本發(fā)明屬于油墨
技術領域：
，特別是涉及一種水基紅色染料和噴墨成像用油墨及其制備方法。
背景技術：
：近年來，隨著噴墨印刷系統(tǒng)在辦公室和家庭中應用的迅速發(fā)展，在印刷質(zhì)量上，有了顯著的提高，但印刷品的耐久性仍有待提高，尤其是在多孔介質(zhì)的噴墨印刷產(chǎn)品，由于臭氧或者光照的原因，長期保存的文本和照片會發(fā)生褪色，不能夠保持其高清晰度，高持久性和高耐久性。這就要求印刷品具有高耐水牢度、高耐曬牢度，高耐臭氧牢度。對配制噴墨墨水的染料的穩(wěn)定性、耐水性、耐光性等提出了更高要求。技術實現(xiàn)要素：針對上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種水基紅色染料和噴墨成像用油墨及其制備方法，以改進紅色染料穩(wěn)定性高、耐水性及耐光性，其制備方法簡單。本發(fā)明采用的技術方案是：一種水基紅色染料，包括多種由如下化學結(jié)構(gòu)式(式1)表示的化合物：其中Ar為A為H或SO3M；M為Na+、K+、Li+、NH4+或HN(CH3)3+；B為-OH、C為本發(fā)明所述的水基紅色染料，其中，所述紅色染料包括由如下化學結(jié)構(gòu)式(式2)表示的化合物：本發(fā)明所述的水基紅色染料，其中，所述紅色染料包括由如下化學結(jié)構(gòu)式(式4)表示的化合物：本發(fā)明所述的水基紅色染料的制備方法，包括以下步驟：(1)一縮：將三聚氯氰和乳化劑、水打漿得三聚氯氰漿液；然后將pH值為6-7的一縮取代用化合物溶液慢慢加入到所述三聚氯氰漿液中得混合液，調(diào)節(jié)所述混合液pH值到5-6，攪拌至氨基物完全反應，得一縮溶液；(2)二縮：將pH值為6-7的2.4-二氨基苯磺酸或間苯二胺溶液加入到步驟(1)中所述一縮溶液中，升溫到40-45℃，調(diào)節(jié)pH值到5-8，反應到2.4-二氨基苯磺酸或間苯二胺消失為終點，降溫，加入亞硝酸鈉，攪拌溶解得二縮溶液；(3)重氮化：在攪拌下，將步驟(2)所述二縮溶液慢慢滴加到冰鹽酸中，保持溫度為0-5℃，亞硝酸鈉過量，反應至氨基消失為終點，加入氨基磺酸，去除過量的亞硝酸鈉得重氮鹽；(4)三縮：調(diào)節(jié)H酸pH值到6-7，溶解在水中，升溫到40-45℃，攪拌溶解后，慢慢加入苯甲酰氯、苯磺酰氯或甲苯磺酰氯，調(diào)節(jié)pH值到6-7，控制游離H酸在0.5wt％以內(nèi)為終點；反應到終點后，調(diào)節(jié)pH值到9-9.5，升溫回流反應后，降溫得三縮物；(5)偶合：將步驟(3)中所述重氮鹽降溫到0℃后，將步驟(4)中所述三縮物加入到降溫后的所述重氮鹽中，然后調(diào)節(jié)pH值到8-9，反應2-4h，至重氮鹽消失為終點，得偶合物；(6)四縮：將pH值為7-8的四縮取代用化合物溶液加入到步驟(5)中所述偶合物中，升溫到80-90℃，保溫，調(diào)節(jié)pH值到8-9.5，反應后，加入10-15g/L的精鹽鹽析，過濾，棄去濾液，濾餅溶解，溶液滲析，過濾，噴干，即得如下化學結(jié)構(gòu)式(式3)的水基紅色染料，其中Ar為A為H或SO3M；M為Na+、K+、Li+、NH4+或HN(CH3)3+；B為C為本發(fā)明所述的水基紅色染料的制備方法，包括以下步驟：(1)一縮：將三聚氯氰和乳化劑、水打漿得三聚氯氰漿液；然后將pH值為6-7的一縮取代用化合物溶液慢慢加入到所述三聚氯氰漿液中得混合液，調(diào)節(jié)所述混合液pH值到5-6，攪拌至氨基物完全反應，得一縮溶液；(2)二縮：將pH值為6-7的2.4-二氨基苯磺酸或間苯二胺溶液加入到步驟(1)中所述一縮溶液中，升溫到40-45℃，調(diào)節(jié)pH值到5-8，反應到2.4-二氨基苯磺酸或間苯二胺消失為終點，降溫，加入亞硝酸鈉，攪拌溶解得二縮溶液；(3)重氮化：在攪拌下，