本發(fā)明涉及顏料，具體為一種基于淀粉的可褪色顏料及其制備方法。

背景技術(shù)：

顏料由于其獨特的物理及化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于涂料、油漆、油墨、塑膠、文教用品、化妝用品等相關(guān)領(lǐng)域。特別對于油墨工業(yè)來說，顏料的作用十分顯著。隨著近年來油墨工業(yè)的快速發(fā)展，人們對油墨用顏料的質(zhì)量要求也越來越高。顏料作為印刷油墨的重要原料之一，不僅為油墨提供必要的色彩，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和粒子的物理特性在一定程度上還會影響到油墨的印刷適性，如膠印油墨的鮮明性、流變性、抗水性等，又如溶劑型油墨的黏度穩(wěn)定性、耐遷移性、耐熱性、耐光性等。而對于廢舊油墨制品的回收、處理、再利用而言，對人體健康無威脅、對環(huán)境不造成污染的環(huán)保顏料則表現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。

由于顏料的鮮明性，著色強度，光澤度，耐光性等性能主要由分子結(jié)構(gòu)、粒子大小、分散性和穩(wěn)定性決定。許多研究者通過各種化學(xué)或者物理的方法修飾、改進(jìn)傳統(tǒng)顏料，使其具有新的應(yīng)用特性來滿足市場對于環(huán)保顏料的需求。因此，開發(fā)能簡化脫墨進(jìn)程、綠色環(huán)保、無毒無害并且顏色艷亮、著色度高的環(huán)保顏料，并將其應(yīng)用于油墨工業(yè)領(lǐng)域仍然是目前的研究熱點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于淀粉的可褪色顏料及其制備方法?？赏噬伭现苽浞椒ê啽?、原料廉價易得、綠色環(huán)保；該顏料可在還原劑的作用下褪色，有利于廢舊油墨制品的脫墨回收再利用，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。

本發(fā)明提供的一種基于淀粉的可褪色顏料的制備方法，包括以下步驟：

1)、羧基改性淀粉的制備方法：稱取質(zhì)量比為1:2-5的淀粉與馬來酸酐均勻分散于乙醇中，80-90℃下加熱回流反應(yīng)8-10h，旋蒸除去多余乙醇，用水多次洗滌產(chǎn)物，真空干燥后得到羧基改性的淀粉；

2)、基于淀粉的可褪色顏料的制備方法：稱取適量干燥的羧基改性淀粉置于燒瓶中，加入溶劑二氯甲烷，加入縮合劑，待均勻分散后，再加入含有氨基的酸性染料，室溫反應(yīng)10-30h，旋蒸除去多余溶劑，用水多次洗滌產(chǎn)物，直至將未反應(yīng)的染料完全去除，真空干燥后，得到目標(biāo)產(chǎn)物；其中羧基改性淀粉、縮合劑和酸性染料的物質(zhì)的量比為1-3:1-2:1-5。

所用的縮合劑為碳二亞胺類縮合劑或鎓鹽類縮合劑：

所述碳二亞胺類縮合劑如1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和N-羥基丁二酰亞胺(NHS)的混合物，或二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的混合物，或碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)和1-羥基苯并三唑(HOBT)混合物；

所述鎓鹽類的縮合劑如2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)或O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)和N，N-二異丙基乙胺(DIPEA)的混合物。

所述的含有氨基的染料為甲基藍(lán)、酸性品紅或酸性綠。

所制備的基于淀粉的可褪色顏料，可在亞硫酸鈉、甲脒亞磺酸、硼氫化鈉等還原劑作用下，在常溫常壓下實現(xiàn)褪色。

本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：

(1)本發(fā)明無需繁瑣復(fù)雜的操做步驟和復(fù)雜的實驗裝置，在溫和的反應(yīng)條件下即可得到目標(biāo)產(chǎn)物，節(jié)能環(huán)保。

(2)以淀粉為主要載體，馬來酸酐作為羧基改性試劑，原材料來源廣泛，價格低廉，生物相容性好、綠色無毒。

(3)本發(fā)明以三苯甲烷類酸性染料作為色料來源，與羧基改性的淀粉通過縮合反應(yīng)制得的顏料顏色鮮明、色澤純正、著色力強。

(4)本發(fā)明所述的基于淀粉的可褪色顏料可在常見的還原劑作用下實現(xiàn)常溫常壓下褪色，有利于對廢舊油墨制品的回收、處理、再利用。

總之，本發(fā)明操作工藝簡單，原料來源廣泛，制備條件要求低，所得環(huán)?？赏噬伭闲再|(zhì)穩(wěn)定，解決了現(xiàn)有環(huán)保顏料制備方法因工藝和原料限制而無法規(guī)?；a(chǎn)等問題，并且可以在溫和的條件下實現(xiàn)脫墨褪色，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用，在書寫墨水、油墨等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為基于淀粉的紅色可褪色顏料的紅外光譜圖。

圖2為基于淀粉的藍(lán)色可褪色顏料的紅外光譜圖。

圖3為基于淀粉的綠色可褪色顏料的紅外光譜圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做詳細(xì)說明，實施例給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

實施例1

基于淀粉的紅色可褪色顏料的制備方法：

1)、羧基改性淀粉的制備方法：將0.81g淀粉與1.96g馬來酸酐均勻分散于30mL乙醇溶液中，80℃下加熱回流反應(yīng)8h，旋蒸除去多余溶劑，用水多次洗滌產(chǎn)物，真空干燥后得到羧基改性的淀粉；

