一種抗菌耐老化塑料開關插座及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關插座，尤其涉及一種抗菌耐老化塑料開關插座及其制備方法。
【背景技術】
[0002]開關插座在日常工作和生活中幾乎無處不在，主要是用來接通和斷開電路的手動控制工具，使用頻率非常高。然而普通的開關插座多為PC、ABS等工程塑料加工而成，工程塑料雖具有良好的韌性和成型性能，但其不耐熱氧老化和光老化，易老化、變色，從而影響開關插座的美感及使用壽命。同時功能也較為單一，不具有抗菌功能，人體經(jīng)常與開關插座接觸，日積月累容易變得骯臟，其表面會滋生或繁殖各種有害的細菌、真菌及病菌，不同的人接觸就會造成交叉感染，成為一個公眾傳播源，這給人類的健康和環(huán)境都會造成極大的危害。
[0003]有鑒于上述因素，近些年，國內(nèi)外對用于開關插座抗菌方面的研究逐漸增多，經(jīng)檢索文獻，目前用于開關插座的抗菌劑研究主要圍繞無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑展開。無機抗菌劑是以銀、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，但其價格昂貴，環(huán)保欠缺，人們長期接觸含有銀、鋅、銅等金屬離子的開關插座會對人體的肝臟造成負面影響。有機抗菌劑包括季胺鹽類、咪唑類、吡啶類、有機金屬類等，雖然殺菌速度快，抗菌效果顯著，但易產(chǎn)生耐藥性，熱穩(wěn)定性較差，抗菌持久性短，毒性較大，從而給人們帶來新的健康隱患。與之相比，天然抗菌劑是從植物、動物或生物中提取，其來源廣泛，成本低，具有安全無毒、抗菌效率高、耐熱性好、營養(yǎng)保健成分豐富、不易產(chǎn)生耐藥性和環(huán)境友好等優(yōu)點，故其應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，抗菌活性成分較單一，抗菌范圍窄，其與塑料之間的相容性差，存在團聚、分散不均等問題，且在使用過程中抗菌活性成分易析出，抗菌效果不能持久。因此，本領域迫切需要一種新的技術方案來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種抗菌耐老化塑料開關插座及其制備方法，該方法的天然抗菌劑采用多種植物提取物負載于黃土均勻分散在開關插座表面及內(nèi)部，相容性好，香味怡人，既具有抗菌譜廣、高效、持久、安全的效果，又表現(xiàn)出優(yōu)良的耐老化和更好的力學性能，熱穩(wěn)定性好，使用壽命更長，且遠紅外輻射效應還起到自潔、凈化環(huán)境，消除異味的作用。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種抗菌耐老化塑料開關插座，該塑料開關插座的原料配方按重量百分比計為:聚合物75?95%，天然抗菌劑3?19%，山蒼籽油1.5?3.5%，偶聯(lián)劑0.5?2.5%，所述的天然抗菌劑是由重量百分含量75?90%的黃土粉、3?8%的海金沙提取物、5?12%的地薟提取物和2?5%的地錦草提取物制得，其制備方法包括以下步驟:
[0006]①制備黃土粉:采集一定重量的黃土送入馬弗爐中，200?500°C下煅燒3?5h，冷卻后粉碎成100?150目細粉，加入細粉3?12倍重量的濃度為0.5?25wt%的鹽酸溶液進行混合制漿，控制漿液的pH值4.5?6，在60?70°C下攪拌反應I?3h，加入適量濃度為25wt%的氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值為中性，繼續(xù)攪拌反應I?3h，過濾，濾餅用去離子水洗滌3次，在100°C下鼓風烘干，研磨至粒徑1200?1800目，得到白色的黃土粉；
[0007]②制備海金沙、地薟、地錦草提取物:采集無腐爛的海金沙、地薟、地錦草分別洗凈，自然干燥，粉碎成10?30目碎片，再分別倒入各相對應的浸提罐中，加入碎片6?15倍重量濃度為80?95被％的乙醇，60?75°C下提取I?3h，離心、過濾，濾渣用上述同法再提取2次，合并3次濾液減壓濃縮至1/2體積，過DlOl大孔吸附樹脂柱，先用水洗，棄去水洗液，再用濃度為35?90wt%的乙醇洗脫，收集醇洗脫液，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，恒溫干燥箱干燥，分別得到海金沙提取物、地薟提取物、地錦草提取物；
[0008]③制備天然抗菌劑:按配方稱取黃土粉，以1: 3?10的固液重量比加入去離子水，加入黃土粉重量0.5?3%的聚丙烯酸銨和0.3?2.5%的焦亞硫酸鈉分散處理I?3h，再加入配方量的海金沙提取物、地薟提取物、地錦草提取物攪拌均勻，送入超聲反應器中，在頻率40Hz、溫度70?85°C、功率200?350W下超聲處理I?3h，真空干燥，粉碎，得到天然抗菌劑；
