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CN103242673A - 溶剂黑b的生产工艺 - Google Patents

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CN103242673A
CN103242673A CN201310191868XA CN201310191868A CN103242673A CN 103242673 A CN103242673 A CN 103242673A CN 201310191868X A CN201310191868X A CN 201310191868XA CN 201310191868 A CN201310191868 A CN 201310191868A CN 103242673 A CN103242673 A CN 103242673A
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CN
China
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solvent
reaction
complex
production process
black
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Pending
Application number
CN201310191868XA
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English (en)
Inventor
赵觉新
徐立群
任爱芬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Municipal Zhengyan Pigment Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Nantong Municipal Zhengyan Pigment Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了溶剂黑B的生产工艺，包括偶合反应、络合反应和取代反应步骤，其特征在于：所述络合反应步骤如下：将酰胺类混合溶剂加入醇醚类溶剂与络合剂CRF中，加热至90-100℃，加入偶合反应步骤生成的中间产物偶氮物A，直接升温至138-150℃，反应2.5-3.5小时，降温至常温后析出水，过滤，水洗得络合物B。本发明的优点是：本发明络合反应过程中不回流，直接升温，减少了反应时间，设备利用率较高，且大大降低了生产成本。

Description

溶剂黑B的生产工艺
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种溶剂黑B的生产工艺。
背景技术
溶剂黑B，英文名称Solvent Black  B ，颜料索引号：溶剂黑34#，坚牢度：(耐光性：5-6，耐热性：160)，溶解度(克/每升)：(乙基纤维素：-，二甲 苯：-，乙酸乙酯：100，甲基异丁基酮：50，环己酮：300，甲乙酮：300， 正丁醇：50，乙醇：100)。用途：主要应用于木器染色、各种天然及合成皮革的着色，及各类金属透明涂料、溶剂型油墨、铝箔、真空电镀薄膜及烫金材料的着色。其结构式为： 
[A→Cr←A]NH2R ，
   (其中R为碳原子在10-12的烷基，A为 
Figure 201310191868X100002DEST_PATH_IMAGE001
）。
目前生产溶剂黑B的通常工艺包括以下步骤： 
偶合反应：2-甲氧基-4-硝基苯胺经重氮化反应后，与2-萘酚偶合，产物经过滤，水洗干燥后即为偶氮物A，其结构式为： 
Figure 221300DEST_PATH_IMAGE001
。
络合反应：将醇醚类混合溶剂(乙二醇∶乙二醇乙醚为2∶1)和络合剂 CRF(Cr3(HCOO)X(OH)Y，X+Y＝9)加热至100℃，加入偶氮物A，升温 回流至130℃，反应4小时，降温后析出至水中，过滤，水洗得络合物B，其结 构式为：[A→Cr←A]-Na+。 
