酞菁铜

中文名称：酞菁铜(II)（β型）

英文名称： Copper(II) phthalocyanine

别名：铜钛菁;酞菁蓝(α-型);颜料蓝15/颜料蓝B;C.I.颜料蓝15;颜料蓝15;酞菁铜(II);酞菁蓝B

分子式: C32H16CuN8 

分子量: 576.08

CAS号： 147-14-8

质检信息

质检项目          指标值

PSA：             84.02000

LOGP：            1.46190

含量，％           ≥90%

化学特性

酞菁铜(II)是一种新型的耐高温聚台物,蓝色粉末,色泽鲜艳，着色力强,无臭。λmax:678nm。熔点600°C,不溶于水及有机溶剂,色泽鲜艳，着色力强。各项性能优异，在非极性溶剂中不产生结晶增大，可用于涂料中,酞菁铜分子有57个原子。中心元素为铜离子，具有D对称性，并有中心对称的二维共轭电子结构：

(1) 耐高温性

聚酞菁铜材料是一种新型的耐高温聚台物，它可 在宇航工业中用作耐热层材料聚酞菁铜在空气之中的起始分解温度为500℃，在氮气中的起始分解温度为560℃。据报道含有聚酞菁铜结构的共聚酰亚胺在空气中的起始分解温度565℃，最高分解温度高于600 ℃。

(2)导电性

酞菁铜的载流子迁移率在所有的有机化合物中是品高的，达到75cm/V ·s。但其导电性能仍很差，聚酞菁铜固共轭加大，其导电性能可提高12个数量级，达到5×10q cn·cm) 。如果采用掺杂技术。可进一步提高它的导电性能，使其能满足在低维导电材料应用中的要求。

(3) 光电导性

酞菁铜是一种很好的光电导体，具有优良的光电导性。酞菁铜具有多种晶型，其中α型为稳定型，不具有光敏性，一般能量的光照射不能产生光生电子一空穴对。市售的酞蓝就属于这种类型的酞菁铜粗品。β型酞菁铜为潋活型，它的激活能很低，对红外光特别敏感，在较低能量光照射下就能使酞菁铜分子电离，产生光生电子一空穴对。因此β酞菁铜可用以制备静电复印机用有机光导鼓的感光层。

虽然α型酞菁铜不具有光敏性，但借助极性有机溶剂诱导及机械研磨等方法，可将其转化为β型酞菁铜。在酞菁铜的这些晶型中X-CuPc是光敏性较好的一种。目前，对酞菁铜的光电导性的研究较多，酞菁铜可望成为较好的实际应用光电导材料。由于单纯的酞菁铜膜屡在光的照射下，生成的光生载流于没有载流子传输层而使得载流子的复合率很高，导致酞菁铜制成的薄膜的光电导性比较差。所 目前用酞菁铜与其它材料进行复合，可以得到较好的效果。

 (4) 光伏效应

酞菁类化事物在可见光区不仅吸收范围宽、吸收系数大，而且具有极好的光稳定性，因此酞菁类太阳能电池的研究也十分引人注目，目前其光电转换效率可达到2 ～3 %。利用酞菁铜的光伏效应，可制成有机太阳能电池。但就目前而言，酞菁铜太阳能电池的转换效率与无机硅太阳能电池相比，还显得较低。为提高酞菁铜太阳能电池的光电转换效率很多研究者作了大量的工作，在改善酞菁铜太阳能电池性能方面取得了一定进展。

如在酞菁铜中掺杂TNF、氧掺萘邻酮；改变物质的结构形成P-N结；使用SPP激发技术和在电阻作用界面的金属原子束掺杂以及有机无机复合等等改进措施；这些方法都对提高酞菁铜太阳能电池的光电转换效率有积极的作用为了扩大酞菁钢太阳能电池的光谱响应范围，国内外也在进行各种研究。据国外报道，利用掺杂后的酞菁铜薄膜，可使太阳能电池的吸收光谱范围从红外光到紫外光整个领域，并可以使太阳能电池的光电转拽效率提高，从而用制作更有效的太阳能电池。

