本發(fā)明涉及電線電線護套技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套及其制備方法。

背景技術(shù)：

聚碳酸酯是指大分子鏈由碳酸酯型重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的一類聚合物，英文簡稱PC(Polycarbonate)。聚碳酸酯因其優(yōu)異的耐沖擊性和透明性，以及耐熱性、阻燃性、耐磨性及絕緣性較好，且其制品穩(wěn)定，在航空航天、電子電器、汽車、紡織、包裝、建筑及醫(yī)療器械等領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用。近年來聚碳酸酯的應(yīng)用已向多功能、系列化以及與人們的生活息息相關(guān)的用品方向發(fā)展。然而普通的聚碳酸酯仍有很多不足之處，表現(xiàn)為加工流動性差、強度低，易發(fā)生老化，表面龜裂、泛黃，力學性能下降，影響其使用性能。且由于聚碳酸酯的抗菌性能很差，其制品用一段時間過后，表面會變得骯臟，滋生各種細菌、霉菌、真菌等有害微生物。特別在溫度、濕度等客觀條件適宜時更易繁殖蔓延，不同的人接觸就會導(dǎo)致交叉感染，成為細菌污染源和疾病傳播源，對人體造成病害，特別是家用電線電纜，嬰兒接觸幾率很高，而且嬰兒用手接觸和用牙齒咬都會造成細菌的吸入，嬰兒由于免疫系統(tǒng)還未完善，免疫力低，從而增加了疾病的發(fā)生率，這大大的限制了其在家用電線及要求抗菌領(lǐng)域的應(yīng)用。

近年來，國內(nèi)外很多學者都在致力于研究開發(fā)具有抗菌功能的聚碳酸酯并已取得了一定的成果。目前用于聚碳酸酯的抗菌劑按結(jié)構(gòu)主要分為無機、有機和天然三大類。無機抗菌劑采用銀、鋅、銅等金屬離子為抗菌劑，以磷酸鹽、膨潤土、沸石等多孔無機非金屬材料為載體制得，具有抗菌效率高，耐熱性強，但容易氧化變色而使抗菌能力降低乃至失效，力學性能大幅度下降，用量也相對較大，成本高。有機抗菌劑包括季胺鹽類、咪唑類、吡啶類、有機金屬類等，雖然殺菌效率較高，添加量較少，但緩釋性能差，易析出，影響抗菌持久性，且毒性較人，對人體健康會造成很人的潛在危害。與之相比，天然抗菌劑是從植物、動物或生物中提取的，其來源廣泛，成本低，具有安全無毒、抗菌效率高、耐熱性佳、穩(wěn)定性好、不易產(chǎn)生耐藥性和環(huán)境友好等優(yōu)點，故其應(yīng)用和研究越來越受到人們的重視。但天然抗菌劑通常是從一種植物、動物或生物中提取而成，抗菌成分較單一、抗菌譜窄，其與聚碳酸酯之間的相容性差，易產(chǎn)生團聚、分散不均勻等問題，且在使用過程中抗菌成分易析出，抗菌效果不能持久。此外，現(xiàn)有抗菌劑不能同時兼具抗菌耐老化和保健功能，為了達到聚碳酸酯制品所需的耐老化指標，添加抗氧劑是防止聚碳酸酯制品氧化的一種有效手段。但公知的抗氧劑多為有一定毒性的小分子化合物，在陽光、氧和熱作用下都有逐漸向聚碳酸酯制品表面析出的趨勢，存在易失效和衛(wèi)生安全隱患。

因此，研究出一種適用于家用電子電器電線的兼具天然抗菌耐老化、保健功能的同時提升力學性能，且功效持久，使用壽命長的PC絕緣護套顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種納米膨潤土負載植物源提取物作為抗菌劑均勻分布在聚碳酸酯基體中而使多種生物活性物質(zhì)協(xié)同增效的抗菌耐老化PC電線絕緣護套及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套，其原料包括以下重量份的組份：PC 60-80份、氧化鋅3-5份、氧化鎂2-4份、植物源提取物3-7份、山蒼籽油4-8份、納米膨潤土5-15份、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿1-2份、穩(wěn)定劑2-3份、抗氧化劑2-3份、鈦白粉20-30份、偶聯(lián)劑3-5份、增韌劑3-5份，所述的植物源提取物包括以下重量份的組份：紫金砂15-25份、艾葉25-45份和魚腥草15-35份提取制得；

