一种抗菌耐老化塑料开关插座及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关插座，尤其涉及一种抗菌耐老化塑料开关插座及其制备方法。
【背景技术】
[0002]开关插座在日常工作和生活中几乎无处不在，主要是用来接通和断开电路的手动控制工具，使用频率非常高。然而普通的开关插座多为PC、ABS等工程塑料加工而成，工程塑料虽具有良好的韧性和成型性能，但其不耐热氧老化和光老化，易老化、变色，从而影响开关插座的美感及使用寿命。同时功能也较为单一，不具有抗菌功能，人体经常与开关插座接触，日积月累容易变得肮脏，其表面会滋生或繁殖各种有害的细菌、真菌及病菌，不同的人接触就会造成交叉感染，成为一个公众传播源，这给人类的健康和环境都会造成极大的危害。
[0003]有鉴于上述因素，近些年，国内外对用于开关插座抗菌方面的研究逐渐增多，经检索文献，目前用于开关插座的抗菌剂研究主要围绕无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂展开。无机抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子为抗菌剂，以磷酸盐、膨润土、沸石等多孔无机非金属材料为载体制得，具有抗菌效率高，耐热性强，但其价格昂贵，环保欠缺，人们长期接触含有银、锌、铜等金属离子的开关插座会对人体的肝脏造成负面影响。有机抗菌剂包括季胺盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等，虽然杀菌速度快，抗菌效果显著，但易产生耐药性，热稳定性较差，抗菌持久性短，毒性较大，从而给人们带来新的健康隐患。与之相比，天然抗菌剂是从植物、动物或生物中提取，其来源广泛，成本低，具有安全无毒、抗菌效率高、耐热性好、营养保健成分丰富、不易产生耐药性和环境友好等优点，故其应用和研究越来越受到人们的重视。但天然抗菌剂通常是从一种植物、动物或生物中提取而成，抗菌活性成分较单一，抗菌范围窄，其与塑料之间的相容性差，存在团聚、分散不均等问题，且在使用过程中抗菌活性成分易析出，抗菌效果不能持久。因此，本领域迫切需要一种新的技术方案来解决上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明旨在解决上述问题，而提供一种抗菌耐老化塑料开关插座及其制备方法，该方法的天然抗菌剂采用多种植物提取物负载于黄土均匀分散在开关插座表面及内部，相容性好，香味怡人，既具有抗菌谱广、高效、持久、安全的效果，又表现出优良的耐老化和更好的力学性能，热稳定性好，使用寿命更长，且远红外辐射效应还起到自洁、净化环境，消除异味的作用。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种抗菌耐老化塑料开关插座，该塑料开关插座的原料配方按重量百分比计为:聚合物75?95%，天然抗菌剂3?19%，山苍籽油1.5?3.5%，偶联剂0.5?2.5%，所述的天然抗菌剂是由重量百分含量75?90%的黄土粉、3?8%的海金沙提取物、5?12%的地莶提取物和2?5%的地锦草提取物制得，其制备方法包括以下步骤:
[0006]①制备黄土粉:采集一定重量的黄土送入马弗炉中，200?500°C下煅烧3?5h，冷却后粉碎成100?150目细粉，加入细粉3?12倍重量的浓度为0.5?25wt%的盐酸溶液进行混合制浆，控制浆液的pH值4.5?6，在60?70°C下搅拌反应I?3h，加入适量浓度为25wt%的氢氧化钠溶液调整pH值为中性，继续搅拌反应I?3h，过滤，滤饼用去离子水洗涤3次，在100°C下鼓风烘干，研磨至粒径1200?1800目，得到白色的黄土粉；
[0007]②制备海金沙、地莶、地锦草提取物:采集无腐烂的海金沙、地莶、地锦草分别洗净，自然干燥，粉碎成10?30目碎片，再分别倒入各相对应的浸提罐中，加入碎片6?15倍重量浓度为80?95被％的乙醇，60?75°C下提取I?3h，离心、过滤，滤渣用上述同法再提取2次，合并3次滤液减压浓缩至1/2体积，过DlOl大孔吸附树脂柱，先用水洗，弃去水洗液，再用浓度为35?90wt%的乙醇洗脱，收集醇洗脱液，经旋转蒸发仪浓缩，恒温干燥箱干燥，分别得到海金沙提取物、地莶提取物、地锦草提取物；
[0008]③制备天然抗菌剂:按配方称取黄土粉，以1: 3?10的固液重量比加入去离子水，加入黄土粉重量0.5?3%的聚丙烯酸铵和0.3?2.5%的焦亚硫酸钠分散处理I?3h，再加入配方量的海金沙提取物、地莶提取物、地锦草提取物搅拌均匀，送入超声反应器中，在频率40Hz、温度70?85°C、功率200?350W下超声处理I?3h，真空干燥，粉碎，得到天然抗菌剂；
