酞菁銅

酞菁銅

酞菁銅(Copper(II) phthalocyanine),又稱酞菁藍 β型酞菁藍 穩定型酞菁藍 4352酞菁藍BG。 主要用於油墨、塗料、塑膠、橡膠和文教用品的著色。

基本介紹

  • 中文名:酞菁銅 
  • 英文名:Copper(II) phthalocyanine 
  • 別稱:酞菁藍 β型酞菁藍 穩定型酞菁藍 4352酞菁藍BG 
  • 化學式:C32H16CuN8 
  • 分子量:576.07 
  • CAS登錄號:147-14-8 
  • EINECS登錄號:205-685-1 
  • 熔點:600ºC 
  • 水溶性:不溶於水 
  • 外觀:光亮的藍色晶體 
  • 套用:用於油墨、塗料、塑膠、橡膠和文教用品的著色。
物質信息,類別,安全信息,上下游產品,發現與性能,結構,性質及套用,編號系統,物性數據,毒理學數據,生態學數據,計算化學數據,性質與穩定性,貯存方法,合成方法,用途,安全術語,

物質信息

中文名稱
顏料藍15:3
英文名稱
Pigment Blue 15:3
中文別名
酞菁藍B; C.I.顏料藍15; 酞菁藍PHBN; 4352酞菁藍B; 4402酞菁藍; 酞菁藍; 還原藍15:3; 顏料藍15; 酞菁銅(II); 顏料蘭15:4
英文別名
C.I. 74160; C.I. Ingrain Blue 2; C.I. Pigment Blue 15; C.I. Pigment Blue 15:1; C.I. Pigment Blue 15:3; C.I. Pigment Blue 15:4; Pigment Blue 15; (29H,31H-phthalocyaninato(2-)-N29,N30,N31,N32)copper; [29H,31H-phthalocyaninato(2-)-N29,N30,N31,N32]-(SP-4-1)-copper; Accosperse cyan blue GT; alpha-Copper phthalocyanine; Aqualine blue; Arlocyanine blue PS; Bahama blue BC; Benzimidazolone yellow; Bermuda blue; blue 15 b; Blue GLA; Blue phthalocyanine alpha-form; Blue pigment; Blue toner GTNF; BT 4651; Calcotone blue GP; Ceres blue BHR; Chromatex blue BN; Chromofine blue 4920; C.I. Pigment Yellow 151; Congo blue B 4; Copper beta-phthalocyanine; Copper(II) phthalocyanine; Cupric phthalocyanine; Copper phthalocyanine; Copper phthalocyanine blue; Copper tetrabenzoporphyrazine; Cromofine blue 4950; Cromophtal blue 4G; Cyan blue BNC 55-3745; cyanine blue; Cyanine blue BB; Cyan peacock blue G; Dainichi cyanine blue B; Daltolite fast blue B; Duratint blue 1001; EM blue NCB; eta-Copper phthal
CAS號
147-14-8
EINECS號
205-685-1
分子式
C32H16CuN8
分子量
576.08
InChI
InChI=1/C32H16N8.Cu/c1-2-10-18-17(9-1)25-33-26(18)38-28-21-13-5-6-14-22(21)30(35-28)40-32-24-16-8-7-15-23(24)31(36-32)39-29-20-12-4-3-11-19(20)27(34-29)37-25;/h1-16H;/q-2;+2/rC32H16CuN8/c1-2-10-18-17(9-1)25-34-26(18)37-30-23-15-7-8-16-24(23)32-39-28-20-12-4-3-11-19(20)27(35-28)38-31-22-14-6-5-13-21(22)29(36-25)40(31)33-41(30)32/h1-16H/b36-25-,36-29-,37-26-,37-30-,38-27-,38-31-,39-28-,39-32-
相關類別: Dyes and Pigments;INORGANIC & ORGANIC CHEMICALS;有機無機化工;Organometallics;electronic;Classes of Metal Compounds;Cu (Copper) Compounds;Functional Materials;Phthalocyanines;Phthalonitriles & Naphthalonitriles;Transition Metal Compounds;Electroluminescence;Blue needle crystal;染料及顏料;有機顏料;金屬有機物;顏料;oled materials;有機和印刷電子學;OLED和PLED材料;顏料及染料類;http://www.labgogo.com/product/productnew_60581.html
Mol檔案: 147-14-8.mol

類別

有毒物質
毒性分級 低毒
急性毒性 口服- 大鼠 LD: > 15000 毫克/ 公斤; 腹腔- 大鼠 LD: > 3000 毫克/公斤
可燃性危險特性 可燃, 火場排出含銅和氮氧化物辛辣刺激煙霧
儲運特性 庫房低溫, 通風, 乾燥
滅火劑 水, 二氧化碳, 乾粉, 砂土

安全信息

安全說明 22-24/25
WGK Germany -
RTECS號 GL8510000
TSCA Yes
毒害物質數據 147-14-8(Hazardous Substances Data)

