1.3 有机颜料的改性 3
1.3.1 包核法 3
1.3.2 无机杂化改性有机颜料 4
1.3.3 聚合物包覆偶氮结构有机颜料 4
1.4 有机颜料对环境的影响 4
1.5 新型的有机颜料 5
1.5.1 蝶啶颜料 5
1.5.2?金属螯合颜料 5
1.5.3 新颖的苯基五元杂环系颜料 5
1.6 本实验研究的意义 5
2 实验部分 6
2.1 主要原料 6
2.1.1 内核材料 6
2.1.2 有机红颜料 6
2.1.3 固色剂和包覆剂 6
2.2 实验仪器 7
2.3 实验方法 8
2.3.1 凹土的增白脱色 8
2.3.2 复合颜料的制备 8
2.4 复合颜料的检验方法 8
2.4.1 有机颜料利用率的测定 8
2.4.2 标准吸光度曲线 8
2.5 ?复合颜料的性能测试 9
2.5.1 耐酸碱性能测试 9
2.5.2 有机颜料表征 9
3 实验结果及讨论 10
3.1 实验路线的选定 10
3.2 复合颜料的适宜制备条件 11
3.3 颜料制备的影响因素 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
> 3.3.1 有机改性温度对实验的影响 13
3.3.2 颜料的加入量对实验的影响 13
3.3.3 硅烷偶联剂加入量对实验的影响 14
3.3.4 甲基丙烯酸甲酯对实验的影响 15
3.3.5 引发剂的加入量对实验的影响 15
3.4 颜料的稳定性能 16
3.4.1 颜料的耐酸性 16
3.4.2 颜料的耐碱性 17
3.4.3 颜料的耐温性能测试 18
3.5颜料的表征 19
3.5.1 IR分析 19
3.5.2 电子显微镜分析 20
结论 21
致 谢 22
参考文献 23
1 引言
1.1 凹土
凹土是凹凸棒石黏土的简称，一种很稀有的非金属矿产资源，具纤维纹理层链状过渡布局，含水富镁硅酸盐，单晶径直为 20-50 nm，长度能够达微米级，是天然的一维纳米材料[1]。其在矿物学上属于海泡石族。因为凹土具备很多优良的特征，臂如具有独特的分散性、较好的吸附能力、耐高温、耐盐、耐碱、可塑性及粘结力高，因而得到了广泛的应用，在农牧业、建材业、石油业、食品业等多个领域都有广泛的应用，堪称“千用之土，万土之王”。
虽然凹土有着广泛的应用，但是这种矿产却只是分布在极少的国家内，已经发现的国家只要有俄罗斯，中国，美国，法国等，又可以称得上是十分的稀有。世界总储量为18.2亿吨，江苏盱眙有8.9亿吨，占世界总储量的49%。虽然我国在对凹土的研究方面取得了一些进步，但是相比于其他国家而言，起步较晚，因此开发水平仍然处于初级阶段，所以值得让更多有学识并且专业知识丰富的人投身于凹土的开发事业中去。
1.2 颜料介绍
1.2.1 颜料的分类
颜料难溶于水，油，溶剂和树脂等介质然而却能较好的分散于各类介质中的一种着色剂。为了适应市场的竞争，颜料行业也面临着不断地更新和发展。按照颜料化学成分的区别，可以将颜料分为有机颜料和无机颜料。
无机颜料投入市场使用的历史比有机颜料要长，所以相对而言无机颜料的工艺比较成熟，价格也比较低，因此更能经受住市场的考验。许多具有特色的无机颜料，比如铁红，铁蓝等，至今仍在市场上广泛使用。想要让无机颜料均匀的分散在溶剂中是非常困难的，因为大多数的无机颜料都是由坚硬的晶体组成，所以很难研磨成细小颗粒。而且无机颜料的颜色不鲜艳，耐酸碱性能差，着色力低，且含有重金属，因此其应用受到了限制[2-3]。像莫高窟壁画中就几乎都是无机的红色颜料。最主要的有铅丹（含有重金属Pb）、土红（含有重金属Fe）以及朱砂（含有重金属Hg）。这么多年的检测发现土红的稳定性最好，其他颜料虽然没有发生化学反应，但是颜色均发生了较大的变化[14]。
有机颜料是通过有机合成的一大类功能性颜料，其颜色鲜艳，品种多、色种齐全，能够均匀地分散在所用的介质中，广泛用于油墨、涂料、油漆和塑料制品的生产。但是大多数有机颜料的耐光性能和耐热性能较差，因此制备耐光性和耐热性优异的颜料具有重要的意义。
1.2.2 有机颜料的发展史
19世纪，学生时代的perkin，在一次提纯紫色颜料的试验中，意外的通过重铬酸钾，制造出了人类历史上第一个人 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
工合成的有机颜料-苯胺紫[2]。从而开启了未来世界色素提取的序幕。1884年，德国化学家合成了刚果红，这种颜料可以直接用来染棉纤维，因此出现了直接染料。随后1868年，德国率先发现了一种减色能力与透明性能都很好的颜料-深茜红，成为之后很多年内的核心色别。1895年随着偶氮颜料相继问世，有机颜料的发展越来越快[2]。
到20世纪初期，化学合成燃料迅速发展，生产主要集中在德国、英国、瑞士、法国、意大利、美国、日本等国家。酞著蓝颜料和酞著绿颜料的成功合成，成为颜料发展史上的另一个里程碑。
随着颜料的品种越来越多，人们在探求新产品的同时对颜料的性能要求也越来越高。颜料的耐热性、耐酸碱性以及持久性，越来越成为研究者们关注的焦点。
20世纪后期，随着环保意识的深入人心，颜料的发展技术也更倾向于环保的合成原料和工艺。
1.2.3有机颜料在国际上的发展状况
1992年全球颜料产品约为380万吨～ 4亿吨，无机颜料约占90%，其中二氧化钛和炭黑占绝大部分，有机颜料的产量仅为二三十万吨，年增长率为6%左右。根据1980年统计，有机颜料的世界人均占有量为每人36.5g，日本的人均占有量为105g，美国的人均占有量大约为每人107g，相比而言中国的人均占有量就很少了，只有约每人6.6g，与其他国家如此大的差距为未来几年的有机颜料在我国的发展提供了巨大的动力[4]。
有机颜料的全球制造商已经超过400家，其中有15家年产量高于5 000 吨，德国巴斯夫，赫司特、瑞士汽巴嘉基，美国杜邦，日本大日本油墨、大日精化等著名公司年产量7 000～ 10 000 吨[4]。虽然有机颜料的发展史上没有能够出现像硅谷那样的存在，但是对现代生活的各行各业，有机颜料都发挥了很重要的作用。随着供求关系的不断演变，各生产厂家加大颜料的生产量，导致现在颜料的生产量超过需求量，因此市场的竞争更加激烈。因为我国的颜料的行业起步较晚，所以西欧等的大公司仍然在市场和技术上有很大的优势。
氢氧化钠 分析纯 韩埠化学试剂厂
2.2 实验仪器
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