I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Органические пигменты - это класс органических соединений с яркими цветами и отличными красочными свойствами, которые пользуются популярностью из - за их высокой цветовой силы, яркого цвета, полной хроматографии и низкой относительной плотности. Тем не менее, с точки зрения термостойкости, стойкости к погоде и укрывающей силы они, как правило, несколько неадекватны. С точки зрения химической структуры, органические пигменты в основном делятся на азотные, фталевые и гетероциклические. В зависимости от прочности органические пигменты можно разделить на классические органические пигменты и высокопроизводительные органические пигменты. Классические органические пигменты в основном состоят из большинства азотистых пигментов, в то время как высокопроизводительные органические пигменты охватывают пигменты фенимидазолона, пигменты азотной конденсации, хинакридиновые кетоны, пирролипиридиновые кетоны (DPP) и антрахиноновые гетероциклы.

II. Органические пигментные кристаллы

Молекулярная структура и физические характеристики органических пигментов (размер и распределение частиц, конфигурация кристаллов и т.д.) определяют цветовые свойства и прикладные свойства органических пигментов. Если интенсивность окраски и яркость цвета связаны с молекулярной структурой, размером частиц и распределением; Стабильность кристалла, хроматография пигмента связаны со структурой кристалла.

Многие органические пигменты, как и другие кристаллические вещества, имеют однородный поликристаллический феномен, то есть одна и та же молекула обладает способностью формировать кристаллы различной структуры в разных средах. Геометрические морфологические характеристики кристалла называются кристаллическими типами, кристаллическая решетка кристалла из - за различного расположения молекул может состоять из нескольких кристаллических типов, различные кристаллические типы рентгеновских дифракционных карт имеют свои особенности, через этот спектр можно отличить различные кристаллические типы.

Цвет органических пигментов на самом деле является цветом кристаллических частиц, а не только молекул пигмента, поэтому он не может быть выражен спектром поглощения видимого света, а должен быть выражен кривой отражения видимого спектра. Молекулярная структура идентичных пигментов, из - за разных кристаллических типов, расстояние между кристаллами и расположение различны, поглощение и отражение света различны, что приводит к различным цветам света.

Например, обычный пигмент красный 254 также имеет два кристаллических типа см рисунок 1, где альфа - кристалл имеет умеренный сине - красный и термостабильный, в то время как бета - кристалл желто - красный. Типичным коммерческим пигментом красного 254 является альфа - кристаллическая форма, и Светлана Н. Ивашевская подробно изучила кристаллическую структуру бета - кристаллической формы красного 254 пигмента.

Рисунок 1. Два кристаллических типа пигмента красного 254 [3] (α, β)

III. Применение рентгеновской дифракции при анализе кристаллов органических пигментов

Рентгеновская дифракция является важным способом изучения кристаллических форм органических пигментов и применяется следующим образом:

1) Качественная идентификация изоморфизма: типичная идентификация типа CuPc типа альфа - и β - типа CuPc типа кристалла.

2) Определение соответствующего содержания различных типов кристаллов (смешивания): если в образце органической краски имеется более двух различных типов кристаллов, а также механическое смешивание различных кристаллических компонентов, т.е. когда они не являются твердыми растворами или эвтектиками, соответствующее процентное содержание различных типов кристаллов может быть измерено методом дифракции рентгеновского излучения.

3) Определение размера частиц микрокристаллов кристаллического образца: расчет размера зерна с помощью формулы Шерера, например, рост кристалла после обработки растворителем поверхности кристалла пигмента, может исследовать связь между размером зерна пигмента и хроматографией и физическими свойствами.

4) Контроль качества пигментных продуктов: органические пигментные продукты через качественную идентификацию могут обнаруживать единство кристаллической формы продукта, то есть определять относительное соотношение других кристаллических продуктов или обнаруживать примесные компоненты, вводимые в процесс производства (например, неорганические наполнители, некоторые сырьевые материалы и т.д.). Если в продукты фталеинового синего цвета добавляется небольшое количество наполнителей, таких как сульфат бария и т. Д., то пики характеристик наполнителя могут быть показаны на его рентгеновской диаграмме дифракции порошка.

