Ftalocyjaniny miedzi

pigmenty Ftalocyjaniny miedzi (CPC), ze względu na ich wyjątkowo błyszczący odcień, wysoką wytrzymałość nalewkową, niski koszt i wyjątkowe właściwości wytrzymałościowe, rządzą branżą barwników od czasu ich komercyjnego wprowadzenia w 1935. Wkrótce ukończą 70 lat zasłużonej służby jako niekwestionowany lider różnych rodzajów niebieskich i zielonych pigmentów. W tym kontekście należy przedstawić krótki przegląd niektórych aspektów związanych z ich pochodzeniem, rozwojem, mechanizmami powstawania i innymi drobniejszymi szczegółami dotyczącymi ich różnych właściwości.

na początku XX wieku dostępne komercyjnie pigmenty niebieskie składały się głównie z błękitu Ultramaryńskiego, błękitu pruskiego, pochodnych indygo i niektórych pochodnych azo. Niestety żadna z nich nie miała pożądanych cech wymaganych przez przemysł kolorystyczny. Większość z tych pigmentów miała słabą odporność chemiczną, niezadowalającą odporność na kwasy i/lub zasady, niewystarczającą odporność na światło i słabą odporność na sublimację. Chemicy barwni w tamtych czasach potrzebowali taniego i trwałego pigmentu, który mógłby wypełnić niebieskawy obszar przestrzeni barw. Odkrycie błękitu ftalocyjaninowego miedzi dostarczyło im zadowalającego rozwiązania ich problemów. Pigmenty ftalocyjaninowe okazały się wyjątkowymi pigmentami organicznymi ze względu na ich niesamowitą odporność na atak chemiczny, dobrą odporność na ciepło i światło, w połączeniu z jasnością i czystością odcienia – Wszystkie cechy poszukiwane przez przemysł kolorystyczny.

Serendipities

kiedy wracamy do przeszłości i uporządkowujemy historię ftalocyjanin, możemy zobaczyć trzy fascynujące historie serendipity.

1. W 1907 roku Braun i Tchermiac próbowali zsyntetyzować o-cyjanobenzamid poprzez odwadnianie ftalamidu przy użyciu bezwodnika octowego (Schemat 1). Naukowcy nie udało się uzyskać pożądanego produktu, ale zamiast tego dostał niewielką ilość jasnego niebieskawego związku, który został później znany jako Ftalocyjanina wolna od metali. Niestety naukowcom nie udało się rozpoznać znaczenia ich odkrycia.

2. Zajęło to kolejne 20 lat na drugą przypadkową syntezę ugrupowania ftalocyjaninowego. Szwajcarscy chemicy Von der Weid i de Diesbach próbowali zsyntetyzować ftalonitryl z o-dibromobenzenu i cyjanku miedzi. Co zaskakujące, produkt wyizolowany z masy reakcyjnej był kompleksem miedzi o barwie ciemnoniebieskiej zamiast ftalonitrylu (Schemat 2).

ftalonitryl powinien być utworzony tutaj jako półprodukt, ale natychmiast cyklotetrameryzuje w obecności bromku miedziowego, produktu ubocznego reakcji, tworząc pół-bromo-ftalocyjaninę miedzi.

3. Szkockie barwniki używane do produkcji ftalimidu, drobnego białego ciała stałego, w reakcji bezwodnika ftalowego i mocznika. Reakcję przeprowadzano zwykle w wyłożonym szkłem naczyniu ze stali miękkiej, a w jednym z reaktorów ftalimidowych otrzymywano niebieskozielony produkt. Próby ustalenia prawdziwej przyczyny tej niezwykłej obserwacji doprowadziły do pierwszej systematycznej syntezy laboratoryjnej ftalocyjaniny. Kiedy chemicy badali reaktor, na jego wewnętrznej szklanej okładzinie znaleziono pęknięcie, przez co część reagenta wewnątrz naczynia była narażona na zewnętrzną okładzinę, która była wykonana z miękkiej stali. Doszli do wniosku, że niebieskie zanieczyszczenie powstało, gdy masa reakcyjna zawierająca bezwodnik ftalowy, ftalimid i amoniak weszła w kontakt z żelazem. To skłoniło ich do replikacji tych warunków w laboratorium i pomyślnego zsyntetyzowania niepożądanego zanieczyszczenia, ftalocyjaniny żelaza, poprzez reakcję bezwodnika ftalowego, amoniaku i opiłków żelaza (Schemat 3).

