在有烷氧基化乙炔类二醇情况下制备分散偶氮染料制造技术

在分散偶氮染料的水相合成中使用烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂，可以得到改进染料过滤性能的简单工艺。表面活性剂可以在合成的偶合步骤之前加入，也可以在染料浆液液的热处理之前加入。在合成中混入表面活性剂的优点是缩短过滤时间、增加滤饼的固体含量，改进滤饼的清洗性能，并增加染料产量。另外，对于合成而得的非热稳定结晶变体的偶氮染料，在染料浆液液中有烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂的情况下，有效地促进染料向所需的热稳定结晶变体转变。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在制备分散偶氮染料工艺中将烷氧基化乙炔类二醇使用在水偶合反应和/或热处理时期。分散偶氮染料是一类染料，其中的微水溶性偶氮化合物由芳族或杂芳族胺的重氮盐与一偶合组分，一般为水，反应而得。所得的产物以析出染料的水浆形式存在，也就是有时须经热处理步骤使材料转变为热稳定形态，和/或使后续步骤，如过滤更容易进行。对浆液进行过滤和清洗以备后续处理。在偶合反应时，最好限制起泡反应量和不弄污产物，并使产物有最大的产量和纯度。对于需要进行热处理的染料，要使其对时间和温度的要求趋于最小值，来达到所需性能，理想的结果是使能耗最小。在分散染料制备工艺中，反应产物的分离是重要步骤。要缩短过滤时间，使产物容易清洗，以得到高时间/空间率，并使产生的废液减至最少。在生产过程中，滤饼要冲洗干净，以除去副产品、酸、碱和盐。这些物质都应除去，因为它们在后续处理步骤中会互相干扰。另外，最好使滤饼中含有的固体越多越好。对于在后续处理中要直接使用的染料浆液来说，如果滤饼的固体含量太低，就必须在制造工艺中加进一干燥步骤。如果滤饼的固体含量较高，就可以省去昂贵的干燥步骤。在完成偶合反应时，分散偶氮染料的热处理会使其变成浆状，有时候必须将染料转变成所需的晶形，这与未经热处理的染料相比可以改善其过滤性能。在偶合反应时加入某些添加剂是已知的，以改善未经热处理的分散偶氮染料过滤性能，添加剂决定于染料及所采用的工艺。另外，在热处理的情况下使用某些添加剂来改变分散偶氮染料的晶形，这种做法已有报导。美国专利5,532,344公开了通过N,N-双取代苯胺衍生物与ρ-硝基苯胺衍生物相偶合在制备单偶氮染料中使用聚氧乙烯高级脂肪酸酯非离子表面活性剂。美国专利4,785,082和4,828,622公开了在制备分散染料的浓缩压饼和水不溶性或微水溶性固体时使用其浊点为5～90℃之间的表面活性剂，包括EO/PO块状共聚物和脂族烷氧基化物、芳族、环脂族、或杂环羟基或氨基化合物。美国专利4,795,807公开了在制备分散偶氮染料中使用低级脂族羟酸酯。大量专利都描述在染料水浆的热处理过程中使用添加剂。例如美国专利3,956,270公开了在水相悬浮液中加入或不加入有机溶剂如醇、醚、甘醇或乙二醇醚，经由α-变体热处理而制备稳定的β-改性偶氮染料。美国专利4,074,965公开了通过对染料α-变体加热作为一水相悬浮液，该悬浮液可含有水溶性有机溶剂或阳离子、阳离子或非离子表面活性剂，以制备稳定的偶氮染料的β-变体。已经知道，而且在产品目录中可以看到，使用乙炔类二醇2,4,7,9，-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇，市场上的商标为Surfynol104,由气体与化学产品公司(Air Products and Chemicals,lnc.)出品，纯态使用，或经含有乙二醇或丙二醇的溶剂介质稀释后使用，以改进有机析出物的过滤性能。另外，该乙炔类二醇也已用于分散偶氮染料的制备中。本专利技术涉及一种制备分散偶氮染料的工艺，该工艺是使芳族的重氮盐或杂芳族胺与偶合组分在水相中反应，以生成偶氮染料的水浆，有时候需对偶氮染料的水浆进行热处理。本专利技术的工艺中，将烷氧基乙炔类二醇表面活性剂与染料合成工艺相结合，尤其是在偶合反应和/或热处理步骤中混入表面活性剂。适用的烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂的一般式为 其中R1和R2，可以相同也可以不同，均为C1-C8烷基。R3是氢或甲基，R4是氢、甲基、乙基或其任意组合，m+n是一平均值从1～100，因为乙炔类醇的烷氧基化作用提供烷氧基团分布，因此m+n的数以平均值计。烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂在水介质中进行的染料合成非常有用，它会有效地减少反应过程中的起泡和结块。