一种资源节约、高效绿色的植物基催化功能材料制造技术

本发明专利技术是一种资源节约、高效绿色的植物基催化功能材料儿茶素，属新材料领域。以儿茶素为催化剂，完成天然植物腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应，只需50±1℃保温1小时，原本要在145℃保温3小时才能完成，大大降低能耗和人耗，得到的合成产物为腰果酚环氧固化剂新品种，与环氧树脂按当量计算混合使用，在钢铁、金属和其他基材表面上，进行防腐蚀涂装和涂饰，形成的固化物漆膜，有很好的机械性能、重防腐性能和低温固化性能。

A resource saving, efficient and green plant based catalytic functional material

The present invention is a resource saving, efficient and green plant catalytic functional material catechin, which belongs to the field of new materials. Catechin was used as catalyst, natural plant, cardanol aldehyde, amine condensation reaction of three yuan, only 50 + 1 DEG C for 1 hours, 3 hours to complete the original heat at 145 degrees, greatly reduce the energy consumption and human consumption, the synthetic product was obtained cardanol epoxy curing agent and epoxy products. According to the equivalent resin mixed use, in the iron and steel, metal and other material on the surface of anti-corrosion coating and finishing, the formation of the cured film, have very good mechanical properties, anti-corrosion performance and low temperature curing.

