第十章染料與顏料

1、第十章第十章有機(jī)染料與顏料有機(jī)染料與顏料一、概述一、概述1、定義、定義能使物質(zhì)獲得鮮明和堅(jiān)牢色澤的有機(jī)化合物稱有能使物質(zhì)獲得鮮明和堅(jiān)牢色澤的有機(jī)化合物稱有機(jī)染料與顏料。機(jī)染料與顏料。 多數(shù)有機(jī)染料能溶于水，而顏料不溶于水。多數(shù)有機(jī)染料能溶于水，而顏料不溶于水。 染料多用于各種纖維、塑料、橡膠、油墨、皮革、染料多用于各種纖維、塑料、橡膠、油墨、皮革、食品、造紙的著色。顏料的主要用途是油墨、其次是食品、造紙的著色。顏料的主要用途是油墨、其次是涂料、塑料、橡膠。涂料、塑料、橡膠。二、直接染料（二、直接染料（direct dyes）不需媒染劑的幫助即能染色的染料稱直接染料。不需媒染劑的幫助即能染色的染

2、料稱直接染料。1、分類、分類一般直接染料一般直接染料指具有磺酸基或羧基等水溶性基團(tuán)，對(duì)纖維具有指具有磺酸基或羧基等水溶性基團(tuán)，對(duì)纖維具有較大親和力，在中性介質(zhì)中能直接染色的染料。較大親和力，在中性介質(zhì)中能直接染色的染料。直接耐曬染料直接耐曬染料耐曬級(jí)別耐曬級(jí)別4級(jí)以上，日曬一定時(shí)間后顏色變化不大級(jí)以上，日曬一定時(shí)間后顏色變化不大或基本不變。或基本不變。直接銅鹽染料直接銅鹽染料經(jīng)銅鹽處理后才能得到真實(shí)色光。經(jīng)銅鹽處理后才能得到真實(shí)色光。直接重氮染料直接重氮染料分子結(jié)構(gòu)中有重氮化的氨基。分子結(jié)構(gòu)中有重氮化的氨基。2、工藝、工藝C1DC2路線路線其中其中D指二胺類化合物，如（指二胺類化合物，如（DS

3、D酸）：酸）：H2NCH=CHSO3HNH2SO3H式中式中C指水楊酸、氨基萘酚磺酸等。如指水楊酸、氨基萘酚磺酸等。如R酸、酸、S酸：酸：OHNH2SO3NaNaO3SH+OH-OHH+OH-NH2SO3Na例：直接深棕例：直接深棕M（CI，22311）H2NNH2OHCOONaN2N=NOHCOONa重氮化重氮化+OHOH-H+N=NN=NNaO3SNH2OHNaO3SNH2HOCOONa( 酸酸)AMC路線路線其中：其中：A為單重氮組份如苯胺、萘胺及其衍生物。為單重氮組份如苯胺、萘胺及其衍生物。M指克利夫酸、指克利夫酸、J酸、酸、 萘胺等。萘胺等。C指氨基萘酚磺酸、指氨基萘酚磺酸、J酸、酸

4、、 酸、酸、H酸、酸、SS酸等。酸等。例：直接耐曬藍(lán)例：直接耐曬藍(lán)LHOCOONaNH2HOCOONaN2+NH2HOCOONaN=NNH2HOCOONaN=NN=NOHNH2NaO3SOHOH-NH2H+NaO3S重氮化重氮化（ 酸酸）A1P（XP）A2路線路線此路線是具有兩個(gè)活潑偶合位置的偶合組份同時(shí)與此路線是具有兩個(gè)活潑偶合位置的偶合組份同時(shí)與兩分子重氮組份進(jìn)行偶合而成。如直接橙兩分子重氮組份進(jìn)行偶合而成。如直接橙S由尿素由尿素J酸酸與重氮苯胺偶合而成。尿素與重氮苯胺偶合而成。尿素J酸如下：酸如下：OHOH-NaO3SH+NHOHOH-SO3NaH+HNCO直接橙直接橙S結(jié)構(gòu)如下：結(jié)構(gòu)如