w 1929 szkockie barwniki uzyskały patent na wytwarzanie ftalocyjaniny z bezwodnika ftalowego, soli metali i amoniaku. Obszerne badania naukowe nad nowym pigmentem wykazały, że wzór empiryczny to C32H16N8M (gdzie M to metal). W 1934 r.Sir Reginald Linstead i współpracownicy wydedukowali złożoną strukturę makro-cykliczną i ukuli nazwę ftalocyjaniny (ftalo od nafty (co oznacza olej) i cyjaniny co oznacza niebieski). M. Robertson potwierdził strukturę Linsteada za pomocą koncepcji analizy krystalograficznej Rentgenowskiej i wykazał, że cząsteczka jest planarna, a nie trójwymiarowa.

struktura

układ ftalocyjaninowy jest strukturalnie podobny do układu aza-annulene, powszechnie znanego jako porfina. Dwie dobrze znane pochodne to hemoglobina, kompleks żelaza III i chlorofil, kompleks magnezu. Chemicznie można nazwać ftalocyjaniną miedzi Kompleks miedziowy tetraazatetrabenzoporfiny. Cząsteczka ma całkowicie sprzężoną strukturę, która wykazuje wyjątkową stabilność. Z planarnej struktury cząsteczki można zobaczyć, jak skutecznie atom metalu jest chroniony we wnętrzu cząsteczki. Centralny atom metalu jest kowalencyjnie związany z dwoma nitrogenami pierścienia porfińskiego, a także ma skoordynowane połączenie z dwoma innymi nitrogenami tego samego Pierścienia. Inne czynniki, które przyczyniają się do stabilności ftalocyjaniny, to symetria cząsteczki i brak jakiegokolwiek momentu dipolowego.

na pierścieniu ftalocyjaninowym możliwa jest rozmaita substytucja obwodowa. Opisano liczne analogi ftalocyjaniny miedzi, w których jednostka izoindolu została zastąpiona różnymi innymi pierścieniami heterocyklicznymi. Teraz wiadomo, że makrocykl ftalocyjaniny może kompleksować się z kationami pochodzącymi z ponad 70 różnych pierwiastków. Kompleks ftalocyjaninowy jonu Cu2+ jest tak silny, że konieczne jest zniszczenie makrocyklu w celu usunięcia kationu Cu2+ z jego centralnej jamy. Przeciwnie, kompleksy metali jonów Li+ i Mg2+ są niestabilne, a te labilne jony można łatwo usunąć za pomocą rozcieńczonych kwasów, aby wytworzyć ftalocyjaninę o kolorze turkusowo-niebieskim.

Mechanizm Cyklotetrameryzacji

istnieją dwa ważne komercyjnie procesy wytwarzania ftalocyjaniny miedzi. Jeden jest oparty na ftalonitrylu, a drugi wykorzystuje bezwodnik ftalowy. Proces ftalonitrylowy często daje produkt o mniejszej ilości zanieczyszczeń. Inną szczególną zaletą tej drogi jest tworzenie chloro-ftalocyjanin, gdy stosuje się odpowiednie sole miedzi. Stopień chlorowania zależy od rodzaju soli miedzi stosowanej w reakcji. CuCl2 zawsze daje produkt, który zawiera średnio jeden atom chloru na cząsteczkę ftalocyjaniny miedzi, podczas gdy CuCl może dawać tylko ftalocyjaninę pół-chloro-miedzi. Z drugiej strony zastosowanie miedzi metalicznej daje zwykłą ftalocyjaninę miedzi. Schematy 4-6 opisują różne prawdopodobne mechanizmy reakcji tworzenia ftalocyjaniny miedzi z ftalonitrylu.

