[发明专利]一种抗菌耐老化聚碳酸酯材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种抗菌耐老化聚碳酸酯材料及其制备方法，该聚碳酸酯材料是由重量百分含量75～90％的聚碳酸酯、2～5％的植物源提取物，6～16％的纳米黄土、0.7～1.8％的山苍籽油和1.3～2.2％的十六烷基三甲基溴化胺通过多种途径的加工手段制成。获得了天然抗菌、防霉、抗氧化、抗紫外线及远红外保健等多重功效，其用于制造聚碳酸酯制品不仅抗菌谱广、抑菌能力强，抗菌效果持久。而且具有优异的耐老化能力和更好的力学性能，使用寿命更长。与此同时，黄土本身所具有的远红外辐射效应既可起到保健作用，又可起到自洁、净化环境空气，消除异味的作用，利于人体健康和环境友好。因此大大拓展了聚碳酸酯的应用范围，蕴含着巨大的社会、生态和经济效益。

主权项

一种抗菌耐老化聚碳酸酯材料，其特征在于，按重量百分比计，其原料配方组成为：聚碳酸酯75～90％，植物源提取物2～5％，纳米黄土6～16％，山苍籽油0.7～1.8％，十六烷基三甲基溴化胺1.3～2.2％，所述的植物源提取物是由重量百分含量15～25％的紫金砂、40～55％的铁苋菜和30～45％的酢浆草提取制得，其制备方法包括以下步骤：①制备植物源提取物：按配方称取紫金砂、铁苋菜、酢浆草分别去杂，洗净，干燥后混合，磨碎成50～80目粗粉，加入相当粗粉3～10倍重量的浓度为85～95wt％的乙醇回流提取3次，每次2h，合并3次的提取液，蒸干，上D‑101大孔吸附树脂进行梯度洗脱，先用水洗，弃去水洗液，再用浓度为10wt％的乙醇、30wt％的乙醇、50wt％的乙醇、70wt％的乙醇、95wt％的乙醇洗脱，收集浓度为30～95wt％的乙醇洗脱液，经旋转蒸发仪浓缩，恒温干燥箱干燥，得到植物源提取物；②制备纳米黄土：采集一定量的黄土送入马弗炉中，200～500℃下煅烧0.5～3h，冷却后粉碎成100～150目细粉，加入相当细粉重量6～15倍的浓度为0.5～25wt％的盐酸溶液，在65～75℃下搅拌反应1～5h，加入适量浓度为30wt％的氢氧化钠溶液调pH值为中性，室温搅拌反应1.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤2～3次，在150℃下焙烘至含水量≤1.5％，研磨至粒径1000～1800目，得到白色的纳米黄土；③制备山苍籽油：采集新鲜状态的山苍籽果头粉碎成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℃下搅拌酶解3～5h后，温度降至50℃，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℃下脱色1.5h，过200目筛，收集筛下滤液，制得山苍籽油；④按配方称取纳米黄土，以1∶3～15的固液重量比加入去离子水，再加入占纳米黄土重量0.5～3％的聚丙烯酸铵，在60～75℃下搅拌1～3h，形成稳定均匀胶体溶液；然后将配方量的植物源提取物溶解于浓度为35～50wt％的乙醇溶液中，使固液重量比为1∶2，再加入配方量的十六烷基三甲基溴化胺搅拌混合均匀后添加到上述胶体溶液中，在频率40kHz、温度60～70℃、功率200～500W下超声分散0.5～1.2h，在90～100℃下真空干燥，粉碎，得到植物源/黄土复合抗菌剂；⑤按配方称取山苍籽油，按1∶1的重量比加入柠檬酸三丁酯，在室温有氧环境下搅拌至充分混合均匀，得到预混料；⑥按配方称取聚碳酸酯送入高速混合机中，加入步骤⑤的预混料，在35～50℃下混合3～5min，再加入步骤④的植物源/黄土复合抗菌剂，升温到70～85℃，继续混合30～50min，送入双螺杆挤出机中，在180℃～250℃下经熔融混炼挤出、冷却造粒，即得到抗菌耐老化聚碳酸酯材料。