5) Сравнительное испытание кристаллизации образца пигмента: кристаллизация пигмента также влияет на его цветовые свойства, например, альфа - тип CuPc обрабатывается растворителем, кристаллизация увеличивается, дифракционный пик более очевиден, а когда кристаллизация пигмента низкая или близка к неструктурированному, то нет дифракционного пика, показывающего характеристики. Чем ниже кристаллизация, тем ниже ее светостойкость.

IV. Экспериментальная часть

В этом эксперименте используется настольный рентгеновский дифракционный прибор FRINGE EV компании Suzhou Langs Science Instruments Ltd. для обнаружения органических пигментов, поставляемых компанией.

(1) Демонстрация образцов

Рисунок 2. Образец порошка пигмента красного 254 (PR254)

Слева) перед сцеплением (помечено как PR254); Правая) После сцепления (записано как PR254 после сцепления)

Легитимность является одним из распространенных методов модификации пигмента, машина для сцепления - это машина, необходимая для модификации пигмента с использованием правомерного сцепления. Принцип ее действия заключается в том, чтобы в присутствии органического растворителя полагаться на механическое перемешивание, чтобы придать энергию содержащей воду пигменту, чтобы изменить кристаллическую решетку пигмента или изменить форму поверхности, или удалить влагу из пигмента (гидратация вращения).

Легитимность - это использование грубой краски и соли в присутствии растворителя, использование смешивания и сцепления для экструзии соли и измельчения краски через соль, в то же время позволяя краске расти в растворителе, метод выравнивания законно произведенных кристаллов краски, чтобы упорядочить равномерно, светостойкость, теплостойкость, стойкость к погоде, переносимость и другие прикладные характеристики лучше.

(2) Аналитические условия

(3) Результаты и выводы

Диаграмма 3. Диафрагма и качественный анализ PR254

Рисунок 4. Диафрагма и качественный анализ сфабрикованных PR254

Рисунок 5. Суперпозиция дифракционных карт до и после сцепления PR254

Таблица 1. Результаты анализа до и после слияния пигментов красного 254

(4) Результаты анализа

На рисунках 3 и 4 показаны дифракционные и качественные результаты пигмента красного 254, которые показывают, что эти два образца органических пигментов имеют лучшую кристаллизацию, их дифракционные профили соответствуют стандартной PDF - карте 00 - 055 - 1984 в базе данных органических пигментов в программном обеспечении CrystalX и относятся к альфа - кристаллической форме, а химический пик дифракции C18H10Cl2N2O2, 2nenenebg = 28,24° является сильным пиком.

2. На рисунке 5 показан наложенный дифракционный спектр красного 254 пигмента до и после обработки сцеплением. Можно видеть, что разница в интенсивности дифракционного пика 2 тета = 28,24 ° больше, интенсивность дифракции после сцепления значительно выше, чем до сцепления, в то время как другие дифракционные пики в диапазоне 3 ~ 60 ° могут в основном совпадать, то есть разница в интенсивности пика невелика. В то же время в таблице 3 показана площадь подходящего пика дифракционного пика красного 254 до и после сцепления в угловом диапазоне 22,5 - 34°, а также размер зерна в направлении плоскости кристалла 2 тета 28,24 °. Объясните, что после сцепления кристалл красного 254 пигмента продолжает расти, его кристаллизация лучше, размер зерна становится больше.

V. ВЫВОДЫ

Сбор дифракционных изображений органических пигментов с помощью настольного рентгеновского дифракционного прибора FRINGE EV для волновой науки, анализ различий в кристаллическом состоянии и размерах зерна до и после склеивания красного 254 пигмента может обеспечить надежную поддержку данных и защиту для быстрой настройки исследований и разработок органических пигментов, производственных процессов и обеспечения эффективного производства.