reakcja Ftalonitrylu i chlorku miedzi

sugeruje się, że cyklizacja jest inicjowana przez atak anionu chlorkowego na elektrofilowy węgiel z grupy nitrylowej, który jest aktywowany przez Jon miedziowy. To następnie uruchamia tetrameryzację, jak pokazano na schemacie 4a.

nukleofil chlorkowy użyty do inicjacji ulega utlenieniu do jonu chloroniowego poprzez oddanie dwóch elektronów do kompleksu makrocyklicznego . Tak utworzony jon chloroniowy albo bezpośrednio ulegnie aromatycznej substytucji elektrofilowej w pozycji 4, albo połączy się z innym Jonem chlorkowym, tworząc cząsteczkę chloru, która z kolei bierze udział w reakcji substytucji, tworząc mono-chloro-ftalocyjaninę i gaz chlorowodorowy. Wytworzony w ten sposób produkt końcowy będzie zawierał średnio jeden atom chloru na cząsteczkę CPC (schemat 4b).

reakcja Ftalonitrylu i chlorku Miedziowego

tutaj mechanizm reakcji można wyjaśnić za pomocą szlaku wolnych rodników, w którym jon miedziowy jest utleniany do stanu miedziowego, przyczyniając się do powstania makrocyklu jednego elektronu. Drugi elektron wymagany do zakończenia sprzężonego pierścienia porfirynowego jest przekazywany przez nukleofil chlorkowy, który z kolei utlenia się do rodnika chloru (schemat 5).

w tym mechanizmie powstanie dwóch miedzianych pierścieni ftalocyjaninowych wytwarza dwa rodniki chloru, które łączą się ze sobą tworząc cząsteczkę chloru, która może następnie reagować z jedną z cząsteczek ftalocyjaniny miedzi, jak opisano na schemacie 4. Ale w tym przypadku produkt końcowy będzie miał średnią statystyczną 0,5 atomów chloru na cząsteczkę ftalocyjaniny miedzi (Ftalocyjanina miedzi semichloro).

reakcja Ftalonitrylu i miedzi

gdy w reakcji stosowana jest metaliczna miedź, do zainicjowania reakcji wymagana jest pomoc nukleofila. Ponieważ ten nukleofil jest regenerowany pod koniec reakcji, jest potrzebny tylko w ilościach katalitycznych. Schemat 6 ilustruje powstawanie ftalocyjaniny miedzi (CPC).

CPC – hydrofobowy i hydrofilowy

cząsteczka CPC ma 18 sprzężonych elektronów π, które tworzą chmurę elektroniczną po obu stronach płaszczyzny molekularnej. To, wraz z obecnością atomów azotu w pierścieniu porfinowym, przyczynia się do polarnej części cząsteczki, podczas gdy atomy wodoru w pierścieniach benzenowych CPC są wysoce niepolarne. Tak więc, ogólnie cząsteczka ftalocyjaniny miedzi składa się zarówno z obszarów hydrofilowych, jak i hydrofobowych. W stanie krystalicznym każda cząsteczka jest ułożona jedna nad drugą w celu uzyskania korzystnej i stabilnej interakcji π-π. W wyniku tej orientacji większość powierzchni polarnych jest zakopana wewnątrz kryształu, a te części, które są odsłonięte na powierzchni, to niepolarne atomy wodoru i podstawniki pierścienia benzenowego. Krótko mówiąc, spora powierzchnia kryształu ftalocyjaniny jest niepolarna, co przyczynia się do wysoce hydrofobowego charakteru miedzianych pigmentów ftalocyjaninowych. Możliwe jest również zwiększenie hydrofilowości kryształu poprzez zmianę jego kształtu. R Sappok1 z BASF przeprowadził rozległe badania na różnych kształtach CPC b i eksperymentalnie wykazał, że pigmenty izometryczne są bardziej hydrofilowe niż igiełkowe, ze względu na stosunkowo wysokie stężenie płaszczyzn bazalnych w tych pierwszych.