尤其是，通过使用烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂而改进了过滤性能，最合乎需要的优点是，缩短过滤时间，增加滤饼的固体含量，改进滤饼的清洗性能，例如可洗性，以及增加染料产量。对于作为非热稳定结晶变体合成的偶氮染料，在热处理期间染料浆液中有烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂，有利于促使染料转变成所需的热稳定结晶变体。分散偶氮染料的制备工艺最常见的是分两步或多步完成。首先，在重氮化步骤中，使一可重氮化的芳族或杂芳族胺，在有含水无机酸的情况下转变成无机酸中的重氮盐溶液或悬浮液，例如通过就地产生的亚硝酸反应。第二步为偶合，使重氮盐的水溶液或悬浮液与偶合组分的水溶液或悬浮液相结合。一般情况下，通过将无机酸中的重氮盐溶液或悬浮液加入偶合组分的水溶液或悬浮液中来实现。在大多数情况下，通过加入碱来保持特殊情况下的最佳PH值，例如，碱金属氢氧化物、碱金属碳化物、氨、碳酸钙、氧化镁以及其它类似物质，也可以加入缓冲物质。在分散染料情况中，也就是说在水中微溶的偶氮染料，偶合反应完成后，得到染料在水中的悬浮液，然后通过过滤收集染料产物。制备分散偶氮染料的工艺在美国专利4,795,807的第5页第19行～第6页第33行中有所介绍。在该工艺中可以使用的重氮基和偶合组分包括但不限于上述专利的第7页第2行-第10页第27行内所述的。所引用的这一美国专利已被列入本申请内参考。可使用的烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂有利的是包括具有下式的物质 其中R1和R2是C1-C8烷基，优选为C4-C6烷基，R3是氢或甲基，优选为甲基，R4是氢、甲基、乙基或其任意组合，优选为氢，m+n总和为从1至100的一平均值，优选是1～30，最好是1～10。特别是，R1和R2可以是相同的，也可以不同，包括烷基团，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、乙基己基和辛基、优选表面活性剂是乙炔类二醇，其中的R1和R2为异丁基，R3是甲基，R4是氢，m+m=1～30的一平均值，最好是1～10。使用效果最好的表面活性剂其结构取决于所制备的具体分散偶氮染料。烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂作为在水介质中合成分散偶氮染料的工艺助剂是有效的，可以在加入重氮盐之前，也可以在偶合反应后但在染料浆液热处理之前将其加入分散偶氮染料偶合槽中。虽然表面活性剂可以加进重氮基盐组分中，但这并不是优选方案，这是因为其酸度高。要用的表面活性剂的量优选是在染料合成时占染料固体的0.1～10重量％，最好是占染料固体的2～6％。反应之前将表面活性剂加入偶合槽中，用或者不用热处理步骤，都有利于达到产物浆液的过滤性能。另外，这些表面活性剂还有利于使偶合反应中染料沉淀物的起泡和结块减少至最低程度。对于作为非热稳定结晶变体合成的偶氮染料，在热处理期间，染料浆液中有烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂，有助于促进染料向所需的热稳定结晶变体转变。因此，在有表面活性剂的情况下，向热稳定结晶变体的全面转变很容易，所需时间短和/或温度低。在热处理时表面活性剂还使泡沫的出现减少至最低程度，就能对染料浆液较充分地搅拌，最后的产物浆液不结块，而且容易倒出。在偶氮染料合成中使用烷氧基化乙炔类二醇表面活性剂是有利的，并不需要改变通常使用的将染料离析成滤饼或压饼的工艺过程。而且利于达到缩短过滤时间、增加滤饼中的固体含量和改进滤饼的清洗性能，而这些与进行过滤的温度没有关系。表面活性剂并不减少染料的回收量；在某些条件下，如果在偶合合成和/或热处理时已含有表面活性剂，还使染料产量增加，这主要取决于合成反应中染料固体的含量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备分散偶氮染料的工艺，该工艺是使芳族或杂芳族胺的重氮盐在水介质中与偶合组分反应，以得到偶氮染料的水浆，有时需要对水浆热处理，其特征在于在工艺中混入烷氧基化乙炔类二醇。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GP达多，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]