[发明专利]一种环氧化杜仲胶的绿色合成方法、环氧防腐涂料及制备方法

说明书

本发明涉及一种环氧化杜仲胶的绿色合成方法、环氧防腐涂料及制备方法。将杜仲胶粉碎成粉状后将其分散在去离子水中配成悬浮液，然后通过滴加有机过氧酸将其环氧化，即得到环氧化程度为5%～50%的产物，直接过滤，并用去离子水洗涤，真空干燥后，用对甲苯磺酰异氰酸酯作为除水剂吸水，即得环氧化杜仲胶。该方法以水作为分散介质，绿色环保，免除使用安全性差的石油醚类溶剂，反应过程温和且环氧化程度易控制。本发明还提供了一种环氧化杜仲胶改性环氧树脂制备高耐氯离子的重防腐蚀涂料的方法，具有极好的耐氯离子侵蚀的能力。本发明得到的环氧化杜仲胶可用于船舶、交通、国防、医疗及体育领域作为防腐蚀、医疗康复、密封、吸声材料。

技术领域

本发明涉及一种环氧化杜仲胶的绿色合成方法、环氧防腐涂料及制备方法，属于化工新材料领域。本发明制备的环氧化杜仲胶可用于海洋舰船、交通、国防、医疗、体育等领域。

背景技术

杜仲树为我们特有的经济树种，主要分布在湖南湘西南、湖北、陕西等十六个省份。杜仲树含有丰富的杜仲胶，杜仲胶系由杜仲树的籽、叶、皮、根中通过物理或化学提取法而制得。杜仲胶(EUG)结构和天然橡胶(NR)顺式1,4聚异戊二烯不同，为反式1，4聚异戌二烯，并且末端具有亲水性酯基。我国橡胶消耗量已经连续13年居世界首位，自给率不足20％。天然杜仲胶是我国独有的战略资源，世界上2000种含胶植物中，绝大部分植物仅含顺式异戊橡胶，而含有反式异戊橡胶的植物则非常稀少。天然杜仲胶是具有橡塑二重性的高分子材料，以其独特的抗冲击性能、抗疲劳性能、耐磨性能、形状记忆功能、密封性能以及透X光等性能，使其可广泛应用于交通、医疗、军工、体育等领域。日本大阪大学和日立造船公司最近的研究成果显示，天然杜仲胶的抗冲击能力是聚乳酸的26倍。美国马里兰大学研究开发医疗用合成杜仲胶低温热收缩聚合物材料；加拿大开展了用合成杜仲胶做粘结材料的研究；日本大赛路株式会社开展了环氧化改性杜仲胶的研究；日本可乐丽公司开展了杜仲胶制鞋应用研究。

国内外的应用研究和实践证明，杜仲胶独具的橡塑两重性和极高的粘结性能，使其在很多方面的性能均大大优于三叶橡胶树所产之天然橡胶，通过与三叶橡胶和其他合成橡胶及塑料共混或改性，可以制备多种综合性能优异的适用于航空、航海、医疗等领域特殊橡胶制品，也可以用于生产安全、长寿命的节油轮胎及其他橡胶制品。

现有研究对于杜仲胶的综合利用主要局限于替代天然橡胶，在涂料以及粘合剂领域应用的实例很少，这可能主要是杜仲胶的结晶性，且杜仲胶分子量大，很难用普通溶解，此外杜仲胶也很难与有机树脂体系混溶，相容性较差。

对天然杜仲胶进行环氧化改性，在主链上引入环氧基团，可以破坏分子链的有序性，破坏其结晶。杜仲胶环氧化改性一方面可以保持天然杜仲胶原有的优良性能，同时还可以赋予杜仲胶其它优异的性能，如耐油性、气密性和耐湿滑性等性能。此外，环氧基团的引入增加了天然杜仲胶与其他聚合物的相容性，为二次改性提供了可能与方便。