Fabricante de ftalocianina de cobre: produce un excelente pigmento azul orgánico 15

Fabricante de ftalocianina de cobre

Fabricante de ftalocianina de cobre: produce un excelente pigmento azul orgánico 15

 

Fabricante de ftalocianina de cobre:Introducción al azul de ftalocianina.

Cobre azul de ftalocianina también conocido como Copper Phthal Cyaoine, Heliogen blue B (Heliogen, blueB), pigmento azul, azul de cianina, Monastral btueB, etc. Pertenece a la serie de pigmentos de ftalocianina.

El azul de ftalocianina se compone principalmente de ftalocianina de cobre finamente cristalizada, que tiene un color azul brillante y excelentes propiedades de resistencia a la luz, resistencia al calor, resistencia a los ácidos, resistencia a los álcalis y resistencia química.

Tiene un fuerte poder colorante, el doble que el azul hierro y 20 veces mayor que el ultramar, y es el principal tipo de pigmento azul.

El azul de ftalocianina se utiliza ahora no sólo como colorante, sino también en campos como los semiconductores orgánicos, fotoconductores y sensibilizadores de resina fotosensibles. Por tanto, la ftalocianina de cobre se ha convertido en la variedad azul más abundante y utilizada entre los materiales orgánicos.

Actualmente, su demanda en el mercado mundial está aumentando. El azul ácido se divide en tipo α y tipo β. El cristal de azul de ftalocianina crudo producido industrialmente es de tipo β. Este azul de ftalocianina carece del poder colorante del tono verde azulado. Para fabricar materiales comerciales, se debe pigmentar para que se convierta en tipo α.

Aspecto: pigmento azul brillante 15 cristales. Hay dos formas cristalinas, α y β. El tipo β es más estable.

Solubilidad: Insoluble en agua y disolventes orgánicos.

Este producto es polvo azul brillante. Color brillante y fuerte poder colorante. Insoluble en agua y disolventes orgánicos. Tiene excelentes propiedades y no produce crecimiento de cristales en disolventes no polares, por lo que puede utilizarse en recubrimientos.

La norma nacional de China para pigmentos, GB3182-82, se volvió a presentar para su aprobación en 1995 como GB/T3182-1995. También utiliza la clasificación de colores. Cada color de pigmento tiene un símbolo, como blanco para BA, rojo para HO y amarillo para HU. El código y número de serie de la estructura química y el modelo del pigmento, como blanco de titanio rutilo BA-01-03, amarillo de cromo medio HU-02-02, óxido de hierro HO-01-01, blanco de bario y zinc BA- 11-01, rojo de anilina HO y 2-01, azul de ftalocianina BGS LA-61-02, etc.

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Fabricante de ftalocianina de cobre:Preparación de azul de ftalocianina.

Existen muchos métodos para sintetizar este producto. El método de horneado y el método con solvente se usan comúnmente en la industria. Se toma como ejemplo el método del disolvente.

Condensación: agregue 2776 kg de triclorobenceno, 1200 kg de anhídrido ftálico y 1000 kg de urea al hervidor, aumente la temperatura a 160 °C y manténgalo caliente durante 2 horas. Añadir triclorobenceno, 850 kg de urea y 230 kg de cloruro cuproso por sexta vez. Después de agregar, suba la temperatura y manténgala por un tiempo determinado. . Agregue 867 kg de triclorobenceno y 13,4 kg de molibdato de amonio por tercera vez.

Una vez completada la adición, la temperatura se eleva gradualmente hasta aproximadamente 200°C para realizar una reacción de conservación del calor. Luego muévalo a una olla de destilación, agregue soda cáustica líquida y use vapor directo para evaporar el solvente. Enjuague con agua, continúe vaporizando y seque el material con un secador de película para obtener 1250 kg de pigmento azul de ftalocianina crudo 15.

Refinación: Añadir 135 kg de producto refinado a 850 kg de ácido sulfúrico 98% y disolverlo, mantenerlo caliente a 40°C, luego añadir 17kg de xileno, elevar la temperatura a 70°C, enfriar gradualmente hasta 24°C, diluir en Agua, dejar reposar durante 3 horas y absorber el líquido residual superior, repetir esto tres veces, neutralizar con hidróxido de sodio 30% a pH = 8 ~ 9, remover y hervir con vapor directo durante media hora, lavar con agua, secar y moler. para obtener 118 kg de pigmento azul de ftalocianina refinado 15.