5、下：OHNaO3SNHOHSO3NaHNCON=NN=NC1DMC2、CDPA、AM1M2C路線。路線。此方法采用多次重氮化偶合步驟。如直接紅棕此方法采用多次重氮化偶合步驟。如直接紅棕RH。H2NNH2HOCOONaN=NN2+HOCOONa重氮化重氮化N=NN=NHOCOONaNH2SO3NaNH2SO3Na重氮化重氮化N=NN=NHOCOONaSO3NaN=NSO3NaOHH2NOHH+OH-NH2NaO3S三、酸性染料三、酸性染料屬水溶性染料，分強(qiáng)酸性、弱酸性、酸性媒介、酸屬水溶性染料，分強(qiáng)酸性、弱酸性、酸性媒介、酸性絡(luò)合四類。性絡(luò)合四類。1、強(qiáng)酸性染料、強(qiáng)酸性染料如酸性藍(lán)如酸性藍(lán)BOH

6、OOOHOHOOOHSO3HHO3S發(fā)煙硫酸發(fā)煙硫酸OHOOOHSO3HHO3SNO2NO2OHOOOHSO3NaNaO3SNH2NH2硝化硝化鹽析鹽析還原還原2、弱酸性染料、弱酸性染料弱酸性偶氮（如嫩黃弱酸性偶氮（如嫩黃5G）HONH2HON2+H2CCNNCCH3OClSO3NaCCNNCCH3HOClSO3NaN=NHOCCNNCCH3HOClSO3NaN=NOSO2ClCH3SO2CH3弱酸性蒽醌（如艷藍(lán)弱酸性蒽醌（如艷藍(lán)B）OOBrBrNH2H2NC12H25OONHBrNH2C12H25OONHSO3NaNH2C12H25SO3NaNa2SO3磺化磺化3、酸性媒介染料、酸性媒介染料

7、酸性染料染色后，需用金屬媒染劑處理，在纖維酸性染料染色后，需用金屬媒染劑處理，在纖維上生成金屬絡(luò)合物，這類染料稱酸性媒介染料。上生成金屬絡(luò)合物，這類染料稱酸性媒介染料。此類染料分子中含有磺酸或羧基，同時(shí)在芳環(huán)偶此類染料分子中含有磺酸或羧基，同時(shí)在芳環(huán)偶氮基鄰位又有羥基。如酸性媒介黑氮基鄰位又有羥基。如酸性媒介黑TC：NaO3SO2NOHN=NOH四、冰染染料四、冰染染料這類染料是由重氮組分的重氮鹽和偶合組分在棉這類染料是由重氮組分的重氮鹽和偶合組分在棉纖維上生成的不溶于水的染料。纖維上生成的不溶于水的染料。1、打底劑（色酚）、打底劑（色酚）色酚色酚AS系系該系列由該系列由2,3酸與芳胺?；?/p>

8、。與色基作用大酸與芳胺?；伞Ｅc色基作用大都形成紅、紫、藍(lán)。如色酚都形成紅、紫、藍(lán)。如色酚ASBS（CI.37515）OHCONHNO2色酚色酚ASG系系此類色酚與色基生成黃色。如色酚此類色酚與色基生成黃色。如色酚ASLG（CI.37625)CH3OClOCH3NHCOCH2COCOCH2CONHClOCH3OCH3蒽及咔唑羥基羧酸酰胺系蒽及咔唑羥基羧酸酰胺系如色酚如色酚ASGR（CI.37585)和色酚和色酚 AS-LB(CI.37600)CONHOHH3CNHOHCONHCl2、顯色劑、顯色劑顯色劑分色基和色鹽兩部分。顯色劑分色基和色鹽兩部分。色基色基不含可溶性基團(tuán)的芳胺化合物。不含可溶

9、性基團(tuán)的芳胺化合物。棗紅色基棗紅色基QC（CI.37215)黑色基黑色基LS(CI.37190)H3CN=NCH3NH2N=NNH2OCH3H3COH2N色鹽色鹽將色基制成穩(wěn)定的重氮鹽。如黑色鹽將色基制成穩(wěn)定的重氮鹽。如黑色鹽K：N=NN2Cl ) ZnCl2OCH3H3CO(O2N五、活性染料五、活性染料活性染料中含有可與纖維反應(yīng)的基團(tuán)，染色時(shí)與活性染料中含有可與纖維反應(yīng)的基團(tuán)，染色時(shí)與纖維生成共價(jià)鍵。一般含氯。纖維生成共價(jià)鍵。一般含氯。1、分類、分類親核取代活性基親核取代活性基該類活性基團(tuán)為含氮的雜環(huán)化合物，如活性艷紅該類活性基團(tuán)為含氮的雜環(huán)化合物，如活性艷紅X7B（CI.18205）,結(jié)