Kolor

chociaż struktura molekularna CPC jest kluczowym czynnikiem wpływającym na jego właściwości kolorystyczne, kształt cząstek, rozmiar i struktura krystaliczna odgrywają decydującą rolę w określaniu ostatecznego odcienia pigmentu. Na przykład izometryczne kryształy ftalocyjaniny b-miedzi wykazują bardziej zielony odcień niż te igiełkowe1. Oznacza to, że można zmienić odcień pigmentu ftalocyjaniny b-miedzi poprzez zmianę jego wzoru wzrostu kryształów. Niektóre dodatki lub nawet niektóre zanieczyszczenia (powstałe podczas produkcji CPC) mogą promować lub hamować wzrost kryształów wzdłuż pewnych faz. Będzie to zależeć od polaryzacji i chemii poszczególnych faz. Lepsze zrozumienie natury fazy szybkiego wzrostu w krysztale pomoże w projektowaniu dostosowanych dodatków, aby kontrolować jego wzrost w pożądany sposób. Podobnie, Natura i sposób układania molekularnego w krysztale wpływa na ostateczny odcień pigmentu. Z tych powodów różne polimorfy CPC wykazują wyraźnie różne barwy.

produkcja

ogólnie rzecz biorąc, surowa Ftalocyjanina miedziowa jest wytwarzana przez reakcję bezwodnika ftalowego, mocznika, soli miedzi/miedzi i molibdenianu amonu (katalizatora) w wysoko wrzącym rozpuszczalniku, takim jak o-nitrotoluen, trichlorobenzen lub alkilobenzeny. Wybór rozpuszczalnika jest bardzo ważny, ponieważ odgrywa znaczącą rolę w generowaniu zanieczyszczeń. Po zakończeniu reakcji rozpuszczalnik jest usuwany przez destylację próżniową, a otrzymany w ten sposób surowy produkt jest dalej oczyszczany przez obróbkę rozcieńczonymi roztworami kwasu i zasad w celu usunięcia obecnych zanieczyszczeń zasadowych i kwaśnych. Otrzymany w ten sposób produkt jest suszony i sproszkowany do wykorzystania w kolejnych etapach przetwarzania.

Modyfikacje kryształów

Niepodstawiony błękit ftalocyjaniny miedzi istnieje w różnych modyfikacjach kryształów. Są one nazwane greckimi literami w kolejności ich odkrycia (a, b, g, d, itp.). Wśród nich modyfikacje a i b zyskały duże znaczenie handlowe w przemyśle. Modyfikacja e zyskuje również na popularności ze względu na czysty czerwonawy odcień.

dokładny układ molekularny różnych polimorfów został ujawniony za pomocą trójwymiarowych technik dyfrakcji rentgenowskiej. Obecnie wiadomo, że w prawie wszystkich modyfikacjach planarne cząsteczki ftalocyjaniny miedzi są ułożone w jednowymiarowy stos. Względne rozmieszczenie tych stosów, jak również nakładanie się na siebie sąsiednich cząsteczek, są różne w różnych modyfikacjach. Zauważalna jest również różnica kąta między osią stapiania stosów a osią prostopadłą do płaszczyzny molekularnej. Ta niejednorodność jest główną przyczyną różnicy w cieniu i stabilności różnych polimorfów CPC (Rys. 1).

stabilność termodynamiczna modyfikacji B

w układaniu molekularnym modyfikacji beta zasugerowano, że atom miedzi w centrum każdej cząsteczki jest skoordynowany z atomami azotu sąsiednich cząsteczek. Tworzy to zniekształconą geometrię ośmiościanu, która jest bardzo powszechna i preferowana w kompleksach miedzi. Taka koordynacja nie jest możliwa w kryształach typu alfa. Innym pozytywnym aspektem układu molekularnego w beta jest ścisłe skojarzenie różnych stosów molekularnych. W tym przypadku cząsteczki w jednym stosie są ułożone w stylu od czoła do krawędzi z cząsteczkami w sąsiednich stosach(Rysunek 2).

