Способ получения сульфидобромидов ртути Советский патент 1979 года по МПК G03C1/72 

i .Изобретение относится к спойобам г1олучения сульфидобромидов ртути, которые могут быть использованы в качестве светочувствительной компоненты в фотохромныхматериалах, чув,ствительных к ультрафиолетовому ц видимому свету, однократного или многократного использования. Известен способ Лолучения сульфидобромидов ртути (СВР), обладающих фотохромными свойствами, путем вэаим действия бромида ка.пия и прёДварител ао приготовленного раствора черного сульфида ртути в водном растворе аце тата ртути в среде поливинилового спирта m. / Недостатком этого способа является то, что растворение указанного количества черного сульфида ртути в растворе ацетата ртути происходит только в том случае, если использует ся свежеосажденный , поскольку при хранении его растворимость в рас воре ацетата ртути уменьшается. Для получения i-HgS в раствор хлорида двухвалентной ртути пропускается сероводород в течение 20-30 ч. Осадок j3-HgS отделяется от маточного раствора, промывается и высушивается Растворяется сульфид ртути в растворе ацетата ртути медленно - в течение 2-3 ч. Полученный раствор сульфида ртути в растворе ацетата ртути необходимо использовать в течение суток, так как при более длительном стоянии, из него постепенно выгадает бесцветный кристаллический осадок состава Нд {СН2СОО)„-2Нд8 и раствор становится непригодным к употреблению. Целью изобретения является разра-: способа получения сульфидобромидов ртути, имеющего сокращенное время и упрощенную технологию. Поставленная цель достигается тем, что в среде поливинилового спирта (ПВС) осуществляют взаимодействие бромида и тиосулз фата натрия при следующем соотношений исходных вещест.в, вес.%: Бромид ртути7-54 Тиосульфат натрия 4-17 Поливиниловый спиртОстальное Способ получения заключается в следующем. При энергичном перемешивании к смеси раствора ПВС с раствором тиосульфата натрия добавляют навеску бромида двухвалентной ртути. В зависимости от количества тиосульфата натрия, бромида ртути и ПВС получают светяо-ж%лтыё эмульсии раз. яых оттенков, разного состава и консистенции, которые после полива с целью получения фотохромного материа |ia их на стеклянные подложки и после дующего высушивания дают прозрачные или непрозрачные светочувствительные СЛОИ с достаточной механической проч ностью и хорошей адгезией к подложке Поскольку концентрация растворимы солей в эмульсии сравнительно велика то при высушивании политой эмульсии ;;:|; Ясрли могут кристаллизоваться на поверхностиобразуюжёгься слоя и тем сф(1ым портить слой. Чтобы этого не адбйСходило, общее количество солей, в том числе растворимых, не должно превышать 0,01 г/см . Так как присут ствие в слое растворимых солей вообще нежелательно, поскольку они ухудшают стабил1 ность слоя, их необходимо отмывать. Для этого высушенные слои помещают в ;;истиллироваяную воду на 0,5-1 ч, а затем снова высушивают. Количественные соотношения бромида ртути и тиосульфата натрия в эмуль сйй, общее количество солей, приходящееся на 1 см фсэтослоя, приведены в табл.1. При определенных соотношениях и концентрациях исходнйх веществ, например при соотношении г. ионов Нд и SgO,, равном 1/1,20 или 1/1,81 (состав сульфидобромидов соответст - - - -f , - - - - - 24|венно НдВг2-2,84 HgS иНдВр З,20. HgS) образующиеся в растворе ПВС эмульсии СВР прозрачны, т.е. величина частиц светочувствительного вещества не превышает предколлоидного размера. После полива таких прозрачных эмульси{1 на стеклянные подложки получают соответственно почти прозрачные фотослои/ оптическая плотность (D) которых не: превышает 0,1-0,2.. Все полученные указанным выше способом фотослои на основе СВР чувствительны к ультрафиолетовому (УФ) и видимому свету, энергия их половинного потемнения , т.е. энергия, которая необход:има, чтобы исходный коэффициент отражения слоя R уменьшился при облучении УФ-светом ( нм, мощность светового потока 5 IO BT/CM с) в два раза (, -|) , составляет 1,.10 дж/см-2. .При экспонировании УФ-светоМ до предельного потемнения полученных описанньц здесь способом фотослоев на основе СВР коэффициент отражения их уменьшается от 70-80 до 9-25%, оптическая плотность фотослоев возрастает при этом на 0,2-0,6,, Количественные соотношения исходных компонентов, при синтезе суспензий сульфидобромидов ртути и характеристика полученных фотослоев приведены в тае5лице. . : Таблица.

Продолжение табл.

