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基本信息

項(xiàng)目名稱：
熱敏記錄材料BPS顯色劑的合成及含量分析
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
BPS名為4,4’-二羥基二苯砜，是一種優(yōu)良的熱敏記錄紙顯色劑。本技術(shù)以市場(chǎng)上廉價(jià)易得的苯酚和硫酸為原料，選擇自行研發(fā)的BN6除水劑，采用普通的有機(jī)實(shí)驗(yàn)室儀器和分水裝置，優(yōu)化合成路線，得到高產(chǎn)率和高純度的合成產(chǎn)品BPS。本研究作品附件內(nèi)容包括技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同、BPS純度檢測(cè)報(bào)告、學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益證明。
詳細(xì)介紹：
BPS名為4,4’-二羥基二苯砜，白色針狀結(jié)晶，是一種優(yōu)良的顯色劑。主要用于高敏感度的熱敏記錄紙（如傳真紙）、彩色感光材料和液晶材料等。BPS作為一種熱敏記錄材料和彩色攝影顯色材料，具有敏感度高，穩(wěn)定性好，畫像清晰度高，耐水、耐油、耐光、耐熱、耐增塑劑等特性，在熱敏記錄紙領(lǐng)域（如熱敏記錄紙、心電圖紙、傳真紙等）得到了廣泛應(yīng)用。此外，BPS還可用作合成農(nóng)藥、染料、聚酯、環(huán)氧樹脂等的中間體，也可用于鍍液添加劑、皮革鞣劑、染料染色分散劑、固色劑等，市場(chǎng)需求量大，用途廣泛，具有廣闊的應(yīng)用前景。 BPS的傳統(tǒng)合成方法存在原料來源少、成本高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)（>10h）、產(chǎn)率低（<50%）等問題，而且合成條件苛刻。本技術(shù)以市場(chǎng)上廉價(jià)易得的苯酚和硫酸為原料，選擇合適的除水劑，采用普通的有機(jī)實(shí)驗(yàn)室儀器和分水裝置，優(yōu)化合成路線，得到高產(chǎn)率的合成產(chǎn)品4,4’-二羥基二苯砜。常壓下BPS的收率達(dá)到85%以上，純度達(dá)99%，高于目前市場(chǎng)銷售的同產(chǎn)品純度。同時(shí)，系統(tǒng)地探討了反應(yīng)條件對(duì)BPS產(chǎn)品收率的影響，得出了最佳合成工藝。 由于本研究成果創(chuàng)新性強(qiáng)，市場(chǎng)前景廣闊；而且產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)成本低，操作簡(jiǎn)便，適于工業(yè)化生產(chǎn)。青島如相化工科技有限公司代理人參觀了我們的合成方法和檢測(cè)技術(shù)后，簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。該技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓給青島如相化工科技有限公司后，該公司立即投入工業(yè)化生產(chǎn)，取得了良好的效益。 本作品提出了合成BPS的新方法，開發(fā)了具有特殊功效的除水劑，提高了BPS的合成產(chǎn)率和純度，縮短了反應(yīng)時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。作品創(chuàng)新性強(qiáng)，具有很好的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。其附件內(nèi)容包括技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同、BPS純度檢測(cè)報(bào)告、學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益證明。

作品圖片

  • 熱敏記錄材料BPS顯色劑的合成及含量分析
  • 熱敏記錄材料BPS顯色劑的合成及含量分析

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，要求信息記錄快速、簡(jiǎn)便，熱敏記錄應(yīng)運(yùn)而生?，F(xiàn)在市面上用于熱敏記錄的顯色劑，如雙酚A、PHB及芳族砜等，其成像穩(wěn)定性較差，發(fā)色光密度值低。二苯砜系列顯色劑具有良好的敏感度，在較低的溫度下，可以得到較高的發(fā)色濃度，且其發(fā)色光密度值高，故其顯色效果要比雙酚A的好。雙酚S的熔點(diǎn)較高(248℃)，敏感度低，并沾留底色，但畫像穩(wěn)定性好。如果能保留畫像穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)低敏感度和沾污底色的缺點(diǎn)，將得到性能優(yōu)良的顯色劑。因此，我們將對(duì)其進(jìn)行改性，制備性能更優(yōu)、敏感度和發(fā)色光密度值高的熱敏顯色劑BPS。 BPS的傳統(tǒng)合成方法選擇性差，產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物。本研究擬從市場(chǎng)上廉價(jià)易得的原料出發(fā)，選擇最優(yōu)路線和合適的催化劑，合成得到純度好產(chǎn)率高的顯色劑BPS。將有利于該產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)，市場(chǎng)前景廣闊。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本作品的技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新性是：（1）所開發(fā)的4,4’-二羥基二苯砜利用普通的有機(jī)實(shí)驗(yàn)室儀器和分水裝置，以廉價(jià)易得的苯酚和濃硫酸（98%）為原料，自行研發(fā)的BN6為除水劑反應(yīng)得到產(chǎn)品，方法簡(jiǎn)單易行，操作方便，成本較低。（2）產(chǎn)品收率大于85%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法（<50%)。（3）本產(chǎn)品分子中含兩個(gè)羥基和一個(gè)吸電子能力強(qiáng)的砜基，故酸性比其它酚類強(qiáng)，這些基團(tuán)在苯環(huán)上構(gòu)成共軛體系，使分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有優(yōu)良的耐熱、耐光、耐氧化性，可作為性能良好的隱色染料類顯色劑。（4）所合成的BPS產(chǎn)品需要進(jìn)一步純化，本方法即在制備產(chǎn)品后，經(jīng)酸、堿、活性碳處理精制，得到純度高于99%的BPS產(chǎn)品，能滿足應(yīng)用需要。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2010年11月，作品申請(qǐng)人和團(tuán)隊(duì)成員公開發(fā)表論文《4,4’二羥基二苯砜的制備及表征》

