精细化工第8章.ppt

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1、第八章染料一概述染料是能使纤维和其他材料着色的物质，且不易脱落、变色。染料通常溶于水中，一部份的染料需要媒染剂使染料能黏着于纤维上。考古资料显示，染色技术于印度和中东已有超过五千年历史。当时的染料从动植物或矿物质而来，甚少经过处理。1856年Perkin发明第一个合成染料--马尾紫，使有机化学分出了一门新学科--染料化学。20世纪50年代。Pattee和Stephen发现含二氯均三嗪基团的染料在碱性条件下与纤维上的羟基发生键合，标志着染料使纤维着色从物理过程发展到化学过程，开创了活性染料的合成应用时期。染料已不只限于纺织物的染色和印花，它在油漆、塑料、皮革、光电通讯、食

2、品等许多部门得以应用。染料的分类按染料性质及应用方法，可将染料进行下列分类。按状态分水性色浆油性色浆水性色精油性色精按用途分陶瓷颜料涂料颜料纺织颜料塑料颜料按来源分天然染料分植物染料动物染料合成染料（又称人造染料）按染料性质及应用方法分活性染料还原染料酸性染料分散染料等二染料的重氮化及偶合反应偶氮染料是染料分子中含有偶氮基的染料统称。在染料生产中所占比重最大，而在偶氮染料生产中重氮化与偶合则是两个基本反应1.重氮化芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化。ArNH2+2HX+NaNO2→Ar-N2+NaX+2H2O重氮化反应的影响因素1.无机酸酸要过量，一般是理

3、论值的2倍左右。酸量不足，生成的重氮盐容易和未反应的芳胺偶合，生成重氮氨基化合物，称自耦合反应，为不可逆反应。ArN2CL+ArNH2→Ar-N=N-NHAr+HCL另外无机酸可使原来不溶性的芳胺变成季胺盐而溶解，同时无机酸浓度的增加也抑制反应中生成的亚硝酸的电离，从而促使重氮化反应的加速。2.亚硝酸用量反应过程中，保持亚硝酸过量，否则会引起自偶合反应。3.反应温度低温进行，有利于重氮盐的稳定，同时亚硝酸也不易分解。4.芳胺碱性强弱碱性较强的一元胺与二元胺，由于与无机酸生成的铵盐较难水解，重氮化反应时用酸量不宜过多，否则会使溶液中游离胺减少而影响反应。所以反应时一般用稀

4、酸。反之，碱性较弱的芳胺，生成的铵盐极易水解成游离芳胺，因此重氮化反应比碱性较强的芳胺快。必须用较浓的酸，并且要迅速加入亚硝酸钠溶液以保持亚硝酸在反应中过量。2.偶合反应重氮盐和酚类、芳胺作用，生成偶氮化合物的反应叫偶合反应，而酚类和芳胺称偶合组分。Ar-N2CL+Ar'OH→Ar-N=N-Ar'-OHAr-N2CL+Ar'NH2→Ar-N=N-Ar'-NH2偶合反应的影响因素1.重氮与偶合组分的性质重氮组分上有吸电子取代基存在时，加强了重氮盐的亲电子性，从而偶合活泼性加大；反之芳核上有给电子取代基存在，减弱了重氮盐的亲电子性，而使偶合活泼性降低。2.介质的PH值酚或芳

5、胺为偶合组分，PH的增加有利于偶合组分的活泼形式酚负离子或生成游离的芳胺，有利于偶合反应的进行。但是随着PH的进一步增大，重氮盐在碱性溶液中不稳定，转变为反式重氮盐，从而会阻止反应的进行。ArOH→ArO-+H+ArN2++ArO-→Ar-N=N-ArO-或ArNH2固+H3+→Ar+NH3溶+H2OAr+NH3溶+H2O→ArNH2溶+H2+O3.盐效应盐效应方程其中K0电解质浓度为零时的反应速度常数KI电解质浓度为零时的反应速度常数I电解质离子强度ZA、ZB离子AB所带电荷4.反应温度重氮盐极易分解，故而在偶和反应时必伴随重氮盐分解的副反应，由于重氮盐分解的活化能大

6、于偶和反应活化能，所以提高反应温度，不利于偶合反应的进行。故反应应该在低温下进行。第三节酸性染料一、概述染料分子中一般含有－SO3Na、少数含有－COONa，染料可溶于水。色谱齐全，色泽鲜艳，染色牢度随染料品种而异。染料结构包括偶氮、蒽醌、三芳甲烷、吖嗪等。染料分类强酸性浴染色的酸性染料弱酸性浴染色的酸性染料中性浴染色的酸性染料染料分子结构简单较复杂复杂－SO3Na所占比例高较低低溶解度高较低低对纤维亲和力低较高高匀染性好较差差湿处理牢度差较好好耐缩绒加工×√√染液pH2.5～44～56～74.染料分类（按染液pH分类）习惯上，将强酸性浴染色的酸性染料称为酸性染料，又称

7、匀染性酸性染料；将弱酸性浴和中性浴染色的酸性染料通称为弱酸性染料5.酸性染料在不同纤维上的匀染性和染色牢度有所差异。在锦纶纤维上匀染性差，湿处理牢度较好；在蚕丝上匀染性较好，湿处理牢度较差，低于羊毛染色牢度。6.酸性染料主要用于蛋白质纤维（如羊毛、丝绸）的染色和印花，也可用于锦纶纤维的染色和印花，还可用于皮革、纸张的着色。强酸性染料主要用于羊毛染色，弱酸性染料可用于羊毛、蚕丝、锦纶等的染色。§2酸性染料的结构一、偶氮类酸性染料偶氮类酸性染料品种多，主要为单偶氮和双偶氮染料1.单偶氮类酸性染料主要为黄、橙、红等浅色，蓝色品种较少。黄色染料多