Восстановление окраски засвеченных фотослоев начинается сразу же после прекращения облучения,однако при комнатной температуре этот процесс идет медленно. Полностью вос. станавливают окраску при этой температуре лишь фотослой, состав фото ромной компоненты которых ,11 HgS, в течение 36 суток. Все остальные фотослои в этих условиях восстанавливают окраску лишь частично (до R 64-70% в течение 1321 суток)..о При температурах 80-100 С полност восстанавливают исходную окраску в т чение 2-60 ч фотослои, состав фотохромной компоненты которых HgBTg-nHgS где п имеет;значение:1,60-2,84. Фото слои, состав светочувствительной-фаз в которых HgBfj, 3,20 HgS, при этих температурах окраску восстанавливают частично (до К/«53-59%). .На всех фотослоях на основе СВР, .которые полностью восстанавливают .окраску после засвечивания, для суждения об их устойчивости и фотохромных свойствах осуществляют цо 10 циклов: потемнение при. экспонировании - восстановление окраски при ZO-IOO C. При многократном проведении циклов наиболее стабильными оказываются фотослои, состав фотохромной компоненты которых НдВг2 2,84 HgS Следует отметить, что при многокр атном осуществлении циклов начальный коэффициент отражения фотослоя может снижаться на 1-3% после первых двух-трех циклов, однако это практически не влияет на дальнейшее проведение циклов. Разрешающая способность полученных описанным здесь способом фотосло.ев не ниже 250 линий/мм. Об этом свидетельствует полное разрё1аенйе на этих слоях полиграфического теСта абсолютного контраста. П р и м е р1. Способ получения фотохромного. материала на основе сульфидобромидов состава HgBrg-nHgS, где п имеет значение 1,66 - 1,88. 20 мл 1 н.водного раствора сйешивают с 80-700 мл 6,5%-ндго вод ного раствора ПВС. К этой смеси растч воров при энергичном перемешивании добавляют 10 г HgBpg. Соотношение . крмпонентой в суспензии следующее, вес.%: НдВг2 17-54, NajSjO, 5-17, иве 28-78. К этой суспензии приливают 25-43 мл/л 10%-ного водного раствора, СВ-104, полиглицирида тридецилянтарной кислоты - поверхностноактивного вещества, способствующего равномерному высыханию слоя. Время, затрачиваемое на приготовление суспензии, составляет 0,5- 1 ч. Полученную суспензрю фильтруют через вату, поливают в количестве 0,5-3 мл на стеклянные пластинки размером (4,5 X 6) см , подслоенные 1%-ным раствором ПВС и высушивают при комнат ной температуре. Сухие слои промывают в течение 0,5-1 ч в дистиллированной воде и снова высушивают. Высушивание Iполитых слоев, промывание их и после;дующее высушивание проводят- при крас ном свете или в темноте. Энергия половинного потемнения полученных этим способом фото |слоев 1, 5,7.10 дж/см, оптическая плотность DQ равна 0,52 1-,S7, увеличение оптической плотности при предельном потемнении (ДО D - DQ, где DQ - оптическая плот;ностъ исходного слоя, D - оптическая плотность слоя после засвечивания) составляет 0,41-0,65, коэффициент отражения уменьшается при засвечивании от 70-80 до 9-14%. На этих фотослоях можно осуществить 2-7 циклов, если восстановление окрас-. ки проводить при .80-100с. П р и м е р 2. Способ получения фотохромного материала на основе сульфидобромида ,11 HgS. 25 мл 1 н.водного раствора смешивают с 200 мл 6,5%-ного раствора ПВС. К этой смеси растйоров при энергичном перемешивании добавляют 10 г НдВгп(таблица.1). Соотношение исходных компонентов в полученной суспензии следующее, вес .%: НдВг2-37, Na2S20..j, 15, ПВС 48. Все последующие операции по изготовлению фотослоев точно такие же, как в примере 1. Энергия половинногопотемнения Е ,2 .полученного этим способом матери ла 1,5- 10-t - 3,0-Ю дж/см, опти 1еская плотность DQ равна 1,02-1,57, увеличение опгической плотности при предельном потемнении составляет 0,40-0,67, коэффициент отражения уменьшается .при засвечивании от 71 83 до 9-11%. Фотослои этого состава восстанавливают окраску при комнатной температуре за 36 суток. На этом материале можно осуществить 2-6 циклов: потемнение при засвечивании восстановление окраски при 80-100°С. Пример 3.. Способ получения ф тохромнрго материала на основе сульф добромида НдВг22,84 HgS. - 33 мл 1 н.водного раствора Na2S2 смешивают с 970-1970 мл 6,5%-ного раствора ЦВС. К этой смеси растворов при энергичном перемешивании добавляют 10 г HgBrg. Соотношение компоне тов в полученной суспензии следующее вес.%: НдВг2 7 - 13, Na2S20.j 4-7, ПЕС 81-89. Все последующие операции по изготовлению фотослоев проводят точно так же, как в примере 1. Энергия половинного потемнения полученного этим способом фотоматериала 4,5- - 21- дж/см f оптическая плотность DQ равна 0,120,32, увеличение оптической плотности при предельном потемнении 0,29 0,40, коэффициент отражения при засвечивании уменьшается от 69-79 до 12-23%. На материале, полученном по этому способу, возможно осуществление более 10 циклов: потемнение пр засвечивании - восстановление окраски при 80-100°С. Пример 4. Способ получения ф .томатериала на основе сульфидобромида НдВг2-3,2 HgS. 2 ЬО мл 1 NajS20., н.водного раствора с 950 мл 6,5%-ного вод- смешивают ного раствора ПВС. К этой смеси растворов при энергичном перемешивании добавляют 10 г НдВг2. Соотношение компонентЬв в суспензии следующее,вес.%: НдВг2 13, NagSjO j-10 ,ПВС 77. Все последующие операции- по изготовлению фотослоев проводят точно так же, как в примере,. Энергия половинного потемнения полученного по этому способу материала, равна 18 Ю дж/см Я оптическая плотность DO равна 0,10-0,19, увеличение оптической плотности при предельном засвечивании 0,140,22, коэффициент отражения при этом уменьшается от 74-80 до 25-48%. Циклы: засвечивание - термообесцвечивание для фотоматериала, полученного поэтому способу, не характерны. Формула изобретечия Способ получения сульфидобррмидов ртути, обладающих фотохромными свойствами, в среде поливинилового спирта, отличающийся тем, что, с сокращения времени и упрощения технологии процесса, осуществляют взаимодействие бромида ртути и тиосульфата натрия при следующем соотношении исходных веществ, вес.%:, . Бромид ртути7-54 TиocyльфaI; J aтpия 4-17 Поливиниловый спирт Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка 2147373/23-04, кл. G 03 С 1/72, 1975.