作品所處階段

中試和初步應(yīng)用階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

協(xié)議轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

產(chǎn)品實(shí)物和樣品、現(xiàn)場(chǎng)演示

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)是：（1）本產(chǎn)品以市場(chǎng)上廉價(jià)易得的苯酚和硫酸為原料，自行研發(fā)的BN6為除水劑，所得BPS產(chǎn)量大于85％，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方法。實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本較低。（2）BPS的合成在常壓下完成，反應(yīng)時(shí)間約4～5h。（3）所合成的BPS產(chǎn)品經(jīng)純化處理和精制，純度高于99%，能滿足市場(chǎng)需要。 適應(yīng)范圍及推廣前景：本產(chǎn)品主要作為熱敏記錄材料和彩色攝影材料；也可用作鍍液添加劑、皮革鞣劑、染色分散劑和固色劑等。因而，BPS用途廣泛，市場(chǎng)需求量大，應(yīng)用前景廣闊。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：BPS的傳統(tǒng)合成方法存在原料來源少、成本高、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)率低等問題。本作品以市場(chǎng)上廉價(jià)易得的苯酚和硫酸為原料，自行研發(fā)的BN6為除水劑，常壓下反應(yīng)合成BPS；其產(chǎn)率大于85％，純度達(dá)99%。因而本技術(shù)合成的BPS產(chǎn)品成本低廉，操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品質(zhì)量高，市場(chǎng)前景廣闊。該技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓給青島如相化工科技有限公司后，該公司立即投入生產(chǎn)，現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模為1-2t/d，已產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)幾十萬元。

同類課題研究水平概述

目前，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，需要高質(zhì)量、高敏感度的熱敏記錄紙與之相適應(yīng)，BPS作為性能優(yōu)異的顯色劑，在國(guó)外已有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，但國(guó)內(nèi)研究很少。因此，探尋適合工業(yè)化生產(chǎn)BPS的方法，尋找經(jīng)濟(jì)合理的工藝路線，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 顯色劑應(yīng)具有下列特性：高的熱感應(yīng)性；在適宜的溫度范圍內(nèi)有敏銳的熔點(diǎn)；和隱色染料有良好的相熔性，生成物的穩(wěn)定性高；對(duì)水的溶解度?。粺o升華性。在上述特性之間存在著某些具有相反作用的因素，因此完全滿足上述特性的顯色劑非常難得。普通BPS比雙酚A(BPA)增塑劑性能很好。但由于其熔點(diǎn)較高(248℃)，故顯色敏感度低，并沾留底色。而4,4'- BPS具有敏感度高，穩(wěn)定性好，畫像清晰度高，耐水、耐油、耐光、耐熱、耐增塑劑特性，其市場(chǎng)需求量很大，國(guó)內(nèi)基本上無生產(chǎn)，主要依賴進(jìn)口。 近年來，BPS作為雙酚A的代用品，主要用于制造彩色攝影材料、熱敏記錄材料（顯色劑），還可以制造聚酯、環(huán)氧樹脂等；也可用作鍍液添加劑、皮革鞣劑、染料染色分散劑、纖維染色的固色劑、酚醛樹脂硬化促進(jìn)劑、樹脂助燃劑等；或者作為合成農(nóng)藥、染料及其助劑的中間體等。其用途廣泛，市場(chǎng)需求量大，因而熱敏顯色劑BPS的合成和應(yīng)用技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視和關(guān)注。 然而BPS的傳統(tǒng)合成方法存在原料來源少、成本高、產(chǎn)率低等問題。本作品以市場(chǎng)上廉價(jià)易得的苯酚和硫酸為原料，自行研發(fā)的BN6為除水劑，合成BPS；其產(chǎn)率大于85％，純化處理后，純度達(dá)99%。因而本作品具有極大的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。
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