w wyniku tego układu elektrony π w jednej cząsteczce i obwodowe atomy wodoru cząsteczek w sąsiednich stosach znajdują się w bliskiej odległości. Przyczynia się to do silnego związku między różnymi stosami molekularnymi wewnątrz kryształu. Tak więc cała sieć krystaliczna modyfikacji beta jest stabilizowana na te dwa sposoby. Wszelkie czynniki wpływające na te stabilne układy mogą wpływać na tworzenie się kryształów w postaci beta. Zastąpienie obwodowego wodoru przez inne nieporęczne atomy lub grupy utrudnia twarz do pakowania krawędzi w beta. Tak więc, mono i poli halo ftalocyjaniny istnieją w postaci alfa zamiast w beta.

przygotowanie modyfikacji b

surowy pigment otrzymywany w wyniku syntezy składa się głównie z kryształów modyfikacji b, ale są one bardzo duże i nie mają żadnej wartości pigmentowej. Proces przekształcania tych ponadgabarytowych cząstek w kryształy o optymalnej wielkości w odniesieniu do właściwości aplikacji, takich jak wytrzymałość koloru, nieprzezroczystość/przezroczystość, dyspergowalność, odcień, flokulacja i stabilność krystalizacji jest określany jako wykończenie.

pierwszym etapem procesu wykańczania jest wstępne przygotowanie grubokrystalicznego lub aglomerowanego surowego pigmentu. Tutaj ponadgabarytowe cząstki surowego pigmentu są mielone w młynie kulowym. Celem kondycjonowania wstępnego jest zmniejszenie pierwotnej wielkości cząstek pigmentu do zakresu 0,01 do 0,05 mikrona. Chociaż redukcja wielkości cząstek występuje podczas wstępnego przygotowania, silna agregacja cząstek pierwotnych jest nieunikniona, co powoduje powstanie aglomeratów o wielkości od 0,5 do 100 mikronów. Innym procesem, który ma miejsce podczas mielenia jest konwersja fazy b do A. J. R. Fryer2 postulował, że ze względu na wysokie ścinanie stosowane w procesie mielenia niektóre stosy molekularne fazy b przemieszczają się z pierwotnej pozycji, powodując szczelinę w sieci krystalicznej, co z kolei prowadzi do ruchu sąsiedniego stosu w kierunku pustej przestrzeni. Tworzy to nowy układ układania molekularnego, który jest podobny do układu w modyfikacji. Nowa faza utworzona w ten sposób wewnątrz kryształu b działa jako jądro dla wzrostu fazy i prowadzi do stopniowej konwersji b do A. schematyczne przedstawienie powstawania jąder fazowych w krysztale b przedstawiono na fig. 3.

