[发明专利]稠环芳香类色素和高分子材料的混合物、其制备方法及其下游产品

说明书

本申请涉及稠环芳香类色素和高分子材料的混合物、其制备方法及其下游产品。该方法可选用不同的热塑性高分子材料与用于生成稠环芳香类色素的反应物混合，通过调节各原料之间的反应摩尔比以及在整个反应体系中的用量，使反应物和高分子材料的混合物能够通过挤出或捏合，一步得到稠环芳香类色素和高分子材料的混合物，相较于色素，色素的原料反应物在高分子材料中有更好的分散性，因此经挤出或捏合，色素能够直接生成并均匀分散在高分子材料中，并且挤出或捏合过程中无需加入任何溶剂，邻二胺化合物也几乎完全被消耗，得到的混合物无需提纯，避免了传统色素合成过程中三废的产生，极大地简化了工艺流程，降低了能耗。

技术领域

本发明涉及颜料技术领域，特别是涉及稠环芳香类色素和高分子材料的混合物、其制备方法及其下游产品。

背景技术

稠环芳香类还原染料(Vat Dyes)色泽鲜艳，各项坚牢度优良，尤其在耐晒、耐溶剂等方面性能优异。但由于稠环芳香类化合物在生产过程中分散性差，需使用高沸点、难去除的溶剂，以致产生大量废液，且由于染料分子的提纯也非常困难，以致该类染料反应收率低、价格高，加工的工艺也相对更复杂，大大限制了该类染料的应用和发展。

US20080139813使用钼酸铵、氧化钼、羰基钼、羰基钛、羰基铁等金属催化剂，在溶剂氮甲基吡咯烷酮(NMP)的存在下使苝-3,4,9,10-四羧酸、1,4,5,8-萘-四羧酸及其酸酐、酰亚胺与胺反应，得到苝二酐和苯二胺的反应产物，实施例中反应产率最高达96.7％，整个反应需在200℃左右进行，反应时间超过20小时，并且在反应过后产物需要用NMP和硫酸洗涤纯化才能得到最终产品，这过程势必会产生大量的含有NMP、硫酸和碱的废液。

US20070151478为苝二酐或萘二酐和芳香二胺的反应合成黑色颜料的方法，该发明使用高沸点溶剂如硝基苯、三氯苯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等在150℃～250℃反应，并且用氯化锌、醋酸锌、乙酸、盐酸、哌嗪等作为催化剂。可见，该条件设计的反应溶剂大多毒性很大，反应后的废液也会对环境造成破坏。

WO2009074504使用四羧酸及衍生物、胺类化合物、添加剂、以及润湿剂作用下使用混合装置合成苝类染料或颜料，同样合成时间长，温度高，合成中需使用醇类溶剂，并且反应后粗产品需使用各类溶剂、酸和碱纯化，并没有降低合成该类色素时产生的废液量。

CN108329466使用原位聚合，将苝四酸二酐连接到尼龙6的高分子链中，得到含有苝染料的尼龙6材料，但该反应温度高，时间长，并且不排除使用如氯仿等有毒的有机溶剂。

EP0892018报道了将普通有机颜料分子和可聚合的物质混合并加热处理，冷却后得到颜料和高分子的复合材料。该方法采用的颜料分子有很大的局限性，颜料分子需要有可以进行反应的功能取代基。而且可聚合的物质大多在常温下是液体，造成该类材料的加工需使用加工性能更高的可液体进样的挤出机。而EP654711、EP542669以及EP456610则采用类似方法制备荧光颜料。由于这些颜料的制备方法不是真正合成颜料分子本身，并没有避免合成颜料分子时所产生的废液、废固以及废气等。同样J.APPL.POLYM.SCI.2015,DOI:10.1002/APP.42172也报道了可聚合的萘酰亚胺类荧光染料合成制备聚乙烯类的荧光高分子，但其中可聚合的萘酰亚胺也需要用传统方法合成，同样不能避免产生废液。

发明内容

基于此，有必要提供一种无需纯化、无三废产生的稠环芳香类色素和高分子材料的混合物的制备方法，具体方案如下：

一种稠环芳香类色素和高分子材料的混合物的制备方法，包括以下步骤：