將步驟(2)所述二縮溶液慢慢滴加到冰鹽酸中，保持溫度為0-5℃，亞硝酸鈉過量，反應至氨基消失為終點，加入氨基磺酸，去除過量的亞硝酸鈉得重氮鹽；(4)三縮：調(diào)節(jié)H酸pH值到6-7，溶解在水中，升溫到40-45℃，攪拌溶解后，慢慢加入苯甲酰氯、苯磺酰氯或甲苯磺酰氯，調(diào)節(jié)pH值到6-7，控制游離H酸在0.5wt％以內(nèi)為終點；反應到終點后，調(diào)節(jié)pH值到9-9.5，升溫回流反應后，降溫得三縮物；(5)偶合：將步驟(3)中所述重氮鹽降溫到0℃后，將步驟(4)中所述三縮物加入到降溫后的所述重氮鹽中，然后調(diào)節(jié)pH值到8-9，反應2-4h，至重氮鹽消失為終點，得偶合物；(6)用液堿調(diào)節(jié)步驟(5)中所述偶合物pH值為10-12.5，升溫到75-90℃，保溫反應4-6h，至偶合物消失為終點；用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到7-9，加入10-15g/L的精鹽，保溫2h，過濾；濾餅重新溶解，過膜，濃縮，噴干，即得如下化學結(jié)構(gòu)式(式5)的水基紅色染料，其中，A為H或SO3M；M為：Na+，K+,Li+,NH4+或HN(CH3)3+；C為本發(fā)明所述的水基紅色染料的制備方法，其中，步驟(1)中一縮取代用化合物為鄰氨基苯甲酸、乙二醇胺、亞氨基二乙酸、5-氨基異酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸和2-氨基苯甲酸-4-磺酸中一種。本發(fā)明所述的水基紅色染料的制備方法，其中，步驟(6)中四縮取代用化合物為氨基乙磺酸、3-巰基-1-丙磺酸酸、嗎啉和二甘醇胺中一種。本發(fā)明所述的水基紅色染料的制備方法，其中，步驟(1)中所述一縮取代用化合物和三聚氯氰摩爾比為0.9～1.1：1.0，優(yōu)選0.95～1.05：1.0，最優(yōu)選0.97～1.0：1.0；步驟(2)中所述三聚氯氰和2.4-二氨基苯磺酸或間苯二胺摩爾比為0.9～1.1：1.0，優(yōu)選0.9～1.0：1.0，最優(yōu)選0.95～1.0：1.0；步驟(4)中所述H酸和苯甲酰氯、苯磺酰氯或甲苯磺酰氯摩爾比為1.0：1.0～1.6，優(yōu)選1.0：1.1～1.3，最優(yōu)選1.0：0.97～1.2，步驟(6)中所述H酸和四縮取代用化合物的摩爾比為1.0：0.9～1.1，優(yōu)選1.0：0.9～1.0，最優(yōu)選1.0：0.95～1.0。本發(fā)明還提供了一種噴墨成像用油墨，由如下質(zhì)量百分比的組分組成：水基紅色染料3％，乙二醇5-20％，1.2-丙二醇5-10％，丙三醇5-10％，N甲基吡咯烷酮3-10％，ProxelGXL0.1％，Surfynol4650.2％和水65-75％；所述水基紅色染料為上述染料中的一種或兩種以上的化合物。本發(fā)明另外還提供了上述噴墨成像用油墨的制備方法，包括以下步驟：按配比準備原料，攪拌均勻后，過0.25μmPC膜，濾液即為噴墨成像用油墨。本發(fā)明有益效果：本發(fā)明所述的水基紅色染料，穩(wěn)定性高、耐水性及耐光性好。本發(fā)明所述的噴墨成像用油墨，為噴墨成像用油墨提供了一種新的染料，使噴墨圖像能夠有高清晰度，高持久性和高耐久性，不會由于臭氧或者光照的原因發(fā)生褪色。