上下游產品

下游產品
三氧化二鉻-->氨基樹脂漆類-->顏料綠 7-->醇酸底漆-->A04-9各色氨基烘乾磁漆-->醇酸磁漆-->Q04-2各色硝基外用磁漆-->聚碸 樹脂-->活性藍14-->直接藍 86-->423耐曬原子筆藍-->酞鐵綠-->活性土耳其玉Kn-g-->活性翠藍 M-G-->直接藍 199-->硫化綠14-->C. I. 顏料藍15:3 (74160)
上游原料
氫氧化鈉-->鹽酸-->硫酸-->氯化銨-->尿素-->氯-->發煙硫酸-->二甲苯-->無水氯化鈣-->氯化亞銅-->苯酐-->碘化鉀-->三氯苯-->鉬酸銨-->鉬酸銨-->氯化銅-->氯化銅-->硬脂酸鋅

發現與性能

酞菁銅的發現是在20世紀30年代,1927年瑞士化學家Diesbach等將鄰苯二腈與溴化銅在一起加熱時。意外地發現了酞菁銅這個藍色的化合物。由於這種化合物對濃酸、濃鹼和高溫具有驚人的穩定性,從而引起了人們的注意。第一個關於酞菁銅化合物的專利是在1929年公布的 。

結構

酞菁銅分子幾何構型。酞菁銅分子有57個原子。中心元素為銅離子,具有D對稱性,並有中心對稱的二維共軛電子結構。
酞菁銅

性質及套用

酞菁銅的結構及其能級特點決定了它具有很多優良的功能特性。這些性質已經或將在很多領域中得以廣泛的套用,如利用它的光電導性可以製備出性能優良的液晶光閥。利用氣敏性可製備出靈敏的氣體感測器。利用酞菁銅的光伏效應可製備出性能穩定、廉價的太陽能電池等等。

編號系統

CAS號:147-14-8
MDL號:MFCD00010719
EINECS號:205-685-1
RTECS號:GL8510000
BRN號:4121848
PubChem號:24878913

物性數據

性狀:光亮的藍色晶體。有α和β兩種晶型。β型更穩定。
熔點(ºC):600ºC
溶解性:不溶於水及有機溶劑。

毒理學數據

急性毒性:大鼠經口LD:>15 mg/kg;
大鼠腹腔LD:>3 mg/kg.
主要的刺激性影響:
在皮膚上面:可能引起發炎。
在眼睛上面: 可能引起發炎。
致敏作用:沒有已知的敏化作用。

生態學數據

通常對水是不危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。

計算化學數據

疏水參數計算參考值(XlogP):無
氫鍵供體數量:0
氫鍵受體數量:0
可旋轉化學鍵數量:0
互變異構體數量:無
拓撲分子極性表面積98.9
重原子數量:41
表面電荷:0
複雜度:1180
同位素原子數量:0
確定原子立構中心數量:0
不確定原子立構中心數量:0
確定化學鍵立構中心數量:0
不確定化學鍵立構中心數量:0
共價鍵單元數量:2

