[发明专利]一种制备酞菁铜的方法和无卤素酞菁铜

说明书

本发明涉及一种制备无卤素酞菁铜的方法及无卤素酞菁铜，包括，第一步骤S1，分别预热载气、邻苯二腈和粉末状的铜源至200～300℃；第二步骤S2，利用载气分别输送邻苯二腈、铜源，使邻苯二腈、铜源在流化状态下加入反应装置内，所述邻苯二腈相对于所述铜源过量；第三步骤S3，在150～380℃的反应温度条件下，控制反应时间0.01～10min；第四步骤S4，从产物中分离固体物质，得到酞菁铜。其中，所述载气选氮气、氦气、氩气、氙气、二氧化碳、空气、氧气、水蒸气中的至少一种。本发明控制方式简单，反应迅速，产品纯度高，适用于大规模连续生产；碱性气体作载气的同时对卤素进行吸附，能够提高酞菁铜纯度。

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及制备酞菁铜的方法和无卤素酞菁铜。

背景技术

酞菁铜作为一种化学稳定性强、光电性能好的有机半导体材料，被广泛应用在颜料和电子工业中。

工业上酞菁铜的生产方法主要有溶剂法和固相焙烧法，其中，溶剂法是在溶剂中有催化剂存在的条件下对原料进行加热合成酞菁铜。由于溶剂的存在不仅限制反应的温度，溶剂对反应分子运动产生的阻碍，还导致了反应周期长，生产效率低的问题。有些溶剂还会产生有害的副产物，如多氯联苯，影响酞菁铜产品的品质。

固相焙烧法是在固相状态下加热原料生成酞菁铜，但焙烧时原料在反应釜内处于熔融状态，流动性变差，导致物料的混合不均，生成的酞菁铜中的杂质含量过高，影响酞菁铜的品质。而且该方法无法连续生产。

针对现有技术中存在的问题，现有专利CN103740125A提出了一种新的酞菁铜(该专利中称为铜酞菁)制造方法：将原材料的邻二甲苯、氨气和空气通入氨氧化反应床中，进行气相氨氧化反应，生成邻苯二腈气体；将上述氨氧化反应床中输出的邻苯二腈气体通入装有铜盐的反应床中，使邻苯二腈气体与铜盐粉末接触，通过调节邻苯二腈气体的通入量控制反应温度生成酞菁铜产品。

现有专利CN103740125A虽然解决了催化剂和介质的问题，但其采用铜盐反应床承载铜盐，原料之间的接触受到限制，且生成的酞菁铜容易对铜盐形成包裹，导致铜盐的转换率不高，产品杂质升高，连续生产受到影响等问题。

并且整个反应过程中由于铜盐粉末始终处于过量状态，这些未反应的铜盐粉末与生成的固体的酞菁铜混合在一起，造成酞菁铜品质下降。

本发明的第一目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种制备酞菁铜的方法，以提高铜源转换率，降低酞菁铜中的杂质含量。

第二目的在于铜源中或反应环境中存在卤元素时，防止卤元素与苯环发生卤代反应，制备无卤素酞菁铜。

发明内容

本发明的发明人对邻苯二腈与粉末状的铜源接触反应合成酞菁铜的方法进行了研究，发现邻苯二腈与粉末状的铜源在流化状态下接触反应能够防止生成的酞菁铜对铜源形成包裹，提高铜源的转换率，为制备酞菁铜提供了一个新思路。在这基础上，通过进一步研究发现，在邻苯二腈过量的条件下，如果条件合适不仅铜源能够充分利用，还能降低反应过程中产生的杂质，为制备高品质的酞菁铜提供了可能。

本发明的第一技术方案为制备酞菁铜的方法包括，第一步骤S1，分别预热载气、邻苯二腈和粉末状的铜源至200～300℃；

第二步骤S2，利用载气分别输送邻苯二腈、铜源，使邻苯二腈、铜源在流化状态下加入反应装置内接触反应，所述邻苯二腈相对于所述铜源过量；

第三步骤S3，在150～380℃的反应温度条件下，控制反应时间0.01～10min；

第四步骤S4，从产物中分离固体物质，得到酞菁铜。

本发明的方法中，由于采用预先加热的方式将邻苯二腈和粉末状的铜源至200～300℃，加热后的邻苯二腈由固态转化为液态，并且邻苯二腈和铜源处于可反应的温度区域。