取代反应：将络合物B在水中打浆，加入非离子表面活性剂R-NH2Cl (R碳原子在10-12的烷基)，升至60℃，反应4小时，过滤，水洗，干燥得溶剂黑B。 
现有生产工艺的络合反应采用醇醚类混合溶剂和络合剂CRF升温至100℃，并采用回流反应步骤，导致反应时间长，溶剂用量也非常大，生产成本很高。因此，急需一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有生产工艺存在的问题，提供一种溶剂黑B的生产工艺。
本发明采用的技术方案是：
溶剂黑B的生产工艺，包括偶合反应、络合反应和取代反应步骤，所述络合反应步骤如下：将酰胺类混合溶剂加入醇醚类溶剂与络合剂CRF 中，加热至90-100℃，加入偶合反应步骤生成的中间产物偶氮物A，直接升温至138-150℃，反应2.5-3.5小时，降温至常温后析出水，过滤，水洗得络合物B。
所述酰胺类混合溶剂、醇醚类溶剂和络合剂CRF的体积比为(5-6.2) ：(1-2.2)：(0.8-1.2)。
所述酰胺类混合溶剂选用二甲基甲酰胺与甲酰胺的混合溶剂，所述二甲基甲酰胺与甲酰胺按的体积比为(3.5-4.5)：1。
所述醇醚类溶剂选用丙二醇醚类溶剂，其分子式为HOCH2CH2CH2O-R，其中R为碳原子1-5的烷基。
本发明的优点是：本发明络合反应过程中不回流，直接升温，减少了反应时间，设备利用率较高，且大大降低了生产成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明的溶剂黑B的生产工艺，包括偶合反应、络合反应和取代反应步骤，
偶合反应步骤如下：350千克2-甲氧基-4-硝基苯胺经重氮化反应后，与360千克2-萘酚偶合，产物经过滤，水洗干燥后即得中间产物偶氮物 A，其结构式为：
Figure 300115DEST_PATH_IMAGE001
；
重氮化反应化学反应式如下：
；偶合反应化学反应式如下：
Figure 255225DEST_PATH_IMAGE003
。
络合反应步骤如下：将600千克由二甲基甲酰胺与甲酰胺按4：1的重量比配制成的混合溶剂加入到100千克丙二醇甲醚类溶剂（其分子式为HOCH2CH2CH2O-R，其中R为C1烷基）与100千克络合剂CRF(Cr3(HCOO)X(OH)Y，X+Y＝9)中，加热至100℃，加入偶合反应步骤生成的中间产物偶氮物A，不用回流，直接升温至138℃，反应3.5小时，降温至常温后析出水，过滤，水洗得络合物B。
络合反应化学反应式如下： 
。
取代反应步骤如下：将络合物B在水中打浆，加入250千克非离子表面活性剂 R-NH2Cl(R为C10烷基)，升温至60℃，反应4小时，过滤，水洗，干燥得1000千克溶剂黑B。
取代反应化学反应式如下：
[A→Cr←A]-Na+R-NH2Cl→[A→Cr←A]NH2R+NaCl ，
其中，[A→Cr←A]NH2R为溶剂黑B。
实施例2
如图1所示，本发明的溶剂黑B的生产工艺，包括偶合反应、络合反应和取代反应步骤，
偶合反应步骤如下：340千克2-甲氧基-4-硝基苯胺经重氮化反应后，与350千克2-萘酚偶合，产物经过滤，水洗干燥后即得中间产物偶氮物 A，其结构式为：
Figure 213003DEST_PATH_IMAGE001
；
重氮化反应化学反应式如下：
；偶合反应化学反应式如下：
Figure 445718DEST_PATH_IMAGE003
。
络合反应步骤如下：将583千克由二甲基甲酰胺与甲酰胺按3.5：1的重量比配制成的混合溶剂加入到97千克丙二醇甲醚类溶剂（其分子式为HOCH2CH2CH2O-R，其中R为C3烷基）与90千克络合剂CRF(Cr3(HCOO)X(OH)Y，X+Y＝9)中，加热至95℃，加入偶合反应步骤生成的中间产物偶氮物A，不用回流，直接升温至140℃，反应3小时，降温至常温后析出水，过滤，水洗得络合物B。
络合反应化学反应式如下： 
Figure 883653DEST_PATH_IMAGE004
。
