的文獻報道看,國內(nèi)外對地薟、文冠木、板栗殼的生物活性物質(zhì)具有抗菌、抗氧化研宄盡管較成熟,但將地薟、文冠木、板栗殼的生物活性物質(zhì)通過恰當(dāng)變量其配方比例與納米黃土復(fù)合作為抗菌劑添加到ABS樹脂中而具有天然抗菌耐老化和保健功能的同時提升力學(xué)性能在國內(nèi)外還未見相關(guān)研宄的報道,也未見工業(yè)化生產(chǎn)。
[0019]本發(fā)明將地薟、文冠木、板栗殼三種植物源提取物復(fù)配使用,功效互補,能最大限度地發(fā)揮各生物活性物質(zhì)的優(yōu)勢而將其劣勢減小到最低程度,在此基礎(chǔ)上與納米黃土進行復(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,還獲得了抗紫外線、自由基捕捉活性和保健功效。很好的彌補了天然抗菌劑成分單一、抗菌譜窄、抗菌能力弱的不足,為ABS兼具天然抗菌耐老化和保健功能的同時提升力學(xué)性能提出了新的方法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員不能根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)輕易確定該組分及配比,不能預(yù)料到本發(fā)明中的植物源提取物與納米黃土協(xié)同作用及所帶來的技術(shù)效果,體現(xiàn)了本發(fā)明的創(chuàng)造性。
[0020]上述原料配方中的藍莓籽油,是一種從杜鵑花科越橘屬植物藍莓種子提取的植物油,含有黃酮類、多糖類、花青素、蘆丁、氨基酸、胡蘿卜素、維生素Α、維生素Ε、異戊酸L-薄荷酯、亞麻醇、順-7-十四烯醛、γ -谷甾醇、β -谷甾醇、苯乙醇、視黃醛、脂肪酸、L-抗壞血酸-2,6-二棕櫚酸酯、亞油酸乙酯和角鯊烯等多種活性成分[屈小媛等,“藍莓籽油揮發(fā)性成分分析”《貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)》2013年第10期],具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、抗過敏、抗衰老、抗疲勞、增強記憶力等功效。
[0021]上述原料配方中的納米黃土,是天然黃土改性產(chǎn)物,我國自然資源豐富,儲量世界第一。各地黃土成分變化不大,它主要由碎肩礦物、粘土礦物和碳酸鹽礦物組成,而碎肩礦物中的石英、長石和云母類含量占碎肩礦物的80 %,伴有少量角閃石、綠簾石、綠泥石、磁鐵礦等;粘土礦物包括伊利石、蒙脫石、高嶺石、針鐵礦等?;瘜W(xué)成分以S12占優(yōu)勢,其次為A1203、CaO,再次為Fe203、MgO、K2O, Na2O, FeO、Ti02、MnO和有機雜質(zhì)等,由于這些有機雜質(zhì)的存在,黃土顏色通常呈淺黃色、灰黃色或黃褐色等,但因其獨特的微孔結(jié)構(gòu),比表面積大,堆密度小,孔體積大等特性,不僅具有細膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性強和熱穩(wěn)定性好的物性,還具有良好的吸附能力和較大的陽離子交換容量[沙愛民等,“論黃土陽離子交換容量之組成與性質(zhì)”《西安公路學(xué)院學(xué)報》1994年第4期]。通過現(xiàn)代科技檢測,黃土中含有大量的過氧化氫酶、二酚氧化酶、庶糖酶、胱酶等活性物質(zhì),具有凈化、解毒之功效,不僅能夠抑制細菌、霉菌等的棲息,而且還能釋放遠紅外線及切斷電磁輻射?!侗静菔斑z》中記載,黃土與人體有很好的相容性,可入藥。在民間早就有用黃土煎水治療小兒驚嚇、中毒之驗方,還可醫(yī)治燒傷,對緒多疾病有直接和間接治療的作用。其已被應(yīng)用于環(huán)保、建材、化妝品及醫(yī)藥等領(lǐng)域,但納米黃土負載植物源提取物作為抗菌劑添加入ABS樹脂中制備出天然抗菌耐老化ABS材料的相關(guān)研宄未見報道。
[0022]本發(fā)明人正是利用黃土的比表面積大,多微孔結(jié)構(gòu)以及良好的吸附性、熱穩(wěn)定性和分散懸浮性等特點,同時發(fā)揮了黃土與植物源提取物之間的高親和性,采用兩性表面活性劑與陽離子、非離子、兩性離子有良好配伍性的特征,協(xié)同誘導(dǎo)植物源提取物對黃土的層間結(jié)構(gòu)進行擴張,從而使植物源提取物更容易插層到黃土的層間結(jié)構(gòu)之中,形成納米級的植物源/黃土復(fù)合抗菌劑,該復(fù)合抗菌劑與藍莓籽油、ABS樹脂在熔融條件下以共插層形式,使植物源/黃土復(fù)合抗菌劑均勻分散在ABS樹脂中,得到天然抗菌耐老化ABS材料。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),藍莓籽油與聚乙烯蠟之間通過熱處理復(fù)配具有較好的協(xié)同效應(yīng),不僅增強了 ABS材料的抗菌耐老化能力和保健功效。而且使得親水性黃土片層以納米級尺寸均勻分散于ABS樹脂中,產(chǎn)生良好的界面粘結(jié)性能,有效減少ABS樹脂分子鏈間內(nèi)摩擦力,阻止了其團聚的可能。同時提高了 ABS樹脂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(xué)性能和加工性能得以提升。有效解決了天然抗菌劑在ABS樹脂中界面不相容、產(chǎn)生團聚和分散不均勻的問題。
