Учёные Пермского Политеха создали термостойкие азокрасители для пластмасс

Исследователи Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали новые азокрасители оранжевого и коричневого цветов, способные выдерживать нагрев до 280 °C без разрушения и выделения токсичных веществ. Результаты работы представлены на конференции «ХСII международная научно-практическая конференция».

Азокрасители широко используются в производстве пластмасс, текстиля и упаковки, однако их применение ограничено низкой термостойкостью. При нагреве выше 150–200 °C они не только выцветают, но и могут распадаться на канцерогенные ароматические амины. Альтернативные термостойкие составы дороги (в 5–10 раз дороже обычных азокрасителей), токсичны или дают узкую гамму оттенков.

Учёные Пермского Политеха решили эту проблему, создав новые соединения на основе 3-аминоацетофенона. Этот реагент известен в химии как стабильное вещество для синтеза органических соединений. Исследователи превратили его в активную форму — соль, которая легко вступает в реакции. Соединив её с двумя разными веществами, они получили оранжевый и коричневый красители с выходами 78% и 80% соответственно — что является высоким показателем для химического синтеза.

Чистота и устойчивость

Новые соединения не растворяются в воде, что предотвращает их вымывание из материала. При этом они легко взаимодействуют с органическими средами и щелочами, что упрощает процесс нанесения.

Для очистки полученных красителей от примесей учёные применили разные методы: оранжевый краситель обрабатывали диметилформамидом с последующим осаждением водой, а коричневый растворяли в спирте и медленно охлаждали, получая чистые кристаллы.

        Ключевые результаты: Новые красители сохраняют яркость при нагреве до 280 °C, что на 60–87% выше, чем у традиционных аналогов. При этом они не выделяют токсичных ароматических аминов — полное разложение начинается только при 280 °C и сопровождается образованием безвредного аморфного углерода и газов.
    

Перспективы применения

Высокая термостойкость новых азосоединений в сочетании с яркостью, доступностью и возможностью дальнейшей химической модификации делает их перспективной основой для создания красителей нового поколения. Они могут найти применение в текстильной промышленности (при глажке одежды до 220 °C и горячей сушке тканей до 220 °C), производстве пластиковой упаковки и изделий из пластмасс (где рабочая температура плавления составляет от 110 до 280 °C), а также в создании антимикробных покрытий.

Источник:

Plastinfo.ru: Термостойкость азокрасителей смогли увеличить в Пермском Политехе