性質與穩定性

常溫常壓下穩定。溶於98%的硫酸中,不溶於水和醇。在熱的硝酸中分解,用作為墨水和油漆的顏料。

貯存方法

密封於乾燥陰涼處保存。

合成方法

該產品合成方法多種,工業上常用的有烘焙法和溶劑法,現以溶劑法為例說明。
反應方程式
對應化學方程式對應化學方程式
操作過程
縮合 在釜中加入三氯苯2776kg、苯酐1200kg及尿素1000kg,升溫至160℃,保溫2h,第六次加入三氯苯及850kg 尿素及230kg氯化亞銅,加畢升溫,並保持一定時間。第三次加入三氯苯867kg及鉬酸銨13.4kg,加畢後逐漸升溫至200℃左右,進行保溫反應。然後移入蒸餾鍋加入液鹼,並用直接蒸汽蒸出溶劑。以水漂洗,繼續蒸淨,物料以薄膜乾燥器乾燥,得粗製品酞菁藍1250kg。
精製 將135kg精製品加入至850kg 98%的硫酸中溶解,在40℃保溫,再加入二甲苯17kg,升溫至70℃,逐漸降溫至24℃,稀釋於水中,靜止3h,吸去上層廢液,如此重複三次後,用30%氫氧化鈉中和至pH=8~9,攪拌後以直接蒸汽煮沸半小時,水洗、乾燥、磨粉得精製酞菁藍118kg。
在裝配有攪拌器和溫度計的反應瓶中,放入4mol的鄰苯二甲腈和1mol的青銅粉(copper bronze),置於油浴上加熱並攪拌。在190℃時反應混合物開始出現綠色,到220℃時,反應物變成糊狀且越來越黏稠。在270℃下繼續攪拌10min。當油浴溫度達到220℃時,瓶內反應物溫度會很快上升,並超過浴溫45℃。在油浴中繼續反應5min,稍微冷卻後,加入乙醇,攪拌分散反應物。將完全粉狀的產物反覆用乙醇煮沸幾次,直到乙醇液不再有顏色且不再含有鄰苯二甲腈為止。產品乾燥後,即得到酞菁銅產品,產率75%~90%。上述產品中仍夾雜有未反應的銅粉,可用濃硫酸處理除去,方法如下:
將完全粉碎的酞菁銅顏料,加入到十倍量的濃硫酸中,在室溫下攪拌,1h後經砂芯漏斗過濾,濾渣用濃硫酸洗。然後將濾液與硫酸洗液合併,慢慢倒入到100份重的冰上,並不斷攪拌,得到藍色絮狀沉澱後,放置2~3h後,用沸水洗,用熱乙醇洗後,在100℃下乾燥,得精製的酞菁銅。產率為粗產品的90%~95%。
通常採用苯酐尿素法生產。以煤油(或三氯化苯、烷萘苯等)為溶劑,鉬酸銨為催化劑,由苯酐與尿素、氯化亞銅縮合製得粗酞菁藍,再經精製和顏料化後處理而得成品。其反應機理如下
其具體的生產工藝過程有烘焙(固相)法和溶劑法兩種,分述如下。
烘焙法 將苯酐、尿素、氯化亞銅、鉬酸銨按一定的比例加入轉爐內,同時加入銅球,幫助攪拌和研磨。爐下部用電或煤氣、液化氣加熱。將縮合溫度升至110℃,保持4h。再調升至120~170℃,每小時升溫10℃;從170~220℃,每小時升溫20℃;在200~220℃保溫8~10h。縮合完畢後,用水環泵將物料抽至粗品倉。再將氯化鈣、二甲苯和鋼球及粗酞菁藍加進球磨機中研磨3~4h後取出,加入水溶罐中溶鹽,合格後用泵送至酸煮罐,用3%鹽酸熱處理,再用泵打入板框壓濾機過濾、洗滌。將濾餅加入鹼煮罐,用3%~5%燒鹼液熱處理,再用泵送入板框壓濾機過濾、洗滌。將濾餅放入加料器,再用螺旋輸送機送至閃蒸乾燥機進行乾燥。用引風機將物料抽至旋風收料器和袋濾器,將乾料成品放入成品料倉,再經混拼機混拼,去成品包裝。
溶劑法 將溶劑煤油、催化劑鉬酸銨、氯化亞銅加入縮合釜中,加熱使溫度升至95~100℃時,在攪拌下0.5h內投完苯酐,1h內投完尿素並使溫度升至120℃,再經1h加熱到130℃,1h加熱到160℃,3h加熱到185℃,1h加熱到208℃;在208~216℃回流2~3h,縮合完畢。將產物加入耙式乾燥機蒸出煤油回收再用,粗酞菁藍用真空泵抽至料倉,經鹼洗罐處理後去真空帶式過濾機過濾洗滌後,再經酸洗罐處理後去真空帶式過濾機過濾洗滌。濾餅放入加料器,經螺旋輸送機送入閃蒸乾燥機,用熱空氣乾燥。用引風機將物料抽至旋風除塵器、袋濾器,然後放入銅酞菁料倉。按比例將銅酞菁、食鹽和乙二醇加入捏合機中,研磨約6h或經分析檢驗顏料化完全合格後,放入水溶罐中,再用泵打入板框壓濾機過濾、洗滌。濾餅放入加料器,經螺旋輸送機送入閃蒸乾燥機,用熱空氣加熱。再用引風機將物料抽至旋風收料器和袋濾器,放入成品料倉,經混拼機混拼後去成品包裝。

用途

主要用於油墨、塗料、塑膠、橡膠和文教用品的著色。
用於各類溶劑型油漆、塑膠油墨、凹版印刷油墨、快印油墨。
穩定β-型綠光藍,分散性好,遮蓋力高,用於醇酸樹脂漆。
用於油墨、油漆、塑膠、橡膠、塗料色漿及合成纖維原漿著色。
非穩定α-型紅光藍,著色力強,可用於乳膠及水性塗料。
用於製造孔雀藍色油墨,用於醇酸漆等的著色,也用於塑膠製品、文教用品等的著色。
用於油漆、噴漆、油墨、塑膠、橡膠的著色。
主要用於油墨、印鐵油墨、塗料、繪畫水彩、油彩顏料和塗料印花以及橡膠製品和塑膠製品的著色。
為藍色顏料的主要品種,膠黏劑中主要用作著色劑。實際套用的粒度一般是0.01~0.1μm,必須進行一次顆粒微細化處理。進行顏料化加工的目的是改變晶型和減小晶體的顆粒,方法有酸處理法和鹽磨法。主要用於油墨工業,製造孔雀藍色油墨,是四色板印刷油墨的主要品種。在塗料工業用於製造醇酸磁漆、氨基烘漆、硝基漆和透明漆的著色。還用於塑膠、橡膠、文教用品、漆布和塗料印花等的著色。

安全術語

S24/25Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
S22Do not breathe dust.
切勿吸入粉塵。

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