優(yōu)選地，所述的一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套，其原料包括以下重量份的組份：PC 70份、氧化鋅4份、氧化鎂3份、植物源提取物5份、山蒼籽油6份、納米膨潤土10份、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿2份、穩(wěn)定劑3份、抗氧化劑3份、鈦白粉25份、偶聯(lián)劑4份、增韌劑4份，所述的植物源提取物包括以下重量份的組份：紫金砂20份、艾葉35份和魚腥草25份提取制得；

優(yōu)選地，所述抗氧化劑為抗氧化劑627A；

優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為稀土穩(wěn)定劑；

優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑；

所述的一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套其制備方法包括以下步驟：

(1)制備植物源提取物：按配方稱取紫金砂、艾葉、魚腥草分別去雜，洗凈，干燥后混合，用粉碎機粉碎過60-80目粗粉，加入相當粗粉5-10倍重量的質(zhì)量濃度為90％的乙醇回流提取3次，每次2h，合并3次的提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，恒溫干燥得到植物源提取物；

(2)制備納米膨潤土：稱取一定量的膨潤土，放入馬弗爐中，300-500℃下煅燒1-3h，冷卻后粉碎過100目篩得細粉，加入相當細粉重量5-10倍的質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液，在70-75℃下攪拌反應(yīng)2-4h，加入適量質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液pH值為中性，室溫攪拌反應(yīng)1h，過濾，濾餅用去離子水洗滌3次，在150℃下烘至含水量<2％，研磨至粒徑1200-1500目，得到白色的納米膨潤土；

(3)制備山蒼籽油：稱取新鮮狀態(tài)的山蒼籽果實粉碎成40目碎片，加入碎片重量1.5％的堿性蛋白酶，pH值9.0，65℃下攪拌酶解4h后，溫度降至50℃，加入適量醋酸調(diào)pH值5.0，加入碎片重量1％的復(fù)合纖維素酶，攪拌酶解4h，離心，分離得到游離油，再加入占游離油重量1-4％的活性炭，于60℃下脫色1h，過200目篩，收集濾液，制得山蒼籽油；

(4)按配方稱取納米膨潤土，以1:5-10的固液重量比加入去離子水，再加入占納米膨潤土重量1-3％的聚丙烯酸銨，在65-75℃下攪拌1-2h，形成穩(wěn)定均勻膠體溶液；

然后將配方量的植物源提取物溶解于質(zhì)量濃度為50％的乙醇溶液中，使固液重量比為1:2，再加入配方量的十二烷基乙氧基磺基甜菜堿攪拌混合均勻后添加到上述膠體溶液中，在頻率40kHz、電壓65-75V、功率300-400W下超聲1h，在100℃下真空干燥，粉碎，得到植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑；

(5)按配方稱取山蒼籽油，按1:1的重量比加入乙酰檸檬酸三丁酯，在室溫下攪拌至充分混合均勻，得到預(yù)混料；

(6)按配方稱取PC材料送入高速混合機中，加入步驟⑤的預(yù)混料，在40-50℃下混合2-4min，再加入步驟④的植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑，繼續(xù)混合2-3min，再加入氧化鋅、氧化鎂、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、鈦白粉、偶聯(lián)劑、增韌劑繼續(xù)攪拌3-5min，升溫到75-80℃，繼續(xù)混合35-45min，送入雙螺桿擠出機中，在180℃-235℃下經(jīng)熔融混煉擠出，即得到抗菌耐老化PC電線絕緣護套。

優(yōu)選地，所述步驟(1)所述粗粉為70目，加入相當于所述粗粉8倍重量的90％的乙醇溶液；

優(yōu)選地，所述步驟(2)中馬弗爐溫度為400℃，煅燒時間為2h，加入相當細粉重量8倍的質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液，在75℃下攪拌反應(yīng)3h；

優(yōu)選地，所述步驟(3)中活性炭的重量為所述游離油的3％；

優(yōu)選地，所述步驟(4)中超聲電壓為70V，功率為350W。

上述原料配方中的紫金砂為傘形科當歸屬植物拐芹的根及根莖，性味苦、寒，歸脾、肺、胃經(jīng)?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，紫金砂具有良好的抗菌、抗氧化、抗輻射、抗腫瘤和色素合成抑制等作用，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽胞桿菌具有抑制作用。艾葉具有祛濕止癢功效，魚腥草具有清熱解毒作用，現(xiàn)代藥理實驗表明，本品具有抗菌、抗病毒、提高機體免疫力、利尿等作用。