 

Fabricante de ftalocianina de cobre: PAplicaciones del azul de ftalocianina.

1. Se utiliza principalmente para colorear tintas, revestimientos, plásticos, caucho y suministros culturales y educativos.

2. Se utiliza en diversas pinturas a base de solventes, tintas plásticas, tintas de huecograbado y tintas de impresión rápida.

3. Azul claro verde tipo β estable, buena dispersión y alto poder cubriente, utilizado en pintura de resina alquídica.

4. Se utiliza para colorear tinta, pintura, plástico, caucho, pasta de pintura y pulpa de fibra sintética.

5. Azul claro rojo tipo α inestable, fuerte poder colorante, se puede utilizar en revestimientos de látex y a base de agua.

6. Se utiliza para hacer tinta azul pavo real, para colorear pintura alquídica, etc., y también para colorear productos plásticos, suministros culturales y educativos, etc.

7. Se utiliza para colorear pintura, pintura en aerosol, tinta, plástico y caucho.

8. Se utiliza principalmente para tinta, tinta de impresión de hierro, pintura, pintura de acuarela, pintura al óleo e impresión de pintura, así como para colorear productos de caucho y productos plásticos.

9. Es la principal variedad de pigmentos azules y se utiliza principalmente como colorante en adhesivos. El tamaño de partícula para aplicaciones prácticas es generalmente de 0,01 ~ 0,1 μm y se debe llevar a cabo un proceso de refinamiento de partículas. El propósito del procesamiento de pigmentación es cambiar la forma del cristal y reducir las partículas de cristal. Los métodos incluyen el tratamiento con ácido y la molienda de sal.

Se utiliza principalmente en la industria de las tintas para fabricar tinta azul pavo real, que es la principal variedad de tinta de impresión de planchas de cuatro colores. En la industria de los recubrimientos, se utiliza en la fabricación de esmaltes alquídicos, barnices amino horneados, lacas de nitrocelulosa y la coloración de lacas transparentes. También se utiliza para colorear plásticos, caucho, material cultural y educativo, linóleo e impresión de pinturas, etc.

 

Fabricante de ftalocianina de cobre: Precauciones

Categoría: Sustancias Tóxicas
Clasificación de toxicidad: baja toxicidad.
Toxicidad aguda: Oral – Rata
DL: >15000 mg/kg;
Abdominal – Rata LD: > 3000 mg/kg
Características de peligro de inflamabilidad: inflamable, el fuego emite humo picante e irritante que contiene óxidos de cobre y nitrógeno.
Características de almacenamiento y transporte: almacén a baja temperatura, ventilado, seco.
Medios de extinción de incendios: agua, dióxido de carbono, polvo seco, arena.
Instrucciones de seguridad: 22-24/25
Número RTECS: GL8510000
TSCA: Sí
Datos de sustancias peligrosas: 147-14-8 (Datos de sustancias peligrosas) [2]
Principales efectos irritantes:
En la piel puede causar inflamación.
En los ojos, puede provocar inflamación.
Sensibilización: No se conocen efectos sensibilizantes.

 

Fabricante de ftalocianina de cobre: proceso de producción

El contenido de ftalocianina de cobre en el pigmento azul de ftalocianina crudo internacional 15 es de 92% a 95%, que es un producto intermedio en la fabricación de tintes de azul de ftalocianina y verde de ftalocianina. Hay dos formas de producir el pigmento azul de ftalocianina crudo 15.

1. Método del ftalonitrilo

1) Método de horneado. Mezcle el ftalonitrilo y el cloruro cuproso de manera uniforme, colóquelos en una placa de hierro, póngalos en un horno cerrado calentado con vapor, caliéntelo para expulsar parte del aire y cuando la temperatura suba a 140 ° C, se producirá una reacción exotérmica.

Al producir pigmento azul de ftalocianina crudo 15, se producirán sublimados y humo, los cuales deben eliminarse mediante pulverización con agua cuando se descarga por la salida de aire. Se puede descargar después del enfriamiento y el rendimiento del producto puede alcanzar de 90% a 93%.

El equipo utilizado en el método de horneado continuo es un recipiente horizontal de acero con un diámetro de 1,3 my una longitud de 5 m. Tiene un puerto de alimentación y un puerto de escape en la parte superior, y el puerto de descarga en la parte inferior está conectado a un transportador de tornillo de enfriamiento con camisa. El contenedor está equipado con una cinta transportadora cuya cinta transportadora de cobre circula a una velocidad de 3 m/min.