2)、基于淀粉的可褪色顏料的制備方法：稱取羧基改性的淀粉0.416g置于燒瓶中，加入30mL二氯甲烷溶液，加入0.4948g DCC和0.01222g DMAP，均勻分散后，再加入1.171g酸性品紅染料，室溫反應(yīng)24h，待反應(yīng)完成后，用水多次洗滌產(chǎn)物，直至將未反應(yīng)的染料完全去除，真空干燥后，得到紅色淀粉基可褪色顏料(圖1)。

在制得的紅色顏料中加入水，均勻攪拌，顏料不褪色；在顏料中加入8％的亞硫酸鈉溶液，攪拌5min后紅色褪去。

實施例2

基于淀粉的藍(lán)色可褪色顏料的制備方法：

1)、羧基改性淀粉的制備方法：將0.81g淀粉與2.24g馬來酸酐均勻分散于35mL乙醇溶液中，80℃下加熱回流反應(yīng)8h，待反應(yīng)完成后，旋蒸除去多余溶劑，用水多次洗滌產(chǎn)物，真空干燥后得到羧基改性的淀粉；

2)、基于淀粉的可褪色顏料的制備方法：稱取羧基改性的淀粉0.104g置于燒瓶中，加入30mL二氯甲烷溶液，加入0.115g EDCI和0.0811g HOBT，均勻分散后，再加入0.7998g甲基藍(lán)染料，室溫反應(yīng)20h，待反應(yīng)完成后，用水多次洗滌產(chǎn)物，直至將未反應(yīng)的染料完全去除，真空干燥后，得到藍(lán)色淀粉基可褪色顏料(圖2)。

在制得的藍(lán)色顏料中加入水，均勻攪拌，顏料不褪色；在顏料中加入6％硼氫化鈉溶液，攪拌5min后藍(lán)色褪去。

實施例3

基于淀粉的綠色可褪色顏料的制備方法：

1)、羧基改性淀粉的制備方法：將0.81g淀粉與3.92g馬來酸酐均勻分散于40mL乙醇溶液中，80℃下加熱回流反應(yīng)10h，待反應(yīng)完成后，旋蒸除去多余溶劑，用水多次洗滌產(chǎn)物，真空干燥后得到羧基改性的淀粉；

2)、基于淀粉的可褪色顏料的制備方法：稱取羧基改性的淀粉0.208g置于燒瓶中，加入30mL二氯甲烷溶液，加入0.1917g EDC和0.1151g NHS，均勻分散后，再加入1.222g酸性綠，室溫反應(yīng)25h，待反應(yīng)完成后，用水多次洗滌產(chǎn)物，直至將未反應(yīng)的染料完全去除，真空干燥后，得到綠色淀粉基可褪色顏料(圖3)。

在制得的綠色顏料中加入水，均勻攪拌，顏料不褪色；在顏料中加入5％甲脒亞磺酸溶液，攪拌3min后綠色褪去。

實施例1,2,3中的紅外光譜圖以Bruker TensorⅡ傅里葉紅外光譜儀(德國，布魯克)，溴化鉀壓片法掃描圖譜所得。由于所用三種染料的結(jié)構(gòu)相似，且與羧基改性的淀粉縮合的方式相同，所以紅外光譜圖相似。

實施例4

基于淀粉的紅色可褪色顏料的制備方法：

1)、羧基改性淀粉的制備方法：將0.4g淀粉與1.98g馬來酸酐均勻分散于30mL乙醇溶液中，80℃下加熱回流反應(yīng)9h，待反應(yīng)完成后，旋蒸除去多余溶劑，用水多次洗滌產(chǎn)物，真空干燥后得到羧基改性的淀粉；

2)、基于淀粉的可褪色顏料的制備方法：稱取羧基改性的淀粉0.208g置于燒瓶中，加入30mL二氯甲烷溶液，加入0.4563g HATU和0.2585g DIPEA，均勻分散后，再加入1.25g酸性品紅，室溫反應(yīng)24h，待反應(yīng)完成后，用水多次洗滌產(chǎn)物，直至將未反應(yīng)的染料完全去除，真空干燥后，得到紅色淀粉基可褪色顏料。

在制得的紅色顏料中加入水，均勻攪拌，顏料不褪色；在顏料中加入5％甲脒亞磺酸溶液，攪拌3min后紅色褪去。

實施例5

基于淀粉的藍(lán)色可褪色顏料的制備方法：

1)、羧基改性淀粉的制備方法：將0.81g淀粉與3.92g馬來酸酐均勻分散于45mL乙醇溶液中，80℃下加熱回流反應(yīng)8h，待反應(yīng)完成后，旋蒸除去多余溶劑，用水多次洗滌產(chǎn)物，真空干燥后得到羧基改性的淀粉；

2)、基于淀粉的可褪色顏料的制備方法：稱取羧基改性的淀粉0.416g置于燒瓶中，加入50mL二氯甲烷溶液，加入0.913g HBTU和0.517g DIPEA，均勻分散后，再加入1.623g甲基藍(lán)，室溫反應(yīng)26h，待反應(yīng)完成后，用水多次洗滌產(chǎn)物，直至將未反應(yīng)的染料完全去除，真空干燥后，得到藍(lán)色淀粉基可褪色顏料。

在制得的綠色顏料中加入水，均勻攪拌，顏料不褪色；在顏料中加入8％亞硫酸鈉溶液，攪拌5min后綠色褪去。