[發明專利]一種連續化合成雙偶氮顏料的生產系統和工藝方法

有效

• 申請號: 201811650015.7
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN111378297B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 鄢冬茂;徐建鴻;劉東;王法軍;周川;黃晉培;楊林濤;胥維昌;龔黨生;張學龍;閆士杰;劉冰
• 申請（專利權）人: 沈陽化工研究院有限公司;清華大學
• 主分類號: C09B33/153
• 分類號: C09B33/153
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 汪海

本發明屬于顏料合成領域，具體涉及一種連續化合成雙偶氮顏料的生產系統和工藝方法。將重氮組分的鹽酸溶液、亞硝酸鈉溶液在膜分散微反應器中進行重氮化反應，制備重氮鹽溶液A；將偶合組分、氫氧化鈉配制成偶合組分溶液B；將醋酸與醋酸鈉配制成pH＝4.3的緩沖溶液C；將溶液A、溶液B、溶液C三股溶液以一定的流量比同時通入到雙面微孔分散微反應器內進行偶合反應，生成雙偶氮顏料粗產品，粗品進一步處理得偶氮顏料產品。本發明采用膜分散微反應器實現了重氮化反應的連續化進行，使用雙面微孔分散反應器實現了偶合反應的連續化進行，通過以上的兩個反應實現了雙偶氮顏料的連續化合成。本發明流程簡單，反應周期短，易于控溫，pH易于調節。

技術領域

本發明屬于顏料合成領域，具體涉及一種連續化合成雙偶氮顏料的生產系統和工藝方法。

背景技術

偶氮顏料是指分子中含有偶氮基的一類合成顏料，是有機顏料的主要大類，占有機顏料總量的40％左右。根據顏料分子中含有偶氮基的多少又可以分為單偶氮顏料與雙偶氮顏料。其中雙偶氮顏料被廣泛的應用于油墨工業、高檔汽車面漆、高級工程塑料、樹脂及纖維制品等領域，是市場影響較大、技術代表性強的雙偶氮顏料，其連續化生產技術可以推廣應用到其他雙偶氮顏料生產中。

偶氮顏料在生產過程中主要涉及到兩步反應：重氮化反應和偶合反應。與單偶氮顏料不同的是，雙偶氮顏料的重氮組分首先要進行雙重氮化，生成含有雙重氮基的重氮鹽，然后重氮鹽與兩分子的偶合組分分別進行偶合反應，生成雙偶氮顏料。在雙偶氮顏料合成的偶合反應過程中涉及到雙重氮化反應與兩步偶合反應，如3,3二氯聯苯胺(DCB)重氮化反應生成的重氮鹽不穩定易分解且易發生自偶合反應。而根據偶合反應對于pH變化的敏感性可以知道，如果在兩步偶合反應過程中沒有很好的控制pH的變化，則很容易發生副反應，比如發生重氮鹽的自偶合反應，生成單偶氮化合物后析出包覆等情況，這些情況都會對顏料的品質會產生很大的影響。

傳統間歇釜式法合成雙偶氮顏料，由于間歇釜式反應器內傳熱傳質的不均勻等因素會導致重氮鹽的分解及發生自偶合反應，從而引起顏料顆粒的粒徑變大，粒徑分布變寬，顏料產率及品質下降，也會導致生產的各個批次顏料間色光、強度差異較大的問題。并且根據中國專利(CN106752254A)公開的偶氮顏料黃14的間歇釜式合成方法可知，使用間歇釜式合成的方法所用的反應時間至少需要2小時，且需要隨時監測偶合反應體系pH的變化情況，大大降低了生產效率。有關偶氮顏料的連續化合成，相關的報道有：(1)沈陽化工研究院楊林濤等，利用二元混合微通道與三元混合微通道反應器進行偶氮顏料的連續化合成(染色與染色，第54卷第2期，2017年4月)但是在報道中給出的均是兩股反應液進料的工藝，且未有具體的工藝參數，也未涉及到具體的微通道反應器結構參數。(2)中國發明專利(CN104479394A)公開了一種在分支螺旋管中進行偶氮顏料連續化合成的方法，利用螺旋管的二次流的高效混合效果強化偶合反應，但是在該發明專利中沒有專門提及雙偶氮顏料的合成過程，且分支螺旋管式反應器仍舊無法解決雙偶氮顏料生產過程中pH調控困難的問題，所以該反應器不適合對色光要求較高的雙偶氮顏料的連續化合成。(3)中國發明專利(CN102618063B)公開了一種具有縮放螺旋結構的反應器進行偶氮染料的連續化合成，但是該結構不適合偶氮顏料的合成，因為顏料會在縮放結構中產生沉積，堵塞管道。以上的合成工藝無法實現對偶合反應過程pH的準確調控及無法解決物料匹配、連續運行等問題，所以無法合成高透明度、高強度的雙偶氮顏料。