具體實施方式實施例1一種水基紅色染料，為由化學結(jié)構(gòu)式(式1)表示的化合物：本實施例所述的水基紅色染料的制備方法，包括以下步驟：(1)一縮：在1000ml燒杯中，加入18.5g(0.1mol)三聚氯氰和5wt％乳化劑與100g冰和50ml水一起打漿0.5h得三聚氯氰漿液，所述乳化劑為烷基糖苷APG10；并用液堿(30wt％)將13.8g(0.1mol)鄰氨基苯甲酸溶解在燒杯b中150ml水中，調(diào)節(jié)pH值為6-7得鄰氨基苯甲酸溶液；將所述鄰氨基苯甲酸溶液慢慢加入到所述三聚氯氰漿液中，加完攪拌0.5h，用蘇打調(diào)節(jié)pH值到5-6，用氨基指示劑檢測，氨基消失為終點，得一縮溶液；(2)二縮：在250ml燒杯中，加入18.8g折百(0.1mol)2.4-二氨基苯磺酸用液堿(30wt％)調(diào)節(jié)pH值為6-7，攪拌溶解在200ml水中得2.4-二氨基苯磺酸溶液；然后將所述2.4-二氨基苯磺酸溶液加入到步驟(1)中所述一縮溶液中，升溫到40-45℃，用純堿調(diào)節(jié)pH值到5-8，用HPLC分析，直到2.4-二氨基苯磺酸消失為終點；降溫，加入6.9g亞硝酸鈉，攪拌溶解得二縮溶液，備用；(3)重氮化：在2000ml燒杯中，加入200g冰和35ml鹽酸，得到冰鹽酸，在攪拌下，將步驟(2)中所述二縮物慢慢滴加到所述冰鹽酸中，加完，保持溫度0-5℃，亞硝酸鈉過量，反應2h；用氨基指示劑檢測，氨基消失為終點，加入氨基磺酸，去除過量的亞硝酸鈉，得重氮鹽，備用；(4)三縮：將40g85wt％(0.1mol)的H酸用純堿調(diào)節(jié)pH值到6-7后溶解在300ml水中，升溫到40-45℃，攪拌溶解后，慢慢加入16g苯甲酰氯，同時用蘇打調(diào)節(jié)pH值到6-7，控制游離H酸在0.5wt％以內(nèi)為終點；反應到終點后，加入蘇打，調(diào)節(jié)pH值到9-9.5，升溫回流反應2h，降溫得三縮物，備用；(5)偶合：在步驟(3)中所述重氮鹽中繼續(xù)加冰，降溫到0℃；將步驟(4)中所述三縮物加入到所述重氮鹽中，加完用蘇打調(diào)節(jié)pH值到8-9，反應2-4h，用H酸檢測重氮鹽，重氮鹽消失為終點，得偶合物；(6)四縮：在100ml燒杯中，加入氨基乙磺酸12.5g(0.1mol)，加入液堿(30wt％)和70ml水，攪拌溶解，調(diào)節(jié)pH值到7-8得氨基乙磺酸溶液；將所述氨基乙磺酸溶液加入到步驟(5)中所述偶合物中，升溫到80-90℃，保溫，用純堿調(diào)節(jié)pH值到8-9.5，用TLC分析，檢測偶合物消失為終點；反應結(jié)束后，加入10-15wt％的精鹽鹽析，過濾，棄去濾液，濾餅溶解，溶液滲析(小于60μs/cm)，過濾(GF/A,GF/F玻璃纖維濾膜0.45μm膜)，噴干得水基紅色染料。實施例2～48實施例1～48水基紅色染料的的化學結(jié)構(gòu)通式如下：實施例2～24水基紅色染料的制備方法，除用乙二醇胺、亞氨基二乙酸、5-氨基異酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸或2-氨基苯甲酸-4-磺酸與步驟(1)中鄰氨基苯甲酸進行替換得到相應的C基團，用3-巰基-1-丙磺酸酸、嗎啉或二甘醇胺與步驟(6)中氨基乙磺酸進行替換得到相應的B基團，其它同實施例1，得到相應的水基紅色染料2～24。水基紅色染料2～24對應的A、B和C基團如表1所示。表1水基紅色染料2～48對應的A、B和C基團列表實施例25～48水基紅色染料的制備方法，除在(2)步驟中用間苯二胺替換2，4-二氨基苯磺酸，用乙二醇胺、亞氨基二乙酸、5-氨基異酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸或2-氨基苯甲酸-4-磺酸與步驟(1)中鄰氨基苯甲酸進行替換得到相應的C基團，用3-巰基-1-丙磺酸酸、嗎啉或二甘醇胺與步驟(6)中氨基乙磺酸進行替換得到相應的B基團，其它同實施例1，得到相應的水基紅色染料25～48。水基紅色染料25～48對應的A、B和C基團如表2所示。