本發(fā)明將紫金砂、艾葉、魚腥草三種天然植物源提取物復(fù)配使用，協(xié)同增效，能最大限度地發(fā)揮各生物活性物質(zhì)的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上與納米膨潤土進行復(fù)合，使多種生物活性物質(zhì)協(xié)同增效而更好地發(fā)揮抗菌耐老化機制，不僅賦予了抗菌成分一些新的特性，還獲得了驅(qū)蚊和保健功能，彌補了天然抗菌劑成分單一、抗菌譜窄、抗菌能力弱的不足。

配方中的山蒼籽油，是從其果實、根、葉提取的植物油，屬于樟科，其主要成分有檸檬醛、芳樟醇、丁香酚、乙酸松葉酯、松烯、蒎烯、甲基正壬基酮、月桂烯、癸酰乙醛、香葉醇等。對黃曲霉、鏈孢霉等致病真菌，金黃色葡萄球菌、綠膿假單孢菌、白色念珠菌等致病細菌有較強的殺抑作用。

配方中的納米膨潤土是一種黏土巖、亦稱蒙脫石黏土巖、常含少量伊利石、高嶺石、埃洛石、綠泥石、沸石、石英、長石、方解石等；一般為白色、淡黃色，因含鐵量變化又呈淺灰、淺綠、粉紅、褐紅、磚紅、灰黑色等；具蠟狀、土狀或油脂光澤。主要化學成分是二氧化硅、三氧化二鋁和水，還含有鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等元素，膨潤土具有強的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達數(shù)倍至30倍；利用膨潤土具有很強的吸濕性和膨脹性等特點，同時發(fā)揮了膨潤土與植物源提取物之間的高親和性，借助十二烷基乙氧基磺基甜菜堿與陽離子、非離子、兩性離子有良好配伍性的特征，協(xié)同誘導(dǎo)植物源提取物對納米膨潤土的層間結(jié)構(gòu)進行擴張，從而使植物源提取物更容易插層到膨潤土的層間結(jié)構(gòu)之中，形成納米級的植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑，該復(fù)合抗菌劑與山蒼籽油、聚碳酸酯在熔融條件下以共插層形式，使植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑均勻分散在聚碳酸酯基體中，得到抗菌耐老化聚碳酸酯材料。同時提高了聚碳酸酯的熔融速率和熔體變形性，降低熔體黏度及改善塑化性能，其表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，力學性能和加工性能得以提升。

本發(fā)明將膨潤土、紫金砂、艾葉、魚腥草、山蒼籽、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿等原料進行處理后添加到聚碳酸酯中，各原料之間協(xié)同增效，使聚碳酸酯材料獲得了天然抗菌、抗氧化、抗紫外線保健等多重功效，擴人了抗菌譜，抑菌率高、抗菌性好、抗菌持久，對人腸桿菌、金黃色葡萄球菌、變形桿菌等細菌的殺滅率達到96％以上。而且具有優(yōu)異的耐老化能力和力學性能，延緩聚碳酸酯電線絕緣護套制品的老化，延長了電線的使用壽命。與此同時，艾葉具有驅(qū)蚊和除濕功能，可起到凈化環(huán)境空氣，消除異味的作用，利于人體健康和環(huán)境友好。原料天然環(huán)保無污染，成本低廉。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明，但實施例并不限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例一

一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套，其原料包括以下重量份的組份：PC 60份、氧化鋅3份、氧化鎂2份、植物源提取物3份、山蒼籽油4份、納米膨潤土5份、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿1份、穩(wěn)定劑2份、抗氧化劑2份、鈦白粉20份、偶聯(lián)劑3份、增韌劑3份，所述的植物源提取物是包括以下重量份的組份：紫金砂15份、艾葉25份和魚腥草15份提取制得，其制備方法包括以下步驟：

(1)制備植物源提取物：按配方稱取紫金砂、艾葉、魚腥草分別去雜，洗凈，干燥后混合，用粉碎機粉碎過60目粗粉，加入相當粗粉5倍重量的質(zhì)量濃度為90％的乙醇回流提取3次，每次2h，合并3次的提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，恒溫干燥得到植物源提取物；