wytworzona w ten sposób mieszanina a, b składa się głównie ze skupisk maleńkich kryształków w kształcie cegieł, upakowanych głównie w sposób bezpośredni. Włączenie małych ilości rozpuszczalników krystalizujących, takich jak ksylen, na etapie mielenia kulowego jest często stosowane w celu dokonania ponownej konwersji a do B. Obróbka rozpuszczalnikiem jest stosowana do konwersji a do b i późniejszego wzrostu kryształów. M. McGarvey i R. B. McKay3 badali naturę mikrostruktury CPC powstałej po kondycjonowaniu wstępnym i jej wpływ na końcowe kondycjonowanie rozpuszczalnikiem. Korelują one rzeczywistą dyspergowalność gotowego pigmentu z warunkami mielenia stosowanymi na etapie mielenia kulowego. Wstępnie przygotowany pigment, mający słabo spójną strukturę kruszywa, wymaga mniej czasu i / lub mniej silnego rozpuszczalnika do konwersji a do b niż te z bardziej zwartymi i spójnymi agregatami. Dlatego istotne jest, aby ponownie standaryzować końcowy proces wykończenia rozpuszczalnikiem, gdy parametry na etapie wstępnego kondycjonowania są zmieniane. Niezastosowanie się do tego może doprowadzić do powstania produktów o niespójnej jakości. Wykańczanie wstępnie przygotowanej surówki można wykonać albo przez refluks rozpuszczalnika w mieszaninie wody i rozpuszczalnika krystalizującego, albo przez mielenie soli w zagniatarce w obecności glikoli. W obu procesach na kluczowych etapach dodawane są odpowiednie dodatki, aby kontrolować wzrost kryształów, a także aby nadać optymalną dyspergowalność końcowemu pigmentowi. Ponieważ przedłużony refluks i stosowanie silnego rozpuszczalnika często prowadzą do nadmiernej krystalizacji, wybór rozpuszczalnika i czasu refluksu jest bardzo krytyczny. Nad krystalizacją pigmentu często utrudnia jego siłę nalewkową. Różne rodzaje pochodnych CPC są stosowane w połączeniu z innymi środkami powierzchniowo czynnymi do modyfikacji powierzchni gotowego pigmentu. Wybór pochodnej, środka powierzchniowo czynnego i warunki stosowane na etapie obróbki powierzchni są kluczowymi czynnikami decydującymi o wydajności gotowego produktu w różnych mediach aplikacyjnych.

przygotowanie modyfikacji

ten gatunek CPC można przygotować przez rozpuszczenie lub pęcznienie surowego pigmentu w kwasie siarkowym, a następnie hydrolizę w wodzie. Rozpuszczanie wysoce krystalicznego pigmentu jest spowodowane protonacją jego atomów azotu w celu utworzenia odpowiednich siarczanów. W zależności od stężenia kwasu siarkowego jedna cząsteczka kwasu siarkowego może przyjmować do ośmiu cząsteczek kwasu siarkowego (ze względu na protonację ośmiu atomów azotu pierścienia). Stopień mieszania, szybkość dodawania rozpuszczonego CPC, temperatura i środek powierzchniowo czynny itp., są kluczowymi parametrami na etapie hydrolizy, które ostatecznie określają wielkość cząstek gotowego pigmentu.

krystalizacja modyfikowanego

czystego pigmentu Alfa CPC przechodzi przemianę fazową, po której następuje wzrost kryształów po obróbce węglowodorami aromatycznymi lub poddaniu działaniu wysokich temperatur. Warunki te zwykle występują, gdy alpha CPC jest stosowany w farbach / tuszach zawierających takie rozpuszczalniki, a także podczas przetwarzania do barwienia tworzyw sztucznych w wysokich temperaturach. Nowo utworzona Faza znajduje się w termodynamicznie stabilnej modyfikacji b i stosunkowo w większej postaci krystalicznej. Zmiana ta wpłynie na odcień i zmniejszy siłę nalewki. Rozmieszczenie cząsteczek w modyfikacji alfa jest jednym z najmniej stabilnych wśród polimorfów CPC. Pigment CPC ma ograniczoną rozpuszczalność w rozpuszczalnikach aromatycznych i dzięki temu cząsteczki przemieszczają się w sposób ciągły z powierzchni cząstek Formy do rozpuszczalnika i z rozpuszczalnika do powierzchni cząstek. Proces ten jest w dynamicznej równowadze. Cząsteczki, które wychodzą z roztworu naturalnie krystalizują w najbardziej stabilnej formie b, aw celu utrzymania równowagi, coraz więcej cząsteczek rozpuszcza się i ponownie krystalizuje, aby doprowadzić do całkowitej konwersji a do b. stwierdzono, że włączenie odpowiednich ilości 4-podstawionych pochodnych, zwłaszcza ftalocyjaniny 4-chloro-miedzi, zapobiega konwersji fazowej. Ale podstawienie chloru w pozycji 3 nie ma żadnego wpływu na stabilizację. Stwierdzono, że ftalocyjaniny glinu, cyny i magnezu są bardzo skutecznymi stabilizatorami, gdy są stosowane w odpowiednich proporcjach.