（5)气敏性

酞菁类材料是一类对气体具有敏感特性的有机半导体材料，具有良好的热稳定性和化学稳定性。用LB方法在平面叉指电极上沉积非对称取代的酞菁铜薄膜，研究了它的气敏性。发现这种酞菁铜LB薄膜对NO2的探测灵敏度很高。经进一步研究发现酞菁铜对某些有毒气体如NO2、NH3、Cl2等气体都有较快的响应时问和恢复时间，探测灵敏度可达到ppm数量级。酞菁铜具有这样的性质，对工农业和生态环境中的气体进行监测具有十分重大的意义。

(6) 热电效应

聚酞菁铜具有较高的热电势。作为热电元件使用的材料应具有较高的电导率，较低的热电系数K，较高的热电势Q，并以热电效率来衡量一种材料作为热电元件使用的适用性。热电效率值越高，材料的适用性就越好。

(7) 电致发光性

有机电致发光器件近年来成为电致发光器件的一个重要的发展方向，这是由于它具有成膜均匀稳定，制作方法简单，色彩可调等优点。酞菁铜作为电致发光器件的空穴传输层使电致发光器件的性能有了很大的改善，其电致发光的亮度更高t更均匀。相比之下，非晶态的酞菁铜比多晶酞菁铜更适于制作高效的电致发光器件，其电学、光电性能都比多晶态的酞菁铜更胜一筹。

(8) 光存贮性

光存贮技术作为一种新兴的信息存贮手段，业已受到符国的广泛重视。开发高灵敏度、高载噪比和高密度的光存贮介质成为光存贮研究的新方向。有机染料具有慨熔点和低的分解温度、低热扩散系数，特别是酞菁衍生物具有优异的热稳定性和化学稳定性，而且其在可见及近红外区域都有根强的吸收，使酞菁衍生物成为很有希望的新型光存贮舟质。因此对酞菁铜的光存贮性也有很多的研究。

(9) 催化活性

聚酞菁铜作为电极催化剂具有相当高的催化活性。聚酞菁铜可以代替铂用作燃料电池中的催化剂。

(10) 其他性质

酞菁铜还具有特殊的磁性能，光敏氧化还原性、光分解水释氢以及耐磨性、耐腐性等，从而使酞菁铜成为一种多功能材料具有美好的应用前景。

产品用途

酞菁铜(II)（β型）用作染色剂，主要用于油墨、涂料、塑料、橡胶和文教用品的着色。如利用它的光电导性可以制备出性能优良的液晶光阀。利用气敏性可制备出灵敏的气体传感器。利用酞菁铜的光伏效应可制备出性能稳定、廉价的太阳能电池等等。

