您當前的位置：檢測資訊 > 生產品管
嘉峪檢測網 2015-10-22 11:56
有機顏料的定義
有機顏料是有色的有機物，但是并非所有的有色物質都可作為有機顏料使用。要使有色物質成為顏料，它們必須具備下列性能：
色彩鮮艷，能賦予被著色物（或底物）堅牢的色澤；
不溶與水、有機溶劑或應用介質；
在應用介質中易于均勻分散而且在整個分散過程中不受應用介質的物理和化學影響，保留它們自身固有的晶體構造；
耐曬、耐氣候、耐熱、耐酸堿和耐有機溶劑。
有機顏料和染料都是有色的有機化合物，從有機顏料與染料的化學結構來看，兩者極為相似，甚至有的有機化合物既可以作為染料使用又可以作為有機顏料使用，但有機顏料與染料確實是兩個不同的概念，它們間的區別主要是應用性能不同。染料的傳統用途是對紡織品進行染色，而顏料的傳統用途卻是對非紡織品（如：油墨、油漆、涂料、塑料、橡膠等）進行著色。這是因為染料對紡織品有親和力（或稱直接性），可以被纖維分子吸附、固著；而顏料對所有的著色對象均無親和力，主要靠樹脂、粘合劑等其他成膜物質與著色對象結合在一起。染料在使用過程中一般先溶于使用介質，即使是分散染料或還原染料，在染色時也經歷了一個從晶體狀態先溶于水成為分子狀態后再上染到纖維上的過程。因此，染料自身的顏色并不代表它在織物上的顏色。顏料在使用過程中，由于不溶于使用介質，所以始終以原來的晶體狀態存在。因此，顏料自身的顏色就代表了它在底物中的顏色。正因為如此，顏料的晶體狀態對顏料而言十分重要，而染料的晶體狀態就不那么重要，或者說染料自身的晶體狀態與它的染色行為關系不密切。
顏料與染料雖是不同的概念，但在特定的情況下，它們又可以通用。例如某些蒽醌類還原染料，它們都是不溶性的染料，但經過顏料化后也可用作顏料。這類染料，稱為顏料性染料，或染料性顏料。
有機顏料與無機顏料的異同
近年來，有機顏料的發展極為迅速，這是因為與無機顏料相比，有機顏料具有許多獨特的優點。有機顏料通過改變分子結構，可以制備出繁多的品種，而且具有比無機顏料更為鮮艷的色彩，更為明亮的色調。有機顏料還具有比無機顏料高得多的著色力，可制備出高著色力、高透明度的品種，以滿足高檔涂料及印刷油墨的要求。大多數有機顏料品種的毒性較小，而大多數無機顏料含有重金屬，如鉻黃、紅丹、朱紅等均有一定的毒性。低檔的有機顏料品種在耐曬牢度、耐氣候牢度、耐熱性能和耐溶劑性能等諸方面要劣于無機顏料，但一些高檔的有機顏料品種（如：喹吖啶酮顏料、酞菁顏料等）就具有優異的耐曬牢度、耐氣候牢度、耐熱性能和耐溶劑性能，而且它們的耐酸/堿性能也優于無機顏料，因為有些無機顏料的耐酸/堿性能較差，如：鉻黃遇硫化氫會變黑，遇堿會變紅；群青易被酸分解。有機顏料的品種、類型、產量以及應用范圍都在不斷增長和擴大，已成為一類重要的精細化工產品。
有機顏料的發展簡史
人類使用顏料，有著悠久的歷史。考古工作者發現，人類在距今3萬年前就已經開始使用有色的無機物，如：將赫石、赤鐵礦等作為一種“色材”應用于繪畫等目的，這可由古代的壁畫、巖畫得到證明。這種作為“色材”使用的赫石、赤鐵礦，實際上就是最原始的無機顏料。
有機顏料的使用究竟從何時開始，人們很難確定其準確的年代，因為古代的有機顏料很容易褪色，難以保留至今。在遠古時代，作為對無機色材的補充，當時的人類使用了植物性的色材（如茜草、靛草）或動物性的色材（如泰爾紫，來自一種海螺）。由于當時的著色劑都是從動植物中提取出來的，生物學家把它們叫做Pigment，即今天的顏料一詞。Pigment這個詞來源于拉丁文Pigmentum，它是從一種名為Pingere植物的根中提取出來的色素。現代的科學研究表明：茜草的有色成分主要為茜素（1,2-二羥基蒽醌），靛草的有色成分主要是靛藍(Indigo)。這兩種物質或者它們的衍生物至今仍然作為色素被使用著。當然，從今天的觀點來看，這些有機色材都具有溶解性，它們應該被歸類為染料而不是有機顏料，但至少它們是現代有機顏料的起源。
到19世紀中葉，合成染料大規模興起，這也為有機顏料的合成工業奠定了基礎。有機顏料是伴隨著染料工業的發展而逐漸發展起來的。
1856年，英國化學家Perkin制備了第一個合成染料，即苯胺紫（Mauveine）；1858年，德國化學家Griess發現了苯胺的重氮化反應，1861年Mene發現了苯胺重氮鹽與芳胺或芳香酚的偶合反應后，才開始人工合成染料和有機顏料。
1) 從無到有
在此階段合成出從立索爾紅色淀類顏料至酞菁類顏料，顏料色譜基本配套齊全。有機顏料品種開始替代無機顏料品種；
2) 高性能有機顏料的問世
隨著高分子材料的迅速發展以及人民對生活質量的要求日益提高，對著色劑的應用性能也提出更高的要求，因而帶動了各類新型有機顏料的開發與生產。在這一階段，相繼出現了一些高性能有機顏料（High Performance Pigment, 簡稱HPP）。這類顏料主要是黃、橙、紅和紫色的，它們的耐曬牢度、耐氣候牢度、耐熱牢度和耐遷移牢度都非常優良；
3) 改進生產工藝且應用多元化
在1980-1990年間，有機顏料的發展速度開始變慢，這段時間新顏料的問世較少，真正實現工業化生產的品種僅有一大類，即雜環結構的紅色顏料---DPP類顏料。1995年后，新結構有機顏料的問世就幾乎沒有，因為歐盟出了一個REACH法規，對新化學品的上市實行了非常嚴格的政策，需要做一系列的檢測，費用在55萬歐元以上。這就嚴重地打擊了企業（尤其是精細化工企業）研究開發新結構產品的積極性，行業的技術發展重點轉向了以下幾個方面：
尋求更合理的合成工藝路線，改變原料，降低已有品種的生產成本，以解決或減少對環境的污染；
尋求在其他領域內的應用，尤其是高技術領域內的應用，如：用于光盤的酞菁顏料、菁染料、偶氮顏料；用于激光打印、靜電復印的酞菁顏料、苝系顏料；用于太陽能儲熱的苝系顏料；用于彩色液晶過濾器的DPP顏料，等等；
發展新的應用劑型，如；用于數碼噴墨印花的墨水；用于腈綸纖維原液著色的預分散型顏料；用于暫時性頭發著色發膠的顏料，等等。
有機顏料在后兩方面的應用極大地提高了它的附加值，因而極大地促進了顏料生產商開發顏料新用途與應用劑型的積極性。
節選于：第二屆顏填料應用技術培訓班（2015）教材
來源：AnyTesting