10、構(gòu)如下：結(jié)構(gòu)如下：CH3SO3NaN=NOHNHNaO3SSO3NaClCl親核加成活性基親核加成活性基其活性基在堿性條件下形成雙鍵，與纖維負(fù)離子其活性基在堿性條件下形成雙鍵，與纖維負(fù)離子加成。如加成。如 乙基砜硫酸酯，其染色反應(yīng)如下：乙基砜硫酸酯，其染色反應(yīng)如下：DSOOCH2CH2OSO3HOH-DSOOCH=CH2CellOHDSOOCH2CH2OCell如活性艷藍(lán)如活性艷藍(lán)KNR（CI.61200)OONH2NHSO2CH2CH2OSO3Na多活性基多活性基分子中含兩個(gè)及兩個(gè)以上活性基。如活性嫩黃分子中含兩個(gè)及兩個(gè)以上活性基。如活性嫩黃M5G：NNCH3N=NSO3NaNHNHClSO

11、OCH2CH2OSO3NaClClSO3Na2、均三嗪活性染料、均三嗪活性染料以活性艷藍(lán)以活性艷藍(lán)KGR為例：為例：OOBrNH2SO3Na +H2NSO3NaNH2OONHNH2SO3NaSO3NaNH2OONHNH2SO3NaSO3NaNHClClClClClOONHNH2SO3NaSO3NaNHNH2ClNH4OH4050C3、乙烯砜型活性染料的合成、乙烯砜型活性染料的合成乙烯砜中間體合成乙烯砜中間體合成CH3COHNClSO3HCH3COHNSO2ClNaOH , NaHSO3CH3COHNSO2HClCH2CH2OHCH3COHNSO2CH2CH2OHH2SO4CH3COHNSO2C

12、H2CH2OSO3H活性嫩黃活性嫩黃XG合成工藝合成工藝SO3NaNH2NH2 +ClClClSO3NaHNNH2ClClSO3NaHNN2+ClClH2CCNNCCH3OClClSO3Na重氮化重氮化SO3NaHNN=NClClCCNNCCH3HOClClSO3Na活性艷藍(lán)活性艷藍(lán)KNR合成工藝合成工藝OONH2SO3Na +BrH2NSO2CH2CH2OHOONH2SO3NaNHSO2CH2CH2OHOONH2SO3KNHSO2CH2CH2OSO3KH2SO4CaCO3 , KCl六、陽離子染料六、陽離子染料陽離子染料是色澤濃艷的水溶性染料，主要用于陽離子染料是色澤濃艷的水溶性染料，主要用

13、于聚丙烯腈纖維的染色。如陽離子艷紅聚丙烯腈纖維的染色。如陽離子艷紅X5GN的合成的合成如下：如下：NHCH3 + CH2=CHCNNCH3CH2CH2CNDMF ,POCl3NCH3CH2CH2CNOHCNCH3NCH2CH2CNCH3H3CCH2CH3H3PO4N+CH3H3CCH=CHCH3 H3PO4-七、硫化染料七、硫化染料分子結(jié)構(gòu)中存在硫鍵，應(yīng)用時(shí)需用硫或硫化鈉分子結(jié)構(gòu)中存在硫鍵，應(yīng)用時(shí)需用硫或硫化鈉處理。處理。應(yīng)用時(shí)先用硫酸鈉將染料還原溶解成隱色體，應(yīng)用時(shí)先用硫酸鈉將染料還原溶解成隱色體，后被纖維吸收，再氧化處理染在纖維上。如硫化藍(lán)后被纖維吸收，再氧化處理染在纖維上。如硫化藍(lán)BRN

14、合成如下：合成如下：HONaNO2 ,H2SO4HONOONOHONOH +CH3NH2H2SO4ONCH3NH2還原：還原：Na2SxONCH3NH2SHNNaSHOCH3NH2n氧化：氧化：SNCH3NH2O2SNCH3H2NSSSOOOOOn八、還原染料八、還原染料還原染料不溶于水，在堿性條件下用保險(xiǎn)粉還原染料不溶于水，在堿性條件下用保險(xiǎn)粉（NaS2O4)還原變成溶于水的染料，附著于纖維后經(jīng)還原變成溶于水的染料，附著于纖維后經(jīng)氧化又成不溶于水染料。氧化又成不溶于水染料。1、靛族還原染料、靛族還原染料靛藍(lán)是較早應(yīng)用的還原染料，其合成如下：靛藍(lán)是較早應(yīng)用的還原染料，其合成如下：NH2 +Cl