[0009]④制備山蒼籽油:采集新鮮狀態(tài)的山蒼籽果實粉碎成30?60目碎片，加入碎片重量0.9?1.5%的堿性蛋白酶，在pH值9.0,60?70°C下攪拌酶解3?5h后，溫度降至50°C，加入適量醋酸調(diào)pH值5.0，加入碎片重量0.9?1.5%的復合纖維素酶，攪拌酶解3?5h，離心，分離得到游離油A、乳狀液、水解液和渣，乳狀液經(jīng)再次離心分離得到游離油B，合并游離油A、游離油B得到游離油，再加入占游離油重量0.3?5%的活性炭，于45?60°C下脫色1.5h，過200目篩，收集篩下濾液，得到山蒼籽油；
[0010]⑤按配方稱取聚合物、偶聯(lián)劑、山蒼籽油投入攪拌機中，在800r/min、25?30°C下攪拌5?15min，加入配方量天然抗菌劑，將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至1200r/min攪拌10?50min，出料，送入雙螺桿擠出機中，在210?250°C下熔融擠出造粒，得到混合顆粒；
[0011]⑥將步驟⑤的混合顆粒真空干燥至含水量< 50ppm，送入注塑機中，按常規(guī)注塑工藝壓模成型、脫模，制成抗菌耐老化塑料開關插座。
[0012]進一步，所述的聚合物為聚碳酸酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一種或兩種以上的混合。
[0013]更進一步，所述的偶聯(lián)劑為乙烯基三乙氧基硅烷、三硬脂酰基鈦酸異丙酯、Ν-(β-氨乙基)-γ_氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一種或兩種以上的混合。
[0014]上述方法所給出的配方是保證本發(fā)明產(chǎn)生所期望效果的基本配方，是本發(fā)明的技術核心，然而在實際應用中，完全可以在本發(fā)明配方的基礎上，根據(jù)各種需要添加相容劑、增韌劑、著色劑等，這些都屬于本領域公知的常識，且只要控制適當，也不會對本發(fā)明產(chǎn)生負面影響。
[0015]上述原料配方中偶聯(lián)劑的引入，提高了本發(fā)明的天然抗菌劑在聚合物基體中的分散性能及其與聚合物基體的結合力，使得該天然抗菌劑在聚合物基體中均勻分散，避免發(fā)生團聚，同時還起到輔助調(diào)節(jié)天然抗菌劑向塑料開關插座表面迀移析出速率的作用，實現(xiàn)塑料開關插座抗菌耐老化的即效性、持續(xù)性和安全性。
[0016]上述原料配方中的海金沙是蕨類植物海金沙科海金沙屬一年生草質(zhì)藤本植物，又稱雞膠莽、金砂蕨等，全草含有黃酮類化合物、酚酸及其糖苷類化合物及三萜類化合物等多種生物活性成分，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、利膽等多種藥理活性[王輝等，“海金沙的化學成分和藥理活性研究進展”《中國野生植物資源》2011年第2期]，尤其對藤黃球菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌和乙型溶血性鏈球菌有較好的抑制作用[歐陽玉祝等，“海金沙提取物體外抑菌性能研究”《中國野生植物資源》2009年第3期]，具有明顯的體外抗氧化活性[王桃云等，“海金沙黃酮體外抗氧化活性研究”《食品工業(yè)科技》2010年第3期]。
[0017]上述原料配方中的地茶(Melastoma dodecandnun Lour)為野牡丹科植物地茶的全草，又名鋪地稔、鋪地錦等，其味甘、酸、性稍涼；具有清熱化濕、祛瘀止痛等功效。研究表明，地薟含有多糖、黃酮類、氨基酸、阿魏酸、槲皮素、酚類、β-谷甾醇、胡蘿卜苷、豆留醇、齊墩果酸、篇蓄苷、沒食子酸、正十六酸、山奈酚等化學成分，具有抗菌消炎、抗氧化、抗腫瘤、抗衰老等作用[李麗等，“地薟的化學成分和藥理作用研究進展”《廣西中醫(yī)學院學報》2011年第I期]?，F(xiàn)代藥理學研究表明，從地薟提取的黃酮類、酚類、沒食子酸、山奈酚等成分具有較強的抗菌活性，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及綠膿桿菌等多種致病菌都有顯著的抑制作用。
[0018]上述原料配方中的地錦草(Euphorbia humifusa)為大戟科大戟屬地錦的全草。其味辛，性平，歸肝、大腸經(jīng)，具有清熱解毒，涼血止血之功效。富含谷留醇、沒食子酸、鞣花酸、短葉蘇木酚、槲皮素山奈酚、芹菜素-7-0-葡萄糖苷、木犀草素-7-0-葡萄糖苷、槲皮素-3-0-阿拉伯糖苷等化學成分[柳潤輝等，“地錦草化學成分的研究”《中草藥》2001年第2期]，藥理研究表明，地錦草具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗腫瘤、解毒和免疫調(diào)節(jié)等作用[王婷婷等，“地錦草的化學成分及藥理作用研究進展”《泰山醫(yī)學院學報》2012年第8期]。
[0019]目前，國內(nèi)外對海金沙、地薟、地錦草的生物活性物質(zhì)具有抗菌、抗氧化的研究盡管較成多，但