Durante la operación, la mezcla de ftalonitrilo, cloruro cuproso y sulfato de sodio anhidro se agrega a través del puerto de alimentación, cae sobre la cinta transportadora y se calienta eléctricamente debajo de la cinta para iniciar la reacción de condensación. Una vez que comienza la reacción, se libera calor y la temperatura puede alcanzar los 320°C. Se debe introducir nitrógeno en el recipiente para evitar la combustión.

Los gases de escape se descargan del extractor y pasan a través de la torre de pulverización para eliminar los sublimados. Cuando la cinta transportadora llega a su destino, la reacción se ha completado y la pala empuja el producto hacia abajo, lo que hace que caiga al transportador de tornillo, donde se enfría y se envía.

2) Método solvente. Caliente ftalonitrilo, sal de cobre (cloruro cuproso o cloruro de cobre), catalizador (molibdeno o titanio, compuesto de hierro) en un disolvente saturado de amoníaco (nitrobenceno o tricloruro de benceno) a 170 ~ 220 ℃, en 10-20 minutos, el azul de ftalocianina crudo puede ser generado. Después de filtrar, lavar con disolvente, después lavar con agua y secar, se obtiene azul de ftalocianina en bruto.

Por ejemplo, disperse 14,8 g de cloruro de cobre en 200 g de nitrobenceno, ventile el nitrógeno hasta que esté saturado, aumente la temperatura a 20-40 °C, agregue 80 g de ftalonitrilo y 250 g de ácido molíbdico, agite, aumente la temperatura a 140 °C y reaccione. . El color del objeto cambiará de verde a amarillo y gradualmente a marrón rojizo.

Cuando la temperatura alcanza los 146°C, comienza a generar exotermia y generar el pigmento azul de ftalocianina crudo 15. Elevar la temperatura hasta ebullición, agitar la reacción durante 12 minutos, filtrar en caliente, lavar la torta de filtración con 200 ml de nitrobenceno a 100°C, y luego lavar con 300 ml de metanol y 15 veces agua caliente para obtener azul de ftalocianina crudo, el rendimiento es 97,21 TP3T.

2. Método de anhídrido ftálico-urea

Dado que las materias primas ftalocianina y urea son baratas y fáciles de obtener, y el costo es bajo, son el método principal para producir el pigmento azul de ftalocianina crudo 15. Según el experimento de etiquetado C14, se demuestra que todos los átomos de carbono en el La ftalocianina de cobre y el subproducto ftalimida provienen del anhídrido ftálico. .

Los átomos de carbono producidos en la reacción provienen de la urea. El método de anhídrido ftálico-urea se puede utilizar para producir azul de ftalocianina crudo mediante el método de horneado o el método con disolvente.

El método de horneado consiste en mezclar uniformemente anhídrido ftálico, urea, cloruro cuproso y trimolibdato de amonio en una cierta proporción, o calentarlos y derretirlos en una olla de reacción, luego colocarlos en una placa de metal, calentarlos en un horno cerrado y calentar. a 240 °C. Después de mantenerse a ~260 °C durante varias horas, se puede generar azul de ftalocianina crudo, que se puede descargar después de enfriar.

Por ejemplo, ponga 35 kg de anhídrido ftálico, 60 kg de urea, 6,9 kg de cloruro cuproso y 1 kg de trimolibdato de amonio en un recipiente de reacción y caliéntelo a 140 °C para derretirlo y revuelva uniformemente.

Luego se envasa en bandejas de metal, se envía a un horno eléctrico para calentar hasta 240~260℃, se mantiene caliente durante 4~5 horas, se enfría y se descarga. Se pueden obtener entre 44 y 46 kg de azul de ftalocianina en bruto, en el que el contenido de ftalocianina de cobre es de aproximadamente 60%.

3. Procesamiento de pigmentación del azul de ftalocianina crudo.

El propósito del procesamiento del pigmento del azul de ftalocianina crudo es cambiar la forma del cristal y reducir el tamaño de las partículas del cristal, para mejorar la pureza y hacer que tenga un color brillante, un alto poder colorante y aplicabilidad.

1) Método de tratamiento ácido. Disuelva el pigmento azul de ftalocianina crudo 15 en ácido sulfúrico concentrado 98% y luego diluya con agua para precipitar el pigmento azul de ftalocianina 15. Este método se denomina método de solución ácida.

