полимерорастворимые красители

ПОЛИМЕРОРАСТВОРИМЫЕ КРАСИТЕЛИ

орг. красящие вещества, способные растворяться в расплавах полимеров; применяются для крашения полимерных материалов в массе.

К П. к. относят красители, растворяющиеся в расплаве в концентрациях, превышающих, по крайней мере в несколько раз, концентрации П. к., необходимые для достижения интенсивных окрасок и составляющие ~0,5% от массы полимера. Для повышения растворимости в П. к. иногда вводят разл. заместители, напр. группировки, содержащие длинные алифатич. цепи. Растворимость зависит также от свойств полимера и температуры расплава, вследствие чего одно и то же вещество может вести себя в разных полимерах как П. к. либо как пигмент (см. пигменты). По сравнению с последними П. к. равномерно распределяются в окрашиваемых субстратах, не требуя предварит. диспергирования; не ухудшают физ.-мех. показателей полимеров и изделий из них, что особенно важно для волокон; вводятся в меньших концентрациях при достижении равной интенсивности окрасок. Однако П. к., как правило, уступают пигментам по устойчивости в расплавах полимеров, что ограничивает методы их введения и послед. переработки в изделия. Кроме того, возможна миграция красителя, степень которой зависит от структуры и свойств полимера: в случае трехмерной структуры и при наличии центров, способных образовывать разл. рода связи с П. к. (ионные, водородные, ван-дер-ваальсовы), миграция понижается. Исключить миграцию можно при использовании П. к., ковалентно связывающихся с полимерами, напр. для крашения полиэфиров в П. к. иногда вводят карбокси-группы.

Для практич. применения подбирают П. к. с оптим. свойствами для каждого полимера и конкретных изделий, в зависимости от условий крашения и переработки. Так, для полистирола в качестве П. к. могут использоваться жирорастворимые красители, включая ряд простейших азокраси-телей, что обусловлено относительно низкими температурами переработки и практич. отсутствием миграции. Высокой устойчивостью даже в химически агрессивных полимерах (напр., полиэфиры и особенно полиамиды) при высоких температурах (270–290 °C) обладают 1,4-диариламиноантрахиноны (м-то-лилпроизводные — зеленого цвета, мезитилзамещенные — синего цвета) (см. антрахиноновые красители), а также 6-арил-амино-3-метилантрапиридоны (формула I), обладающие синевато-красной и фиолетовой окраской; для повышения миграционной устойчивости, особенно при крашении волокон, используют замещенные этих соединений.

Так, для полиамидов в качестве синего П. к. применяют аммониевые соли дисульфокислоты 1,4-димези-диноантрахинона, в частности гекса-метилендиаммониевую соль, однако при этом понижается устойчивость к мокрым обработкам.

Для полиэфиров применяют П. к. формулы II (красно-коричневого цвета) и 1-(2-карбоксифениламино) антрахи-нон (красного цвета, III), а также "антримиды", напр. 3-(1-антрахино- ниламино) бензантрон.

В качестве П. к. широко применяют периноновые красители, напр. продукт конденсации тетрахлорфталевого ангидрида и 1,8-нафтилендиамина (красный П. к.), производящийся всеми ведущими фирмами мира. Многие из этих красителей устойчивы в полиамидах, однако часто дают окраски с недостаточной светостойкостью.

Практич. значение имеет ряд металлокомплексных П. к., напр. Ni-комплексы азометинов, в частности красный П. к. для полиэфиров (см. формулу II в ст. азометиновые красители), а также Cr-комплексы азокрасителей состава 1:2 формулы IV (желтые, оранжевые, красные):

Иногда комплексы типа IV производят в виде гексаметилен-диаммониевых солей.

П. к. предназначены для окрашивания, как правило, готовых полимеров, в которые они могут вводиться в виде порошков методом опудривания гранул или смешением с порошками полимеров. В случае полиамидов иногда применяют крашение гранулята из водных ванн, напр. сульфопроизводными соед. I и комплексами типа IV. Наиб. технологичный метод — применение спец. выпускных форм, представляющих собой гранулы концентратов П. к. в соответствующих полимерах-носителях. В качестве последних используют полимеры, подлежащие крашению, а иногда — сложные смеси полимеров. Применение П. к. в процессе синтеза полимеров в большинстве случаев нецелесообразно.

_{М. В. Казанков}