[0023]本發(fā)明人出乎預(yù)料地發(fā)現(xiàn),黃土中S12含量高,酸化后的黃土微孔中酸度增加,經(jīng)煅燒失去結(jié)構(gòu)水,除去微孔中雜質(zhì)較徹底,產(chǎn)生大量的空間,同時改變無機雜質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)而活化,增強雜質(zhì)本身同酸反應(yīng)的能力,獲得純度高、多孔粒細的S12,其表面及孔內(nèi)表面分布有大量的硅羥基(-S1-OH),這些硅羥基在水溶液中離解出H+,表面表現(xiàn)出一定的負電性,是一種優(yōu)良的螯合基團、親核反應(yīng)基團。而兩性表面活性劑能夠與植物源提取物最大限度互溶,并通過相互吸引產(chǎn)生協(xié)同增效作用,兩者協(xié)同對納米黃土的層間結(jié)構(gòu)進行擴張的同時獲得需要的電荷,從而將植物源提取物引入到黃土層間,極易滲透到黃土片層的內(nèi)部,使植物源提取物負載于納米黃土的均勻性和穩(wěn)定性顯著提高,表現(xiàn)出協(xié)同相加的抗菌耐老化能力和保健功效。很好的克服了現(xiàn)有天然抗菌劑的抗菌成分單一,抗菌譜窄,易析出,抗菌效果不能持久的缺陷。其機理是,當(dāng)植物源提取物在ABS樹脂中擴散時,由于ABS樹脂、納米黃土、植物源提取物、藍莓籽油、兩性表面活性劑的性能進行有機結(jié)合形成一種受限體系,使該體系中插入的植物源提取物被束縛在黃土的片層之間,分子的轉(zhuǎn)動、平動以及鏈段的運動都受到很大的束縛,使植物源提取物無法直線擴散,形成了有效的物理屏障,導(dǎo)致植物源提取物析出速率受黃土片層的牽制而減緩了析出速率,延長抗菌耐老化時效,當(dāng)ABS制品表面的植物源提取物濃度降低時,可以通過ABS基體相不斷向表面自迀移,從而實現(xiàn)對動態(tài)界面的連續(xù)動態(tài)修飾,控制植物源提取物析出速率。并且由于部分植物源提取物被負載于黃土內(nèi)部,因此當(dāng)黃土表面的植物源提取物析出后,其內(nèi)部的植物源提取物在濃度梯度的作用下可以得到連續(xù)析出,達到很好的緩釋效果。制品使用較長時間后仍然能夠保持較好的抗菌耐老化、保健和力學(xué)性能。
[0024]本發(fā)明將黃土、地薟、文冠木、板栗殼、藍莓籽、兩性表面活性等原料進行處理后添加到ABS樹脂中,各原料發(fā)揮作用相得益彰,協(xié)同增效,使ABS材料獲得了天然抗菌、防霉、抗氧化、抗紫外線及遠紅外保健等多重功效,其用于制造ABS制品不僅具有廣譜的抗菌性,而且抑菌率高、抗菌性好、抗菌持久。特別對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、變形桿菌等細菌有非常好的抑制、殺滅作用,殺滅率可達到95%以上。還具有優(yōu)異的耐老化能力和更好的力學(xué)性能,使ABS制品長期暴露在日光下,不變色,不變形,不脆裂,使用壽命長。與此同時,遠紅外輻射效應(yīng)可起到自潔、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。且抗菌原料取自天然,環(huán)保無污染,成本低廉,容易推廣應(yīng)用。
[0025]本發(fā)明所述的ABS材料可以用于任何常規(guī)的ABS制品,譬如制備日常用方向盤、容器、衛(wèi)生潔具玩具、體育用品、冰箱內(nèi)層、手機外殼和各類電器面板等,因此大大拓展了 ABS的應(yīng)用范圍,蘊含著巨大的社會、生態(tài)和經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。但這些實施例僅限于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0027]實施例一
[0028]1.原料準(zhǔn)備:
[0029]①制備植物源提取物:稱取地薟28kg、板栗殼47kg、文冠木25kg分別用水洗凈,干燥后混合,粉碎成60目粗粉,加入相當(dāng)于粗粉重量9倍的濃度為90wt%的乙醇溶液,浸泡3h后,回流提取2h,過濾,濾渣用上述同法再提取2次,合并3次濾液,取濾液減壓濃縮至1/2體積,上HPD100大孔樹脂柱,在流速8ml/min下吸附3h,用濃度為35?1:%的丙酮溶液洗脫,回收丙酮,減壓濃縮,噴霧干燥,得到植物源提取物;
[0030]②制備納米黃土,采集一定量的黃土以1: 5的固液重量比加入濃度為10?50wt%的鹽酸溶液進行混合制漿,控制漿液的pH值為5,置于閉式耐酸反應(yīng)釜中,在150 °C反應(yīng)3h,出料,冷卻,用去離子水洗滌至中性,干燥,在400°C下煅燒0.5h,冷卻,用陶瓷珠磨機磨至粒徑1800目,得到白色的納米黃土 ;
[0031]③制備藍莓籽油:采集飽滿、無腐爛的藍莓籽,破碎,蒸炒,送入壓榨油機于50°C下壓榨,得到籽油和籽渣,在籽渣中加入相當(dāng)于籽渣重量9倍的濃度為65被%的乙醇于50°C下提取2h,過200目篩,濾液與籽油合并,在合并油中加入占合并油重量2%的活性炭,于60°C下脫色2h,得到藍莓籽油;
[0032]④兩性表面活性劑選自十六烷基三甲基溴化胺、十八烷基二羥乙基氧化胺、十四烷基二羥乙基氧化胺、椰油基二羥乙基氧化胺、十二烷基乙氧基磺基甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿、烷基羥磺