Si la concentración de ácido sulfúrico utilizada es baja (aproximadamente 70%), el pigmento azul de ftalocianina crudo 15 no se puede disolver y sólo se genera una suspensión fina y cristalina de sulfato de ftalocianina de cobre, que luego se diluye con agua para precipitar el azul de ftalocianina. Esto se llama método de solución ácida. El pigmento azul de ftalocianina 15 obtenido por ambos métodos es de tipo α, con un tamaño de cristal de 0,01 a 0,2 µm.

Por ejemplo, disuelva 100 kg de pigmento azul de ftalocianina crudo 15 en 700 a 1000 kg de ácido sulfúrico concentrado 98%, agite, disuelva el ácido de 30 a 40 °C durante 4 a 10 horas, agregue de 20 a 30 kg de xileno y aumente la temperatura. temperatura a 70°C para disolver la sulfonación de xileno.

Enfriar a 15~25℃, poner en 2000~4000 L de agua, filtrar, enjuagar y secar para obtener aproximadamente 90 kg de pigmento azul de alfa ftalocianina metaestable 15.

2) Método de molienda de sal. El azul de ftalocianina crudo y la sal inorgánica se muelen juntos para obtener un tamaño de cristal de entre 0,01 y 0,2 µm, y la sal inorgánica se disuelve en agua para obtener azul de ftalocianina. Agregar un solvente orgánico durante la molienda puede convertir el producto en azul de ftalocianina tipo β; La molienda sin agregar un solvente orgánico o agregar sustancias polares (como ácido fórmico, ácido acético) puede producir azul de ftalocianina de tipo α. Las sales inorgánicas se utilizan como ayudas para la molienda, las más utilizadas incluyen sal de mesa, sulfato de sodio anhidro, cloruro de calcio anhidro, etc. Los disolventes orgánicos comúnmente utilizados incluyen tolueno, xileno, metiletilcetona, tetracloroetileno, o-diclorobenceno, N,N-dimetilanilina, etileno. glicol, dipolietilenglicol, etc.

El método de molienda de la sal se puede dividir en dos procesos: molienda de bolas y amasado, dependiendo del estado del material y de la maquinaria utilizada durante la molienda.

El método de molienda de bolas se utiliza para la molienda en seco cuando la cantidad de disolvente es pequeña. Además de los molinos de bolas, las máquinas utilizadas incluyen molinos de bolas con agitación vertical, molinos de bolas oscilantes, molinos de barras, etc.

El método de amasado se utiliza cuando se utiliza una gran cantidad de disolvente. Además de la amasadora, las máquinas utilizadas incluyen batidoras, fresadoras de cantos, etc.

El método de molienda de sal se utiliza principalmente en la industria para la producción de pigmento azul de ftalocianina de tipo β 15. Por ejemplo, a 0 kg de azul de ftalocianina crudo (que contiene aproximadamente 60% de pigmento azul de ftalocianina de cobre 15), agregue de 12 a 20 kg de cloruro de calcio anhidro. , 0,8 a 1,2 kg de xileno, 70 a 90 kg de bolas de acero y se muelen en un molino de bolas con agitación vertical durante 3. Sácalo después de ~4 horas, trata con calor con solución alcalina 3%, filtra y enjuaga, luego calienta. tratar con solución alcalina 3%, filtrar, enjuagar y secar para obtener 6 kg de azul de ftalocianina tipo β.

El método de amasado requiere una amasadora de alta potencia y alta resistencia, que tenga una gran capacidad de producción de una sola máquina, bajo consumo de energía y lotes grandes. Una amasadora de 4000 L suele estar equipada con un motor de 300 kW. Cada unidad puede producir de 700 a 800 kg de productos terminados por día. El consumo de energía por tonelada de productos terminados es de aproximadamente 6000 kW·h.

Sin embargo, el método de amasado tiene requisitos más altos para las especificaciones del pigmento azul de ftalocianina cruda 15. El contenido de ftalocianina de cobre en la ftalocianina cruda de uso general debe alcanzar más de 92%. Por ejemplo, se amasan 400 kg de pigmento azul de ftalocianina crudo 15 (el contenido de ftalocianina de cobre es aproximadamente 92%), 1600-2000 kg de sal seca en polvo (malla 250-300) y 300-400 kg de dímero durante 6 a 8 horas.