取代反应步骤如下：将络合物B在水中打浆，加入230千克非离子表面活性剂 R-NH2Cl(R为C11烷基)，升温至60℃，反应4小时，过滤，水洗，干燥得1000千克溶剂黑B。
取代反应化学反应式如下：
[A→Cr←A]-Na+R-NH2Cl→[A→Cr←A]NH2R+NaCl ，
其中，[A→Cr←A]NH2R为溶剂黑B。
实施例3
如图1所示，本发明的溶剂黑B的生产工艺，包括偶合反应、络合反应和取代反应步骤，
偶合反应步骤如下：370千克2-甲氧基-4-硝基苯胺经重氮化反应后，与375千克2-萘酚偶合，产物经过滤，水洗干燥后即得中间产物偶氮物 A，其结构式为：
；
重氮化反应化学反应式如下：
Figure 465255DEST_PATH_IMAGE002
；偶合反应化学反应式如下：
。
络合反应步骤如下：将617千克由二甲基甲酰胺与甲酰胺按4.3：1的重量比配制成的混合溶剂加入到103千克丙二醇甲醚类溶剂（其分子式为HOCH2CH2CH2O-R，其中R为C5烷基）与110千克络合剂CRF(Cr3(HCOO)X(OH)Y，X+Y＝9)中，加热至95℃，加入偶合反应步骤生成的中间产物偶氮物A，不用回流，直接升温至150℃，反应2.5小时，降温至常温后析出水，过滤，水洗得络合物B。
络合反应化学反应式如下： 
Figure 441618DEST_PATH_IMAGE004
。
取代反应步骤如下：将络合物B在水中打浆，加入260千克非离子表面活性剂 R-NH2Cl(R为C12烷基)，升温至60℃，反应4小时，过滤，水洗，干燥得1000千克溶剂黑B。
取代反应化学反应式如下：
[A→Cr←A]-Na+R-NH2Cl→[A→Cr←A]NH2R+NaCl ，
其中，[A→Cr←A]NH2R为溶剂黑B。
本发明中的络合反应步骤采用高沸点的酰胺类混合溶剂即二甲基甲酰胺与甲酰胺的混合溶剂与丙二醇醚溶剂合用，由于酰胺类混合溶剂比现有工艺的醇醚类溶剂的溶解性好，极性强。本发明中醇醚类溶剂采用了与现有技术不同的丙二醇醚类溶剂，在其化学结构上有两个具有强溶解能力的基团-醚键和羟基，前者具有亲油性，可溶解憎水性化合物；后者有亲水性，可溶解水溶性化合物，是性能优良的通用性溶剂。本发明络合反应过程中不回流，直接升温，减少了反应时间，设备利用率较高。 
本发明所用混合溶剂用量要大大少于纯粹的醇醚类溶剂，如生产1吨溶剂黑B需要700千克混合溶剂，酰胺类混合溶剂600千克，丙二醇甲醚溶剂100千克，其中二甲基甲酰胺与甲酰胺按4∶1重量比配制而成，二甲基甲酰胺单价7000元/吨，甲酰胺8500元/吨，丙二醇甲醚单价14000元/吨，生产每吨溶剂黑B所需酰胺类混合溶剂的成本为5788元。而原有工艺中生产每吨溶剂黑B所需醇醚类混合溶剂(乙二醇与乙二醇乙醚按重量比2∶1)的用量为本发明的二倍左右，约为1400千克，而乙二醇的单价9000元/吨，乙二醇乙醚单价16000元/吨，生产每吨溶剂黑B所需醇醚类混合溶剂的成本为15867元。混合溶剂的用量只相当于现有技术中用量的一半，从而大大降低了生产成本，比现有生产工艺降低了1万元/吨产品的生产成本。

Claims (4)

1.溶剂黑B的生产工艺，包括偶合反应、络合反应和取代反应步骤，其特征在于：所述络合反应步骤如下：将酰胺类混合溶剂加入醇醚类溶剂与络合剂CRF 中，加热至90-100℃，加入偶合反应步骤生成的中间产物偶氮物A，直接升温至138-150℃，反应2.5-3.5小时，降温至常温后析出水，过滤，水洗得络合物B。
2.根据权利要求1所述的溶剂黑B的生产工艺，其特征在于：所述酰胺类混合溶剂、醇醚类溶剂和络合剂CRF的体积比为(5-6.2) ：(1-2.2)：(0.8-1.2)。
3.根据权利要求1或2所述的溶剂黑B的生产工艺，其特征在于：所述酰胺类混合溶剂选用二甲基甲酰胺与甲酰胺的混合溶剂，所述二甲基甲酰胺与甲酰胺按的体积比为(3.5-4.5)：1。
4.根据权利要求1或2所述的溶剂黑B的生产工艺，其特征在于：所述醇醚类溶剂选用丙二醇醚类溶剂，其分子式为HOCH2CH2CH2O-R，其中R为碳原子1-5的烷基。
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