一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法

摘要

本发明涉及一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，它通过特定的吸附剂吸附2‑萘酚中的PAHs，降低有毒物质的引入量；通过双膜过滤器处理，确保无杂质引入，并将PAHs去除；通过加入表面活性剂进一步降低颜料中PAHs含量；通过加入有机酸来改善透明度与着色力，使颜料更鲜艳；在不影响其着色强度、色光及鲜艳度的情况下，有效地控制PAHs含量在5ppm以下，满足欧盟REACH 法规附录17关于PAHs的要求，开拓了市场，与颜料红57:1相比，本发明的该颜料更显黄光，具有高着色力及鲜艳度，该颜料低毒安全环保，可广泛应用于塑胶。

说明书

技术领域

本发明涉及一种颜料，具体涉及一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法。

背景技术

低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1，也称C.I.颜料红53:1，它是一种金光红色颜料，具有高着色力及鲜艳度，对酸碱敏感。低毒安全环保，广泛应用于塑胶。

C.I.颜料红53:1传统生产方法为：将CLT酸、水、液碱升温化清后，在低温下与盐酸酸析成盐，加入亚硝酸钠水溶液重氮化，其重氮盐与偶合组分2-萘酚在碱性介质中进行偶合反应，再与氯化钡作用，转变成钡盐色淀，热处理、过滤，水洗，干燥。该法制成的C.I.颜料红53:1。因其2-萘酚由萘在160～165℃经磺化、碱熔、酸化、蒸馏得到，市场上的2-萘酚中总含有较多的PAHs，其含量远大于欧盟REACH 法规附录17关于PAHs的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法：使用特定的吸附剂与2-萘酚水溶液搅拌打浆吸附PAHs；另添加表面活性剂进一步降低颜料中PAHs含量；通过加入有机酸改善其透明度和着色力。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于包括如下步骤：

1）碱溶酸析成盐及重氮化反应：将2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸、水与液碱加入反应釜中，升温至95-98℃进行反应，得到澄清液，在3-5min内往澄清液内加入浓盐酸，得到白色乳液，再搅拌30min，在5-10℃温度下向白色乳液中加入亚硝酸钠水溶液，进行重氮化反应后得到重氮化乳液；

2）偶合液制备：向溶解桶中加水、液碱与2-萘酚，在60-65℃温度下搅拌得到澄清液，加入特定的吸附剂打浆30-60min后得到混合液，将混合液经双膜过滤器滤除吸附剂，滤液放入偶合反应釜中；

3）偶合反应：在15-18℃温度下将步骤1）得到的重氮化乳液加入步骤2）的偶合反应釜中进行偶合反应，控制反应体系pH呈碱性，反应结束后搅拌0.8-1.2小时；

4）表面活性剂处理：将步骤３）得到的反应液pH值调整到7-8，向该反应液中加入表面活性剂水溶液进行表面改性，搅拌反应8-12min；

5）有机酸处理：将化清的有机酸水溶液在3-5min内加入步骤4）的反应液中，控制反应体系pH呈弱碱性，搅拌反应8-12min；

6）色淀反应及颜料化处理：向步骤5）得到的反应液中加入氯化钡水溶液，搅拌反应10min，调整pH呈弱碱性，升温至95℃，保温30min，搅拌降温，水洗、过滤，90-95℃下烘干，得到色淀红颜料53:1。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤2）所述的特定的吸附剂为活性炭、活性白土、硅藻土中的一种或多种混合。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤2）所述的特定吸附剂与2-萘酚的重量比为8-20:100。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤2）所述的特定吸附剂的吸附时间30-60min。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤4）中所述表面活性剂为HLB值=12-16的非离子型脂肪醇与环氧乙烷缩合物。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤4）中所述表面活性剂为O-15、MOA-4或MOA-9。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤4）中所述表面活性剂与颜料产出重量比为1-5:100。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤5）中所述的有机酸为硬脂酸、月桂酸或松香。

