溶劑綠 3（Solvent Green 3）高性能藍綠色溶劑染料透明綠5B

溶劑綠3（Solvent Green 3），又稱透明綠5B，是一種蒽醌類溶劑染料， 化學名稱為1,4-雙(4'-甲基苯氨基)-9,10-蒽醌，屬于蒽醌衍生物。其外觀為深紫色至藍黑色粉末， 著色后產生獨特的藍相綠色調。作為一種高性能有機染料，憑借其獨特的蒽醌結構和優異的物理化學性質， 在塑料、纖維、油墨、涂料、化妝品及特種功能材料等領域占據重要地位。 本文從分子結構、合成工藝、性能特點及應用領域等維度，系統梳理該染料的技術特性與應用價值。

基本信息

中文名稱：溶劑綠3
英文名稱：Solvent Green 3（S.G.3）
別名：透明綠5B
CAS 號：128-80-3
C.I. 結構號：61565
EINECS 編號：204-909-5
化學類別：蒽醌類溶劑染料
分子式：C??H??N?O?
相對分子量：418.49
化學名稱：1,4-bis(4'-methylphenylamino)-9,10-anthracenedione

物理化學性質

溶劑綠3的溶解性

溶劑綠3（Solvent Green 3）在水中的溶解度極低（25°C約為 10 μg/L），幾乎不溶。它在乙醇（Ethanol）、丙酮（Acetone）、丁酮（Methyl Ethyl Ketone, MEK）、醋酸丁酯（Butyl Acetate）和苯甲醇（Benzyl Alcohol）等溶劑中微溶，而在二氯甲烷（Dichloromethane, DCM）、甲苯（Toluene）和二甲苯（Xylene）等有機溶劑中表現出良好的溶解性。值得注意的是，該染料在濃硫酸中呈藍色，經稀釋后則析出藍綠色沉淀。

溶劑綠3合成方法

溶劑綠3的工業化生產主要采用以下兩種方法：

1. 還原縮合法：
   以1,4-二羥基蒽醌和對甲基苯胺為原料。首先將1,4-二羥基蒽醌還原為其隱色體（或1,4-二羥基蒽醌及隱色體的混合物）， 然后與2 mol對甲基苯胺在硼酸中縮合，經氧化得到產物，最后經過濾、干燥得成品溶劑綠3。
2. 直接縮合法：
   以1,4-二氯蒽醌和對甲基苯胺為原料，將兩者縮合即得產物。經過濾、干燥得成品。
3. 高純度工藝優化方案：
   • 步驟1：用鹵化物置換蒽醌羥基，生成鹵素取代中間體。
   • 步驟2：對甲基苯胺進行親核取代置換鹵素原子，直接生成目標產物。
   • 優勢：該工藝收率可提升約15%，純度可達99%以上，同時顯著降低生產成本。

應用領域

溶劑綠 3 作為一種蒽醌類油溶性染料，因其耐熱性、耐光性、抗遷移性和高著色力，被廣泛應用于以下領域：

1. 塑料與樹脂著色

   • 適用于：PS、ABS、SAN、PMMA、PC、PET、RPVC等熱塑性塑料；

   • 有限適用于：PA66、PES、PBT等工程塑料；

   • 常用于生產聚酯纖維原漿色母粒。

2. 涂料與油墨

   • 適用于透明涂料、工業涂料及汽車修補漆，溶劑型油墨、包裝印墨等著色。

3. 油脂與蠟制品

   • 可著色油、蠟、潤滑劑、拋光劑、油性殺蟲劑、丙烯酸乳液及碳氫化合物衍生物等。

4. 特殊用途

   • 化妝品：在部分國家批準用于化妝品著色（需符合當地法規）。

   • 煙火及軍事應用：與其他染料配合用于綠色煙霧配方（煙霧彈、信號彈、戲劇舞臺效果等），因其在燃燒/熱分散時產生高可見度翠綠色煙霧。

安全與環境

• 水中溶解度極低，在環境中遷移性有限，但因LogP較高，可能在有機相或生物體內富集。

• 在常規使用劑量下，作為工業著色劑較為穩定。

• 在食品、化妝品或醫藥領域的應用需遵循當地法規，避免超出允許范圍。

總結

溶劑綠3（Solvent Green 3）是一種典型的蒽醌類溶劑染料，具備特殊的藍綠色調，優良的耐熱性與耐光性和著色強度，主要用于多種塑料樹脂及聚合物著色，并在涂料、油墨及煙火領域具有重要價值。其應用需兼顧性能與環境安全考量，尤其在特殊用途（如化妝品、煙火配方）中應嚴格遵循相關規范。

常見問答（FAQ）

Q1：溶劑綠3號的物化性質是什么？
答：溶劑綠3（Solvent Green 3）為深紫色至藍黑色粉末，著色后呈藍相綠色調。其熔點為220–221?°C，沸點約536?°C，耐熱性約300?°C，耐光性為7–8級（ISO 105-B02標準），閃點197?°C，密度約1.18?g/cm³，折射率約1.580。水中溶解度極低（約10?μg/L），最大吸收波長為607–644?nm。

Q2：溶劑綠3的合成方法有哪些？
答：工業化生產主要采用還原縮合法和直接縮合法：
1. 還原縮合法：以1,4-二羥基蒽醌還原形成隱色體，與對甲基苯胺縮合后經氧化得到產物。該方法可通過隱色體形式提高收率與純度。
2. 直接縮合法：以1,4-二氯蒽醌與對甲基苯胺直接縮合得到產物，操作簡便，但純度略低于還原縮合法。

Q3：溶劑綠3的溶解性如何？
答：水中溶解度極低（約10 μg/L），在乙醇、丙酮、丁酮、醋酸丁酯、苯甲醇中微溶， 在二氯甲烷、甲苯、二甲苯中良好溶解。在濃硫酸中呈藍色，稀釋后析出藍綠色沉淀。

Q4：溶劑綠3主要應用于哪些領域？
答：溶劑綠3主要應用于塑料與樹脂著色（如PS、ABS、PMMA、PC、PET等）、也適用于涂料與油墨（透明涂料、工業涂料、溶劑型油墨）、油脂與蠟制品、化妝品（需符合當地法規）及煙火和軍事用途（綠色煙霧）。

Q5：溶劑綠3的安全性如何？
答：在工業常規使用劑量下，溶劑綠3較為穩定，環境遷移性有限。但由于LogP較高，可能在有機相或生物體內富集，應避免長期高濃度排放。在食品、化妝品或醫藥應用中，需嚴格遵守當地法規，避免超標。