15、CH2COOHFe(OH)2NHCH2COOFenKOHNHCH2COOKNaOH , KOHNHCH2COHNaOONaNaNH2NHCCHONaO2NHCCHNCCOONHCCHNCCOOBrBrBrBr溴化溴化2、蒽醌類、蒽醌類OOKOH , NaOHNaNO2OOOONHNHNH2九、分散染料九、分散染料此類染料分子較小，無水溶性基團(tuán)，必須借助于分此類染料分子較小，無水溶性基團(tuán)，必須借助于分散劑才能分散在染液中。散劑才能分散在染液中。1、偶氮型、偶氮型以分散深藍(lán)以分散深藍(lán)H2GL為例：為例：NO2ClO2NC2H5OH , NaOHNO2OC2H5O2NNH2OC2H5O2NNa2S2

16、 ,700CON(C2H4OH)2OC2H5O2NFe , CH3COOHN(C2H4OH)2OC2H5H2NNO2NH2O2NN(C2H4OCOCH3)2OC2H5CH3CONH(CH3CO)2OBr2NO2NH2O2NBrNO2N2+O2NBrN(C2H4OCOCH3)2OC2H5CH3CONHNO2N2+O2NBr(H3COCOC2H4)2NOC2H5HNOCH3CNO2NO2BrN=N+2、蒽醌型、蒽醌型常有常有1,4二氨基蒽醌及二氨基蒽醌及1氨基氨基4羥基蒽醌。羥基蒽醌。OONH2NHSO2OCH3CH3OONH2OHOCH3十、有機(jī)顏料十、有機(jī)顏料有機(jī)顏料為不溶性有機(jī)物，借助分散劑

17、以分散狀有機(jī)顏料為不溶性有機(jī)物，借助分散劑以分散狀態(tài)加入被著色物。態(tài)加入被著色物。1、偶氮顏料、偶氮顏料 PU紅紅HF2BCOOC4H9N=NOHCONHNHCHNO乙酰乙酰芳胺類顏料乙酰乙酰芳胺類顏料N2+COOCH3H3COOCNHHNCCOOOOCH3H3CNHHNCCOOOOCH3H3CNH3COOCCOOCH3NCOOCH3NH3COOCN2、有機(jī)熒光顏料、有機(jī)熒光顏料該顏料能吸收較短波長(zhǎng)的光而發(fā)出熒光，這類顏該顏料能吸收較短波長(zhǎng)的光而發(fā)出熒光，這類顏料含中含有料含中含有Xanthene結(jié)構(gòu)和三芳甲烷結(jié)構(gòu)。如曙紅結(jié)構(gòu)和三芳甲烷結(jié)構(gòu)。如曙紅（CI.45380）和堿性艷藍(lán)）和堿性艷藍(lán)BO

18、（CI.42595）：）：COBrBrOBrNaOBrCOONa(CH3)2NCN+(CH3)2 Cl-NHC2H53、蒽醌類顏料、蒽醌類顏料1) 1-氨基蒽醌衍生顏料氨基蒽醌衍生顏料OONH2OON2+HSO4-1-氨基蒽醌的重氮鹽與巴比妥酸偶合成黃色重氮化重氮化HNNHOOHOOONNHNNHOOHOOONNOHCOOHCOOHHO當(dāng)偶合組分為色酚當(dāng)偶合組分為色酚AS時(shí)生成紅色顏料時(shí)生成紅色顏料OONNCONHHONOOHNOCH2NNOOHNOCOON2+HSO4-CONHNHNHNNOO1-氨基-5-苯甲酰基蒽醌的重氮鹽與二醌唑甲烷偶合成橙色OONCONHNHNHNNOOHNNNHNO

19、ON芳基化芳基化OONH2SO3HBrCu/H2SO4Na2CO3OONH2SO3HOOBrNH2HO3S2) 雜環(huán)蒽醌雜環(huán)蒽醌陰丹酮陰丹酮OOOH-H2OOO-NHNH2OH-H2OOOHNOONHOONH2CuClOONHCOCH3ClOONHCOCH3OOH3COCHN黃蒽酮黃蒽酮ONNO4、金屬絡(luò)合顏料、金屬絡(luò)合顏料偶氮型偶氮型ClN2ClNOHOHNOHOHN=NClNi2+NOHN=NClNi2+NOHClOO氮甲川型氮甲川型HNR1R2R3OOH3CNaNO2CH3COOHHNR1R2R3OOH3CNONH2OHHNR1R2R3OOH3CNOHNR1R2R3OHONH3CNOR1R2R3ONCH3NNi2+HNR1R2R3ON