(2)制備納米膨潤土：稱取100份膨潤土，放入馬弗爐中，300℃下煅燒3h，冷卻后粉碎過100目篩得細粉，加入相當細粉重量5倍的質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液，在70℃下攪拌反應(yīng)2h，加入適量質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液pH值為中性，室溫攪拌反應(yīng)1h，過濾，濾餅用去離子水洗滌3次，在150℃下烘至含水量<2％，研磨至粒徑1200目，得到白色的納米膨潤土；

(3)制備山蒼籽油：稱取新鮮狀態(tài)的山蒼籽果實100份粉碎成40目碎片，加入碎片重量1.5％的堿性蛋白酶，pH值9.0，65℃下攪拌酶解4h后，溫度降至50℃，加入適量醋酸調(diào)pH值5.0，加入碎片重量1％的復(fù)合纖維素酶，攪拌酶解4h，離心，分離得到游離油，再加入占游離油重量1％的活性炭，于60℃下脫色1h，過200目篩，收集濾液，制得山蒼籽油；

(4)按配方稱取納米膨潤土，以1:5的固液重量比加入去離子水，再加入占納米膨潤土重量1％的聚丙烯酸銨，在65℃下攪拌2h，形成穩(wěn)定均勻膠體溶液；

然后將配方量的植物源提取物溶解于質(zhì)量濃度為50％的乙醇溶液中，使固液重量比為1:2，再加入配方量的十二烷基乙氧基磺基甜菜堿攪拌混合均勻后添加到上述膠體溶液中，在頻率40kHz、電壓65V、功率400W下超聲1h，在100℃下真空干燥，粉碎，得到植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑；

(5)按配方稱取山蒼籽油，按1:1的重量比加入乙酰檸檬酸三丁酯，在室溫下攪拌至充分混合均勻，得到預(yù)混料；

(6)按配方稱取PC材料送入高速混合機中，加入步驟⑤的預(yù)混料，在40℃下混合2min，再加入配方量的步驟④得到的植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑，繼續(xù)混合2min，再加入氧化鋅、氧化鎂、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、鈦白粉、偶聯(lián)劑、增韌劑繼續(xù)攪拌3min，升溫到75℃，繼續(xù)混合35min，送入雙螺桿擠出機中，在180℃-235℃下經(jīng)熔融混煉擠出，即得到抗菌耐老化PC電線絕緣護套。

實施例二

一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套，其原料包括以下重量份的組份：PC 80份、氧化鋅5份、氧化鎂4份、植物源提取物7份、山蒼籽油8份、納米膨潤土15份、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿2份、穩(wěn)定劑3份、抗氧化劑3份、鈦白粉30份、偶聯(lián)劑5份、增韌劑5份，所述的植物源提取物包括以下重量份的組份：紫金砂25份、艾葉45份和魚腥草35份提取制得，其制備方法包括以下步驟：

(1)制備植物源提取物：按配方稱取紫金砂、艾葉、魚腥草分別去雜，洗凈，干燥后混合，用粉碎機粉碎過80目粗粉，加入相當粗粉10倍重量的質(zhì)量濃度為90％的乙醇回流提取3次，每次2h，合并3次的提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，恒溫干燥得到植物源提取物；

(2)制備納米膨潤土：稱取100份膨潤土，放入馬弗爐中，500℃下煅燒1h，冷卻后粉碎過100目篩得細粉，加入相當細粉重量10倍的質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液，在75℃下攪拌反應(yīng)2h，加入適量質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液pH值為中性，室溫攪拌反應(yīng)1h，過濾，濾餅用去離子水洗滌3次，在150℃下烘至含水量<2％，研磨至粒徑1500目，得到白色的納米膨潤土；

(3)制備山蒼籽油：稱取新鮮狀態(tài)的山蒼籽果實100份粉碎成40目碎片，加入碎片重量1.5％的堿性蛋白酶，pH值9.0，65℃下攪拌酶解4h后，溫度降至50℃，加入適量醋酸調(diào)pH值5.0，加入碎片重量1％的復(fù)合纖維素酶，攪拌酶解4h，離心，分離得到游離油，再加入占游離油重量4％的活性炭，于60℃下脫色1h，過200目篩，收集濾液，制得山蒼籽油；