生产方法

1.该产品合成方法多种，工业上常用的有烘焙法和溶剂法，现以溶剂法为例说明。反应方程式操作过程缩合 在釜中加入三氯苯2776kg、苯酐1200kg及尿素1000kg，升温至160℃，保温2h，第六次加入三氯苯及850kg 尿素及230kg氯化亚铜，加毕升温，并保持一定时间。第三次加入三氯苯867kg及钼酸铵13.4kg，加毕后逐渐升温至200℃左右，进行保温反应。然后移入蒸馏锅加入液碱，并用直接蒸汽蒸出溶剂。以水漂洗，继续蒸净，物料以薄膜干燥器干燥，得粗制品酞菁蓝1250kg。精制 将135kg精制品加入至850kg 98%的硫酸中溶解，在40℃保温，再加入二甲苯17kg，升温至70℃，逐渐降温至24℃，稀释于水中，静止3h，吸去上层废液，如此重复三次后，用30%氢氧化钠中和至pH=8～9，搅拌后以直接蒸汽煮沸半小时，水洗、干燥、磨粉得精制酞菁蓝118kg。2.在装配有搅拌器和温度计的反应瓶中，放入4mol的邻苯二甲腈和1mol的青铜粉，置于油浴上加热并搅拌。在190℃时反应混合物开始出现绿色，到220℃时，反应物变成糊状且越来越黏稠。在270℃下继续搅拌10min。当油浴温度达到220，瓶内反应物温度会很快上升，并超过浴温45℃。在油浴中继续反应5min，稍微冷却后，加入乙醇，搅拌分散反应物。将完全粉状的产物反复用乙醇煮沸几次，直到乙醇液不再有颜色且不再含有邻苯二甲腈为止。产品干燥后，即得到酞菁铜产品，产率75％～90%。上述产品中仍夹杂有未反应的铜粉，可用浓硫酸处理除去，方法如下：将完全粉碎的酞菁铜颜料，加入到十倍量的浓硫酸中，在室温下搅拌，1h后经砂芯漏斗过滤，滤渣用浓硫酸洗。然后将滤液与硫酸洗液合并，慢慢倒入到100份重的冰上，并不断搅拌，得到蓝色絮状沉淀后，放置2～3h后，用沸水洗，用热乙醇洗后，在100℃下干燥，得精制的酞菁铜。产率为粗产品的90%～95%。3.通常采用苯酐尿素法生产。以煤油（或三氯化苯、烷萘苯等）为溶剂，钼酸铵为催化剂，由苯酐与尿素、氯化亚铜缩合制得粗酞菁蓝，再经精制和颜料化后处理而得成品。其反应机理如下其具体的生产工艺过程有烘焙（固相）法和溶剂法两种，分述如下。（1）烘焙法　将苯酐、尿素、氯化亚铜、钼酸铵按一定的比例加入转炉内，同时加入铜球，帮助搅拌和研磨。炉下部用电或煤气、液化气加热。将缩合温度升至110℃，保持4h。再调升至120～170℃，每小时升温10℃；从170～220℃，每小时升温20℃；在200～220℃保温8～10h。缩合完毕后，用水环泵将物料抽至粗品仓。再将氯化钙、二甲苯和钢球及粗酞菁蓝加入球磨机中研磨3～4h后取出，加入水溶罐中溶盐，合格后用泵送至酸煮罐，用3%盐酸热处理，再用泵打入板框压滤机过滤、洗涤。将滤饼加入碱煮罐，用3%～5%烧碱液热处理，再用泵送入板框压滤机过滤、洗涤。将滤饼放入加料器，再用螺旋输送机送至闪蒸干燥机进行干燥。用引风机将物料抽至旋风收料器和袋滤器，将干料成品放入成品料仓，再经混拼机混拼，去成品包装。

（２）溶剂法　将溶剂煤油、催化剂钼酸铵、氯化亚铜加入缩合釜中，加热使温度升至95～100℃时，在搅拌下0.5h内投完苯酐，1h内投完尿素并使温度升至120℃，再经1h加热到130℃，1h加热到160℃，3h加热到185℃，1h加热到208℃；在208～216℃回流2～3h，缩合完毕。将产物加入耙式干燥机蒸出煤油回收再用，粗酞菁蓝用真空泵抽至料仓，经碱洗罐处理后去真空带式过滤机过滤洗涤后，再经酸洗罐处理后去真空带式过滤机过滤洗涤。滤饼放入加料器，经螺旋输送机送入闪蒸干燥机，用热空气干燥。用引风机将物料抽至旋风除尘器、袋滤器，然后放入铜酞菁料仓。按比例将铜酞菁、食盐和乙二醇加入捏合机中，研磨约6h或经分析检验颜料化完全合格后，放入水溶罐中，再用泵打入板框压滤机过滤、洗涤。滤饼放入加料器，经螺旋输送机送入闪蒸干燥机，用热空气加热。再用引风机将物料抽至旋风收料器和袋滤器，放入成品料仓，经混拼机混拼后去成品包装。

产品信息
[重量]	25g
[颜色]	蓝色