Al amasar, es necesario que los materiales se unan formando un bloque duro; de lo contrario, la eficiencia del amasado se reducirá considerablemente. Sacar el material, disolverlo en agua, filtrar y enjuagar. El filtrado se concentra al vacío para recuperar sal y dipolietilenglicol para reciclar, con una tasa de recuperación superior a 95%. La torta de filtración se trata térmicamente con ácido clorhídrico 3% y, después de filtrar, enjuagar y secar, se pueden obtener aproximadamente 360 kg de pigmento azul de ftalocianina 15 de tipo β.

 

 

Fabricante de ftalocianina de cobre: desarrollo de productos

Las empresas centrales nacionales cuentan con buenos equipos y personal profesional, pero carecen de tecnologías clave, lo que obstaculiza la mejora de la calidad de los productos y el desarrollo de los mercados internacionales. El pigmento azul de ftalocianina tiene las características de color brillante, fuerte poder colorante, rendimiento estable, resistencia a la luz, resistencia al calor y buena resistencia a los disolventes. Es ampliamente utilizado en recubrimientos, tintas, caucho, plásticos y otras industrias. A juzgar por la tendencia de desarrollo actual de la producción mundial de pigmentos, la producción anual total de pigmentos de azul de ftalocianina es de alrededor de 100.000 toneladas, con una demanda anual que crece a 3%, de las cuales China representa 20%.

A juzgar por la tendencia general del desarrollo, la producción de países desarrollados como Europa y Estados Unidos disminuirá gradualmente. Además de las grandes empresas de Japón, Estados Unidos y otros países, China se convertirá en el mayor proveedor mundial de pigmentos de azul de ftalocianina y tiene la ventaja de ocupar una mayor cuota de mercado.

Los expertos en la industria señalaron que sólo alrededor de 20% de las empresas nacionales de pigmentos de China tienen una cierta escala, y 80% de las empresas son muy pequeñas. Algunos fabricantes nacionales pueden producir productos de azul de ftalocianina crudo de alta calidad y algunos se exportan. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes no sólo necesitan mejorar la calidad, sino que también tienen costes elevados. Al mismo tiempo, no han refinado realmente los productos crudos y la profundidad del desarrollo de derivados no es suficiente. En la actualidad, la producción nacional de azul de ftalocianina tiene dos procesos: proceso seco y proceso húmedo. Debido a que el proceso húmedo tiene evidentes ventajas de calidad, representa una proporción mayor.

El método húmedo utiliza principalmente dos disolventes, alquilbenceno y triclorobenceno. Los productos elaborados con disolvente triclorobenceno están restringidos en el mercado internacional porque contienen bifenilos policlorados. Cuando se utiliza alquilbenceno como disolvente, la calidad es muy baja. Bueno, pero el costo es demasiado alto. ¿Cómo mejorar la calidad y reducir los costos de producción? Delmas cree que el proceso de utilizar DCT como disolvente utilizado actualmente en Francia, India y otros países es la opción más razonable y merece ser promovida.

Este DCT, especialmente diseñado para azul de ftalocianina como solvente, no solo puede mejorar significativamente la calidad del producto, ampliar la producción y reducir significativamente los costos de producción, sino que el producto terminado no contiene PCB en absoluto. Las pequeñas y medianas fábricas nacionales de azul de ftalocianina han pasado a utilizar DCT como disolvente, y el proceso de producción puede ponerse en marcha con sólo los ajustes adecuados. Señaló que se puede brindar soporte técnico gratuito al respecto.

Al hablar del impacto en la industria nacional del azul de ftalocianina después de unirse a la OMC, fuentes autorizadas señalaron que los requisitos internacionales de calidad para los productos de pigmentos son particularmente altos. Si las empresas nacionales, especialmente las pequeñas, no mejoran su tecnología y sus procesos lo antes posible, será difícil sobrevivir. Hoy en día, la máxima prioridad para las empresas es integrarse con los estándares internacionales, dominar tecnologías y procesos avanzados, producir productos de alta calidad, desarrollar series de productos de alta calidad y resolver el problema de los "tres desechos". Esto es particularmente importante para la industria del azul de ftalocianina.

 

El azul de ftalocianina 15:6 de una determinada empresa ha obtenido una patente nacional. Ampliamente utilizado en electrónica, pantallas LED y otros campos. Está a la vanguardia de sus pares en la microencapsulación de pigmentos.

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