所述的一种塑胶用低PAHs含量安全环保色淀红颜料53:1的工业化生产方法，其特征在于步骤5）中所述松香与颜料产出重量比为3-8:100。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过加入特定吸附剂直接与2-萘酚水溶液打浆吸附其带有的PAHs，吸附效果在足够量的吸附剂的条件下，打浆30-60min，后，PAHs含量将大大降低，颜料中的PAHs含量也将＜5ppm。工业上常用的吸附剂有：硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等。硅胶主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离；活性氧化铝是一种对微量水深度干燥用的吸附剂，结构有无定形的凝胶，还有氢氧化物的晶体；分子筛以沸石分子筛为例，它有不同的孔径，可用于气体吸附分离、气体和液体干燥以及正异烷烃的分离。活性炭含有很多毛细孔构造所以具有优异的吸附能力，它的用途遍及水处理、脱色、气体吸附等各个方面。而本发明中，在2-萘酚水溶液中除PAHs，使用活性炭类型的吸附剂效果最佳，利用其多毛细孔构造，吸附水中的PAHs，虽然原材料2-萘酚也会有损失，但其含量相对PAHs大很多，损失可忽略不计；

2）本发明采用双膜过滤器去除吸附剂，膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，本发明选择孔径比吸附剂体积小的膜进行过滤2-萘酚混合液，将吸附剂去除。而双膜过滤器，可将意外通过第一个过滤器的杂质阻挡在第二个过滤器中，大大降低杂质的引入；

3）本发明使用表面活性剂进一步降低颜料中PAHs含量。表面活性剂同时具有亲水性与疏水性基团，能增加PAHs在水中的溶解度，在后处理水洗过程中，可被水冲洗带走；

4）本发明使用有机酸来调整色相和透明度。经表面活性剂处理过的颜料在透明度及着色力方面有所不足，而引入有机酸处理后，颜料外观透明、鲜艳。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但实施例不限制本发明的保护范围。

实施例1：

1）重氮化反应：将200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反应釜中，加水1100kg、液碱135kg，升温至95-98℃，搅拌5min；在此温度下快速加入285kg浓盐酸，搅拌30min；然后在0℃缓慢加入20%亚硝酸钠水溶液320kg进行重氮化反应搅拌1小时，过量的亚硝酸钠用氨基磺酸除去得到重氮液；

2）偶合液制备：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液碱、130kg2-萘酚，在60-65℃温度下搅拌，得到澄清液，加入20kg活性炭搅拌打浆60min，经双膜过滤器去除吸附剂，滤液放入偶合反应釜中；

3）偶合反应： 在温度=15-18℃下将步骤1）得到的重氮化乳液加入步骤2）的偶合反应釜中进行偶合反应，控制反应体系pH呈碱性，反应结束后搅拌1小时；

4）表面活性剂处理：将上述反应液pH值调整到7-8， 5kgMOA-4加10kg水混合均匀，加入该反应液中，搅拌反应10min；

5）有机酸处理：溶解桶中加350g水、10kg液碱，升温到沸腾，良好搅拌下加入20kg松香，搅拌化清，降温到50-60℃后，加入到该反应液中，搅拌10min；

6）色淀反应及颜料华处理：将200kg氯化钡加400kg水升温溶清后，加入到该反应液中，使用5%稀液碱调pH=8.5-9，搅拌10min后将该反应液升温至95℃，搅拌30min，降温至60℃，水洗、压滤，在90-95℃下烘干。

实施例2：

1）重氮化反应：将200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反应釜中，加水1100kg、液碱135kg，升温至95-98℃，搅拌5min；在此温度下快速加入285kg浓盐酸，搅拌30min；然后在0℃缓慢加入20%亚硝酸钠水溶液320kg进行重氮化反应搅拌1小时，过量的亚硝酸钠用氨基磺酸除去得到重氮液；

2）偶合液制备：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液碱、130kg2-萘酚，在60-65℃温度下搅拌，得到澄清液，加入25活性白土搅拌打浆60min，经双膜过滤器去除吸附剂，滤液放入偶合反应釜中；