(4)按配方稱取納米膨潤土，以1:10的固液重量比加入去離子水，再加入占納米膨潤土重量3％的聚丙烯酸銨，在75℃下攪拌1h，形成穩(wěn)定均勻膠體溶液；

然后將配方量的植物源提取物溶解于質(zhì)量濃度為50％的乙醇溶液中，使固液重量比為1:2，再加入配方量的十二烷基乙氧基磺基甜菜堿攪拌混合均勻后添加到上述膠體溶液中，在頻率40kHz、電壓75V、功率300W下超聲1h，在100℃下真空干燥，粉碎，得到植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑；

(5)按配方稱取山蒼籽油，按1:1的重量比加入乙酰檸檬酸三丁酯，在室溫下攪拌至充分混合均勻，得到預(yù)混料；

(6)按配方稱取PC材料送入高速混合機中，加入步驟⑤的預(yù)混料，在50℃下混合4min，再加入配方量的步驟④得到的植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑，繼續(xù)混合3min，再加入氧化鋅、氧化鎂、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、鈦白粉、偶聯(lián)劑、增韌劑繼續(xù)攪拌5min，升溫到80℃，繼續(xù)混合45min，送入雙螺桿擠出機中，在180℃-235℃下經(jīng)熔融混煉擠出，即得到抗菌耐老化PC電線絕緣護套。

實施例3

一種抗菌耐老化PC電線絕緣護套，其原料包括以下重量份的組份：PC 70份、氧化鋅4份、氧化鎂3份、植物源提取物5份、山蒼籽油6份、納米膨潤土10份、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿2份、穩(wěn)定劑3份、抗氧化劑3份、鈦白粉25份、偶聯(lián)劑4份、增韌劑4份，所述的植物源提取物包括以下重量份的組份：紫金砂20份、艾葉35份和魚腥草25份提取制得，其制備方法包括以下步驟：

(1)制備植物源提取物：按配方稱取紫金砂、艾葉、魚腥草分別去雜，洗凈，干燥后混合，用粉碎機粉碎過70目粗粉，加入相當粗粉8倍重量的質(zhì)量濃度為90％的乙醇回流提取3次，每次2h，合并3次的提取液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，恒溫干燥得到植物源提取物；

(2)制備納米膨潤土：稱取100份膨潤土，放入馬弗爐中，400℃下煅燒2h，冷卻后粉碎過100目篩得細粉，加入相當細粉重量8倍的質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液，在75℃下攪拌反應(yīng)3h，加入適量質(zhì)量濃度為30％的氫氧化鈉溶液pH值為中性，室溫攪拌反應(yīng)1h，過濾，濾餅用去離子水洗滌3次，在150℃下烘至含水量<2％，研磨至粒徑1500目，得到白色的納米膨潤土；

(3)制備山蒼籽油：稱取新鮮狀態(tài)的山蒼籽果實粉碎成40目碎片，加入碎片重量1.5％的堿性蛋白酶，pH值9.0，65℃下攪拌酶解4h后，溫度降至50℃，加入適量醋酸調(diào)pH值5.0，加入碎片重量1％的復(fù)合纖維素酶，攪拌酶解4h，離心，分離得到游離油，再加入占游離油重量3％的活性炭，于60℃下脫色1h，過200目篩，收集濾液，制得山蒼籽油；

(4)按配方稱取納米膨潤土，以1:8的固液重量比加入去離子水，再加入占納米膨潤土重量2％的聚丙烯酸銨，在70℃下攪拌1.5h，形成穩(wěn)定均勻膠體溶液；

然后將配方量的植物源提取物溶解于質(zhì)量濃度為50％的乙醇溶液中，使固液重量比為1:2，再加入配方量的十二烷基乙氧基磺基甜菜堿攪拌混合均勻后添加到上述膠體溶液中，在頻率40kHz、電壓70V、功率350W下超聲1h，在100℃下真空干燥，粉碎，得到植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑；

(5)按配方稱取山蒼籽油，按1:1的重量比加入乙酰檸檬酸三丁酯，在室溫下攪拌至充分混合均勻，得到預(yù)混料；

(6)按配方稱取PC材料送入高速混合機中，加入步驟⑤的預(yù)混料，在45℃下混合3min，再加入步驟④的植物源/膨潤土復(fù)合抗菌劑，繼續(xù)混合2min，再加入氧化鋅、氧化鎂、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、鈦白粉、偶聯(lián)劑、增韌劑繼續(xù)攪拌4min，升溫到80℃，繼續(xù)混合40min，送入雙螺桿擠出機中，在180℃-235℃下經(jīng)熔融混煉擠出，即得到抗菌耐老化PC電線絕緣護套。

需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。