obróbka powierzchniowa

powierzchniowy charakter pigmentu wpływa na różne właściwości w jego ostatecznym zastosowaniu. Interakcyjne siły między poszczególnymi Kryształami, między Kryształami a spoiwami (żywice / dyspergatory/środki powierzchniowo czynne) oraz między Kryształami a rozpuszczalnikami mają decydującą rolę w określaniu odporności na flokulację i właściwości reologicznych. Podczas końcowych etapów wykańczania pierwotne cząstki pigmentu muszą być agregowane w celu uzyskania łatwej izolacji od podłoża preparatywnego. Ponieważ silna spójna agregacja niekorzystnie wpływa na dyspergowalność pigmentów, należy podjąć odpowiednie kroki w celu zmniejszenia ich wytrzymałości. Zazwyczaj osiąga się to poprzez powlekanie powierzchni pigmentu odpowiednimi dodatkami. Proces ten pomaga inaktywować aktywne centra pigmentu, które biorą udział w silnej agregacji. Ponadto zwiększenie pokrycia powłoką zmniejsza kontakt pigmentu z pigmentem, co z kolei zmniejsza wytrzymałość mechaniczną kruszywa, a tym samym poprawia jego dyspergowalność. Odpowiednio dobrane dodatki mogą również zmieniać hydrofilowy / hydrofobowy charakter powierzchni pigmentu.

różne rodzaje dodatków, w tym kalafonia, aminy tłuszczowe i pochodne pigmentów zostały wykorzystane do obróbki powierzchniowej pigmentów ftalocyjaninowych. Zastosowanie pochodnych ftalocyjanin jako dodatku do obróbki powierzchni jest bardzo popularne w przemyśle. Ze względu na ich szczególne powinowactwo do pewnych płaszczyzn kryształów pigmentu, te miedziane związki ftalocyjaninowe mocniej przylegają do powierzchni pigmentu CPC niż jakiekolwiek inne konwencjonalne dodatki. Można niestandardowo zaprojektować charakter grup podstawników pochodnej pigmentu w zależności od wymagań w końcowym medium aplikacyjnym. Na przykład pochodne pigmentów podstawionych aminą tworzą wiązanie wodorowe z kwaśnymi składnikami podłoża aplikacyjnego, a zatem pochodne tego typu będą bardzo skuteczne wszędzie tam, gdzie stosowane są kwaśne spoiwa. Cząsteczki spoiwa, które są przymocowane do powierzchni pigmentu w ten sposób, zapewniają wystarczającą barierę steryczną, aby zapobiec flokulacji pigmentu. Odpowiednio długie i solwatowane grupy podstawnika R, R ’ zapewniają również przeszkodę steryczną, rozciągając się w kierunku fazy ciekłej. W tym przypadku Chemia grup R, R ’ może być dostosowana do polaryzacji mediów aplikacyjnych.

inne pochodne ftalocyjaniny, takie jak kwasy sulfonowe, sulfonamidy, sole sulfonowe są również szeroko stosowane do wytwarzania specjalnych gatunków pigmentów do konkretnych zastosowań. Syntetyczna konstrukcja i zastosowane metody obróbki są kluczowe dla uzyskania stałej produkcji pigmentów dobrej jakości.

podziękowania

serdecznie dziękuję Colinowi Goochowi (Dyrektor Techniczny, Resene Paints) i mojemu Szanownemu koledze Chrisowi Monigatti za ich stałą zachętę i wsparcie w ukończeniu tego artykułu.

Ajith Aravindakshan uzyskał doktorat z chemii organicznej na Wydziale barwników UDCT w Bombaju w Indiach. Współpracował z Ciba Specialty Chemicals India Ltd. (Research Fellow) i Meghmani Organics Ltd; (Manager R& D); obecnie współpracuje z Resene Paints w Nowej Zelandii, jako chemik preparatów pigmentowych. Można do niego dotrzeć na [email protected].