[0009]④制备山苍籽油:采集新鲜状态的山苍籽果实粉碎成30?60目碎片，加入碎片重量0.9?1.5%的碱性蛋白酶，在pH值9.0,60?70°C下搅拌酶解3?5h后，温度降至50°C，加入适量醋酸调pH值5.0，加入碎片重量0.9?1.5%的复合纤维素酶，搅拌酶解3?5h，离心，分离得到游离油A、乳状液、水解液和渣，乳状液经再次离心分离得到游离油B，合并游离油A、游离油B得到游离油，再加入占游离油重量0.3?5%的活性炭，于45?60°C下脱色1.5h，过200目筛，收集筛下滤液，得到山苍籽油；
[0010]⑤按配方称取聚合物、偶联剂、山苍籽油投入搅拌机中，在800r/min、25?30°C下搅拌5?15min，加入配方量天然抗菌剂，将转速调节至1200r/min搅拌10?50min，出料，送入双螺杆挤出机中，在210?250°C下熔融挤出造粒，得到混合颗粒；
[0011]⑥将步骤⑤的混合颗粒真空干燥至含水量< 50ppm，送入注塑机中，按常规注塑工艺压模成型、脱模，制成抗菌耐老化塑料开关插座。
[0012]进一步，所述的聚合物为聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的任意一种或两种以上的混合。
[0013]更进一步，所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、三硬脂酰基钛酸异丙酯、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、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上的混合。
[0014]上述方法所给出的配方是保证本发明产生所期望效果的基本配方，是本发明的技术核心，然而在实际应用中，完全可以在本发明配方的基础上，根据各种需要添加相容剂、增韧剂、着色剂等，这些都属于本领域公知的常识，且只要控制适当，也不会对本发明产生负面影响。
[0015]上述原料配方中偶联剂的引入，提高了本发明的天然抗菌剂在聚合物基体中的分散性能及其与聚合物基体的结合力，使得该天然抗菌剂在聚合物基体中均匀分散，避免发生团聚，同时还起到辅助调节天然抗菌剂向塑料开关插座表面迀移析出速率的作用，实现塑料开关插座抗菌耐老化的即效性、持续性和安全性。
[0016]上述原料配方中的海金沙是蕨类植物海金沙科海金沙属一年生草质藤本植物，又称鸡胶莽、金砂蕨等，全草含有黄酮类化合物、酚酸及其糖苷类化合物及三萜类化合物等多种生物活性成分，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、利胆等多种药理活性[王辉等，“海金沙的化学成分和药理活性研究进展”《中国野生植物资源》2011年第2期]，尤其对藤黄球菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和乙型溶血性链球菌有较好的抑制作用[欧阳玉祝等，“海金沙提取物体外抑菌性能研究”《中国野生植物资源》2009年第3期]，具有明显的体外抗氧化活性[王桃云等，“海金沙黄酮体外抗氧化活性研究”《食品工业科技》2010年第3期]。
[0017]上述原料配方中的地茶(Melastoma dodecandnun Lour)为野牡丹科植物地茶的全草，又名铺地稔、铺地锦等，其味甘、酸、性稍凉；具有清热化湿、祛瘀止痛等功效。研究表明，地莶含有多糖、黄酮类、氨基酸、阿魏酸、槲皮素、酚类、β-谷甾醇、胡萝卜苷、豆留醇、齐墩果酸、篇蓄苷、没食子酸、正十六酸、山奈酚等化学成分，具有抗菌消炎、抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等作用[李丽等，“地莶的化学成分和药理作用研究进展”《广西中医学院学报》2011年第I期]。现代药理学研究表明，从地莶提取的黄酮类、酚类、没食子酸、山奈酚等成分具有较强的抗菌活性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及绿脓杆菌等多种致病菌都有显著的抑制作用。
[0018]上述原料配方中的地锦草(Euphorbia humifusa)为大戟科大戟属地锦的全草。其味辛，性平，归肝、大肠经，具有清热解毒，凉血止血之功效。富含谷留醇、没食子酸、鞣花酸、短叶苏木酚、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-阿拉伯糖苷等化学成分[柳润辉等，“地锦草化学成分的研究”《中草药》2001年第2期]，药理研究表明，地锦草具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、解毒和免疫调节等作用[王婷婷等，“地锦草的化学成分及药理作用研究进展”《泰山医学院学报》2012年第8期]。
[0019]目前，国内外对海金沙、地莶、地锦草的生物活性物质具有抗菌、抗氧化的研究尽管较成多，但