【技术实现步骤摘要】
一种资源节约、高效绿色的植物基催化功能材料
本专利技术属于新材料领域，涉及一种资源节约、高效绿色的植物基催化功能材料，涉及天然植物高分子新学科。催化功能材料被广泛应用于环氧涂料、环氧油墨、环氧粘结剂行业，用于对各种工程建设产品的防腐蝕涂装和涂饰，具体地说，被广泛应用于电力、能源、交通、船舶、宇航、化工、汽车、电子、建筑等领域产品的防腐蝕涂装和涂饰。
技术介绍
环氧树脂是重要的工业原料，是带有反应性环氧基团的线性结构物，它必须与环氧固化剂混合使用，使环氧树脂上的环氧基团开环，和环氧固化剂上的氨基发生交链，形成三向立体网状的高分子固化物(漆膜)，漆膜牢固附着在钢铁、金属或其他基材表面，产生防腐、涂装、涂饰的实用效果。最常用的环氧固化剂是酚醛胺环氧固化剂，它是由化工毒性苯酚、醛、胺进行三元缩聚合成反应得到的，商品名为T31。近十年国内出现用天然植物腰果酚，替代毒性苯酚，完成腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应，得到环保性的腰果酚环氧固化剂，与环氧树脂混合使用形成的固化物(漆膜)，在基材表面有很好的附着力、硬度、冲击强度，有很好的机械性能，有突出的耐化学腐蚀性能(重防腐施工)，有独特的低温固化性能(在寒冬也可室外施工)，很受用户欢迎。天然植物腰果酚是从腰果壳油中精镏出来的植物高分子新材料。腰果树生長在亚热带，年年开花结果，果仁美食，果壳炸油，植物资源循环再生利用。在市面上收集到的腰果酚环氧固化剂，用铁钴比色计测量，色度一般在8到18之间，多数为红棕色液体，用数显粘度计测量，粘度一般在几千到几万mPa.S，多数为粘稠液体。这在实际的涂装和涂饰施工中，往往遇到两个问题：1)腰果酚环氧固化剂颜色不够浅，只能用于底涂和中涂，很难用于面涂层；2)腰果酚环氧固化剂粘度不够低，使涂装和涂饰时的湿漆膜流平性差，如用有机溶剂稀释施工，环保性降失。最近获得授权的中国专利技术专利ZL201210042725.8，以植物质茶多酚中的酚酸成分为催化剂，完成腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应，得到的腰果酚环氧固化剂，低色度，低粘度，100％固含量，解决了上述两大难题，取得突破性进展。茶多酚是茶叶中含的多酚物质，其組成分有酚酸、花色苷、儿茶素、黄酮醇、黄烷醇等。本申请专利是在ZL201210042725.8专利的基础上，研发向更高层次发展。以茶多酚中的儿茶素成分为催化剂，进行腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应，结果发现，儿茶素是一种资源节约、高效绿色的植物基催化功能材料。
技术实现思路
本专利技术以植物质茶多酚中的儿茶素成分为催化剂，用天然植物腰果酚、四乙烯五胺、多聚甲醛三种原料，进行三元缩聚合成反应，主产物生成天然植物腰果酚醛胺，付产物生成水，水经真空脱水排出，得到天然植物腰果酚醛胺淡黄色透明液体，是腰果酚环氧固化剂的新品种。合成反应方程式如下：具体实施方式在一个1000ml四口玻璃反应釜上，装有电动搅拌器、迴流冷凝器、直流冷凝器、温度计、氮气进口、加料口，在500转/分钟的搅拌速度下，由加料口，加入儿茶素催化剂，用量是物料总量的0.2-0.5％，再加入天然植物腰果酚、四乙烯五胺、多聚甲醛，摩尔比为1.0-1.2∶0.8-1.0∶0.7-1.0，腰果酚纯度≥99％，四乙烯五胺纯度≥90％，多聚甲醛纯度≥95％，釜内通氮除氧，迴流冷凝器用冰水循环致冷，用油浴加热反应釜使釜内温度升至50±1℃，保温约1小时，釜内多聚甲醛固体粉末完全消失，液体呈浑浊状，表示三元缩聚合成反应完成，然后，实施真空脱水，关闭氮气入口，关闭迴流冷凝器，接通直流冷凝器，直流冷凝器用冰水循环致冷，在不小于1000转/分钟的搅拌速度下，接通真空机泵抽真空，直至釜内真空度达到-0.098MPa，生成的水经直流冷凝器流入计量容器，当出水量达到理论出水量的80％以上，反应釜内浑浊状液体变成清彻透明液体，停止真空脱水。真空脱水后的产物为淡黄色清彻透明液体，铁钴比色计测得的色度为2～4，数显粘度计测得的粘度为200～600mPa.S，100％固含量。与环氧树脂按当量计算配比混合，在钢铁、金属和其他基材表面涂装和涂饰，形成的固化物漆膜，有很好的附着力、硬度、冲击强度，有很好的机械性能，有突出的耐化学腐蚀性能，有独特的低温固化性能。腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应原本在145℃保温3小时才能完成，在儿茶素催化剂参与下，只需50℃保温1小时，大大降低了能耗和人耗。儿茶素是一种资源节约、高效绿色的植物基催化功能材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
儿茶素是一种资源节约、高效绿色的植物基催化剂，其特征在于高效催化腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应，具体为在一个1000ml四口玻璃反应釜上，装有电动搅拌器、迴流冷凝器、直流冷凝器、温度计、氮气进口、加料口，在500转/分钟的搅拌速度下，由加料口，加入儿茶素催化剂，用量是物料总量的0.2‑0.5％，加入天然植物腰果酚、四乙烯五胺、多聚甲醛，摩尔比为1.0‑1.2∶0.8‑1.0∶0.7‑1.0，腰果酚纯度≥99％，四乙烯五胺纯度≥90％，多聚甲醛纯度≥95％，釜内通氮除氧，迥流冷凝器用冰水循环致冷，用油浴加热反应釜使釜内温度升至50±1℃，保温约1小时，釜内多聚甲醛固体粉末完全消失时，釜内液体呈浑浊状，表示三元缩聚合成反应完成，然后，实施真空脱水，关闭氮气入口，关闭迥流冷凝器，接通直流冷凝器，直流冷凝器用冰水循环致冷，在不小于1000转/分钟的搅拌速度下，接通真空机泵抽真空，直至釜内真空度达到‑0.098Mpa，生成的水经直流冷凝器流入计量容器，当出水量达到理论出水量的80％以上，反应釜内浑浊状液体变成清彻透明液体，停止真空脱水，得到合成产物腰果酚环氧固化剂新品种。

【技术特征摘要】
1.儿茶素是一种资源节约、高效绿色的植物基催化剂，其特征在于高效催化腰果酚、醛、胺三元缩聚合成反应，具体为在一个1000ml四口玻璃反应釜上，装有电动搅拌器、迴流冷凝器、直流冷凝器、温度计、氮气进口、加料口，在500转/分钟的搅拌速度下，由加料口，加入儿茶素催化剂，用量是物料总量的0.2-0.5％，加入天然植物腰果酚、四乙烯五胺、多聚甲醛，摩尔比为1.0-1.2∶0.8-1.0∶0.7-1.0，腰果酚纯度≥99％，四乙烯五胺纯度≥90％，多聚甲醛纯度≥95％，釜内通氮除氧，迥流冷凝器用...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亚杰，谭正，
申请(专利权)人：常州杰美新高分子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32