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有機(jī)顏料是什么晶體形態(tài)？

2025-03-05

何謂有機(jī)顏料的晶體形態(tài)，有何重要意義?

有機(jī)顏料宏觀上是以粉末、色母粒、膏狀物、色片或色砂、液狀分散體及樹脂制備物等劑型呈現(xiàn)，實(shí)質(zhì)上有機(jī)顏料諸多的應(yīng)用性能與顏料的分子結(jié)構(gòu)、晶體形態(tài)、晶格結(jié)構(gòu)、比表面積、粒徑大小與分布等有密切關(guān)系。有機(jī)顏料晶體工程（晶體工程 (Crystal Engineering )研究的內(nèi)容包括：顏料的晶體形態(tài)，顏料分子的堆砌結(jié)構(gòu)(Bulk Structure)，晶格能、晶體粒子的結(jié)晶度、分子內(nèi)與分子間氫鍵、顏料的顆粒大小和形態(tài)控制（形態(tài)控制）、顆粒晶體界面（晶體界面）特征控制和顏料的晶型類別、晶型轉(zhuǎn)變及晶型穩(wěn)定性等。

絕大多數(shù)有機(jī)顏料，如某些重要的不溶性偶氮顏料、金屬色淀類顏料特殊晶體結(jié)構(gòu)、單晶分子中含有不同數(shù)量的結(jié)晶水等，尤其是高性能顏料各種固有的基本屬性均決定于顏料分子化學(xué)結(jié)構(gòu)、顏料結(jié)晶特征、晶格結(jié)構(gòu)、粒子形態(tài)特征，相關(guān)的同質(zhì)異晶，各種晶體微觀形貌（無定形、片狀、針狀、棒形與球形等)，均直接影響顏料應(yīng)用性能。

有機(jī)顏料分子晶體結(jié)構(gòu)通常是緊密

堆積（緊密堆積），顏料分子占據(jù)的晶胞體積的比例，以堆積系數(shù)鉻(Cr)表示，范圍約0.65~0.8，有機(jī)顏料在0.74以上。晶體堆積的緊密程度受各種因素影響，如：分子形狀、分子間多種作用力、各向同性力（異向力）、各向異性力、分子內(nèi)分子間氯鍵力、范德華力、靜電力和特定的極性分子結(jié)構(gòu)等，同時分子形狀必須有利于形成緊密堆積一個空間。

高性能有機(jī)顏料的晶體結(jié)構(gòu)特征在于其分子形狀，有利于形成緊密堆積，同時顏料分子間的各種作用力的最大化。在許多情況下，尤其是分子間氫鍵起著十分顯著的效果，如具有形成分子間氫鍵的若干有機(jī)顏料：苯駢咪唑酮類、吡咯駢吡咯二酮類、喹吖啶酮類、噻嗪·靛藍(lán)類顏料，依據(jù)分子間作用力可以形成緊密堆積，顏料分子的對稱性更有助于形成的緊密堆積，如含有巴比妥酸基團(tuán)的C.I.顏料黃139、具有較強(qiáng)的分子間氫鍵作用力、范德華引力，且分子呈對稱性，均將有助于形成分子的緊密堆積，顯示出優(yōu)異的耐熱穩(wěn)定性、耐遷移性及耐久性。

通過有機(jī)顏料晶體工程的研究，分析和了解顏料結(jié)晶形態(tài)特征、晶體結(jié)構(gòu)，對改進(jìn)有機(jī)顏料應(yīng)用性能、設(shè)計(jì)新型有機(jī)顏料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有重要的意義。