3）偶合反应： 在温度=15-18℃下将步骤1）得到的重氮化乳液加入步骤2）的偶合反应釜中进行偶合反应，控制反应体系pH呈碱性，反应结束后搅拌1小时；

4）表面活性剂处理：将上述反应液pH值调整到7-8， 15kgMOA-4加30kg水混合均匀，加入该反应液中，搅拌反应10min；

5）有机酸处理：溶解桶中加400g水、15kg液碱，升温到沸腾，良好搅拌下加入30kg松香，搅拌化清，降温到50-60℃后，加入到该反应液中，搅拌10min；

6）色淀反应及颜料华处理：将200kg氯化钡加400kg水升温溶清后，加入到该反应液中，使用5%稀液碱调pH=8.5-9，搅拌10min后将该反应液升温至95℃，搅拌30min，降温至60℃，水洗、压滤，在90-95℃下烘干。

实施例3：

1）重氮化反应：将200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反应釜中，加水1100kg、液碱135kg，升温至95-98℃，搅拌5min；在此温度下快速加入285kg浓盐酸，搅拌30min；然后在0℃缓慢加入20%亚硝酸钠水溶液320kg进行重氮化反应搅拌1小时，过量的亚硝酸钠用氨基磺酸除去得到重氮液；

2）偶合液制备：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液碱、130kg2-萘酚，在60-65℃温度下搅拌，得到澄清液，加入15kg活性炭搅拌打浆30min，经双膜过滤器去除吸附剂，滤液放入偶合反应釜中；

3）偶合反应： 在温度=15-18℃下将步骤1）得到的重氮化乳液加入步骤2）的偶合反应釜中进行偶合反应，控制反应体系pH呈碱性，反应结束后搅拌1小时；

4）表面活性剂处理：将上述反应液pH值调整到7-8， 5kgMOA-9加10kg水混合均匀，加入该反应液中，搅拌反应10min；

5）有机酸处理：溶解桶中加350g水、10kg液碱，升温到沸腾，良好搅拌下加入20kg硬脂酸，搅拌化清，降温到50-60℃后，加入到该反应液中，搅拌10min；

6）色淀反应及颜料华处理：将200kg氯化钡加400kg水升温溶清后，加入到该反应液中，使用5%稀液碱调pH=8.5-9，搅拌10min后将该反应液升温至95℃，搅拌30min，降温至60℃，水洗、压滤，在90-95℃下烘干。

实施例4：

1）重氮化反应：将200kg 2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸加入反应釜中，加水1100kg、液碱135kg，升温至95-98℃，搅拌5min；在此温度下快速加入285kg浓盐酸，搅拌30min；然后在0℃缓慢加入20%亚硝酸钠水溶液320kg进行重氮化反应搅拌1小时，过量的亚硝酸钠用氨基磺酸除去得到重氮液；

2）偶合液制备：向溶解桶中加入1100kg水、230 kg液碱、130kg2-萘酚，在60-65℃温度下搅拌，得到澄清液，加入15kg活性白土搅拌打浆30min，经双膜过滤器去除吸附剂，滤液放入偶合反应釜中；

3）偶合反应： 在温度=15-18℃下将步骤1）得到的重氮化乳液加入步骤2）的偶合反应釜中进行偶合反应，控制反应体系pH呈碱性，反应结束后搅拌1小时；

4）表面活性剂处理：将上述反应液pH值调整到7-8， 5kgMOA-9加10kg水混合均匀，加入该反应液中，搅拌反应10min；

5）有机酸处理：溶解桶中加400g水、15kg液碱，升温到沸腾，良好搅拌下加入30kg硬脂酸，搅拌化清，降温到50-60℃后，加入到该反应液中，搅拌10min；

6）色淀反应及颜料华处理：将200kg氯化钡加400kg水升温溶清后，加入到该反应液中，使用5%稀液碱调pH=8.5-9，搅拌10min后将该反应液升温至95℃，搅拌30min，降温至60℃，水洗、压滤，在90-95℃下烘干。

实例相关数据：

委托SGS机构进行检测，参考AfPS GS 2014：01 PAK方法，使用GC-MS进行分析，得到如下表1数据：

从表1中可以看出，本发明实施例中的PAHs含量均低于限值。

对颜料进行PVC检测，得到如下表2数据：

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