表2水基紅色染料25～48對應的A、B和C基團列表實施例49一種水基紅色染料，為由化學結(jié)構(gòu)式(式2)表示的化合物：本實施例所述的水基紅色染料的制備方法，除偶合后將步驟(6)替換為用液堿(30wt％)調(diào)節(jié)pH值為10-12.5，升溫到75-90℃，保溫反應4-6h；用薄層色譜法(TLC)分析，至偶合物消失為終點；用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到7-9，加入10-15g/L的精鹽，保溫2h，過濾；濾餅重新溶解，過膜，濃縮，噴干得水基紅色染料。實施例50～60實施例50～60水基紅色染料的化學結(jié)構(gòu)通式如下：實施例50～60水基紅色染料的制備方法，除步驟(2)中采用間苯二胺或2，4-二氨基苯磺酸，用乙二醇胺、亞氨基二乙酸、5-氨基異酞酸、2-氨基苯甲酸-5-磺酸或2-氨基苯甲酸-4-磺酸與步驟(1)中鄰氨基苯甲酸進行替換得到相應的C基團，其它同實施例49，得到相應的水基紅色染料50～60。水基紅色染料50～60對應的A、B和C基團如表3所示。表3水基紅色染料50～60對應的A、B和C基團列表實施例61～120實施例61～120水基紅色染料的化學結(jié)構(gòu)通式如下：實施例61～120水基紅色染料的制備方法，除在步驟(4)中采用苯磺酰氯替代苯甲酰氯外，實施例61～84同實施例1，實施例85～108同實施例25，實施例109～120同實施例49，得到相應的水基紅色染料61～120。水基紅色染料61～120對應的A、B和C基團如表4所示。表4水基紅色染料61～120對應的A、B和C基團列表實施例121～180實施例121～180水基紅色染料的化學結(jié)構(gòu)通式如下：實施例121～180水基紅色染料的制備方法，除在步驟(4)中采用對甲基苯磺酰氯替代苯甲酰氯外，實施例121～144同實施例1，實施例145～168同實施例25，實施例169～180同實施例49，得到相應的水基紅色染料121～180。水基紅色染料121～180對應的A、B和C基團如表5所示。表5水基紅色染料121～180對應的A、B和C基團列表實施例181一種噴墨成像用油墨，由如下質(zhì)量百分比的原料組成：水基紅色染料：3％；乙二醇：5％；1.2-丙二醇5％，丙三醇5％，N甲基吡咯烷酮6.7％，ProxelGXL0.1％，Surfynol4650.2％和水75％。本實施例所述噴墨成像用油墨的制備方法，包括以下步驟：按配比準備原料，攪拌均勻后，過0.25μm聚碳酸酯(PC)膜，濾液即為紅色油墨。實施例181中所述水基紅色染料為上述實施例1-180中180種水基紅色染料中的一種或兩種以上的化合物。ProxelGXL購自美國奧麒化工(ARCH)有限公司，Surfynol465購自美國空氣化工產(chǎn)品公司。對比例1一種噴墨成像用油墨，由如下質(zhì)量百分比的原料組成：染料：乙二醇：5％；1.2-丙二醇5％，丙三醇5％，N甲基吡咯烷酮6.7％，ProxelGXL0.1％，Surfynol4650.2％和水75％，所述染料的化學結(jié)構(gòu)式(式8)如下所示：對實施例181和對比例1中紅色油墨的色相和鮮艷度進行比較。將實施例181和對比例1中紅色油墨分別刮在kodak(柯達)微孔照相紙上，采用XRiteXR8200測色儀進行測色，測量L，a*，b*，C，其中測量結(jié)果如表6所示。表6測色儀測得實施例181和對比例1中紅色油墨參數(shù)表La*b*C實施例18155.374.5-1.574.5對比例148.770.8-4.470.9備注：1976由CIE推薦的均勻色空間。該空間是三維直角坐標系統(tǒng)，是目前最受廣用的測色系統(tǒng)。以明度L*和色度坐標，a*、b*來表示顏色在色空間中的位置。L*表示顏色的明度；a*正值表示紅色，負值表示綠色；b*正值表示黃色，負值表示藍色；C為顏色飽和度。由表6可以看出，使用本發(fā)明的單偶氮化合物配制的油墨，具有較好的亮度，鮮艷度。以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。當前第1頁1 2 3