抗菌機艙線束及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗菌機艙線束及制備方法,該方法包括:1)將中草藥炒制,將炒制后的中草藥與水中進行煎煮、過濾得中草藥提取液;2)將膨潤土、重氮鹽、三丁基錫、三乙基硅在有機溶劑和堿性條件下進行接觸反應,然后過濾得改性活化物;3)將天然橡膠、硅微粉、N?環己基?N?苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷酸脲、2?甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改性活化物混煉成母膠;4)將硫化劑、硫磺和母膠進行第一次硫化處理;5)將第一次硫化后的母膠進行第二次硫化以成改性橡膠;6)將改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面形成抗菌機艙線束。該線束具有優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能。
【專利說明】
抗菌機艙線束及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及線束橡膠,具體地,涉及一種抗菌機艙線束及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 橡膠是一種具有彈性的聚合物。橡膠可以從一些植物的樹汁中取得,也可以是人 造的,兩者皆有相當多的應用及產品,例如輪胎、墊圈等,遂成為重要經濟作物。橡膠的種植 主要集中在東南亞地區,如泰國、馬來西亞、印度尼西亞。橡膠按原料分為天然橡膠和合成 橡膠,無論是天然橡膠,還是合成橡膠均在生產和生活中得以廣泛的應用。
[0003] 由于天然橡膠具有一系列的優異的物理化學特性,尤其是其優良的回彈性、絕緣 性、隔水性及可塑性等特性,所以得以廣泛用途:如日常生活中用的雨鞋、暖水袋、松緊帶; 醫療衛生行業所用的外科醫生手套、輸血管;交通運輸上用的各種輪胎;工業上用的傳送 帶、運輸帶、耐酸和耐堿手套;農業上用的排灌膠管、氨水袋;氣象測量用的探空氣球;科學 試驗用的密封、防震設備;國防上用的飛機、坦克、大炮、防毒面具;甚至成為火箭、人造地球 衛星和宇宙飛船等高精尖科學技術產品不可或缺的原料。但是作為抗菌機艙線束的外皮的 橡膠,由于機艙中的高溫環境導致其極易老化,同時在抗菌機艙線束的表面也及易滋生霉 菌,進而導致機艙內部的空氣質量下降。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種抗菌機艙線束及其制備方法,通過該方法制備而得的抗 菌機艙線束的硅膠層具有優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,同時該制備方法條件溫和、 原料易得且工序簡單。
[0005] 為了實現上述目的,本發明提供了一種抗菌機艙線束的制備方法,該制備方法包 括:
[0006] 1)將中草藥進行炒制,接著將炒制后的中草藥與水中進行煎煮、過濾以制得中草 藥提取液;
[0007] 2)將膨潤土、重氮鹽、三丁基錫、三乙基硅在有機溶劑和堿性條件下進行接觸反 應,然后過濾以制得改性活化物;
[0008] 3)將天然橡膠、硅微粉、N-環己基-N-苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷 酸脲、2-甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改 性活化物混煉制成母膠;
[0009] 4)將硫化劑、硫磺和母膠混煉以進行第一次硫化處理;
[0010] 5)將第一次硫化后的母膠進行第二次硫化以制成改性橡膠;
[0011] 6)將所述改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面以形成抗菌機艙線束;
[0012] 其中,中草藥包括荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨跖草、紫菀、枳實、辛夷、葶藶子和 天仙藤。
[0013]發明還提供了一種抗菌機艙線束,該抗菌機艙線束通過上述的方法制備而成。
[0014] 通過上述技術方案,本發明提供的制備方法通過上述各原料以及各步驟之間的協 同作用,從而使得制得的抗菌機艙線束的硅膠層具有優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能, 同時該制備方法條件溫和、原料易得且工序簡單。
[0015] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0016] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
[0017] 本發明提供了一種抗菌機艙線束的制備方法,該制備方法包括:
[0018] 1)將中草藥進行炒制,接著將炒制后的中草藥與水中進行煎煮、過濾以制得中草 藥提取液;
[0019] 2)將膨潤土、重氮鹽、三丁基錫、三乙基硅在有機溶劑和堿性條件下進行接觸反 應,然后過濾以制得改性活化物;
[0020] 3)將天然橡膠、硅微粉、N-環己基-N-苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷 酸脲、2-甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改 性活化物混煉制成母膠;
[0021 ] 4)將硫化劑、硫磺和母膠混煉以進行第一次硫化處理;
[0022] 5)將第一次硫化后的母膠進行第二次硫化以制成改性橡膠;
[0023] 6)將所述改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面以形成抗菌機艙線束;
[0024]其中,中草藥包括荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨跖草、紫菀、枳實、辛夷、葶藶子和 天仙藤。
[0025] 在本發明的步驟1)中,各物料的具體用量可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得 制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,相對于1〇〇重量份的荊芥, 雞內金的用量為55-61重量份,蘆根的用量為120-135重量份,羅布麻的用量為74-85重量 份,鴨妬草的用量為22-38重量份,紫斃的用量為55-69重量份,枳實的用量為47-56重量份, 辛夷的用量為29-36重量份,葶藶子的用量為17-28重量份,天仙藤的用量為56-67重量份, 水的用量為800-1000重量份。
[0026] 同時,在本發明的步驟1)中,炒制的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使 得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,炒制至少滿足以下條 件:炒制溫度為270-310°C,炒制時間為40-60min。
[0027] 在本發明的步驟1)中,煎煮的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制 得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,煎煮至少滿足以下條件:煎 煮溫度為210-240°C,煎煮時間為4-6h。
[0028] 此外,在本發明的步驟2)中,各物料的具體用量可以在寬的范圍內選擇,但是為了 使得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,相對于1〇〇重量份的 膨潤土,重氮鹽的用量為82-95重量份,三丁基錫的用量為29-46重量份,三乙基硅的用量為 10-22重量份,有機溶劑的用量為300-500重量份。
[0029]在本發明的步驟2)中,接觸反應的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使 得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,接觸反應至少滿足以下 條件:反應溫度為75-90 °C,反應時間為7-1 Oh,體系pH為8-12。
[0030]另外,在本發明的步驟2)中,重氮鹽的具體種類可以在寬的范圍內選擇,但是為了 使得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,在步驟2)中,重氮鹽 選自對氨基苯磺酸重氮鹽、對硝基氟硼化重氮鹽、對硝基苯胺重氮鹽和四氟硼酸重氮鹽中 的一種或多種。
[0031]在本發明的步驟2)中,有機溶劑的具體種類可以在寬的范圍內選擇,但是為了使 得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,有機溶劑選自甲酰胺、 乙二醇、甲基甲酰胺、乙醇和丙醇中的一種或多種。
[0032] 并且,在本發明的步驟3)中,各物料的具體用量可以在寬的范圍內選擇,但是為了 使得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,相對于1〇〇重量份的 天然橡膠,硅微粉的用量為13-17重量份,N-環己基-N-苯基對苯二胺的用量為24-31重量 份,二叔丁基對甲酸的用量為35-44重量份,木質素的用量為8-15重量份,磷酸脲的用量為 27-34重量份,2-甲基蒽的用量為1-3重量份,甲基叔丁基醚的用量為75-85重量份,甲氧節 啶的用量為18-27重量份,甲基三乙氧基硅烷的用量為55-67重量份,銨鉻礬的用量為10-17 重量份,中草藥提取液的用量為41-50重量份,改性活化物的用量為32-38重量份。
[0033] 在本發明的步驟3)中,混煉的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得制 得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,混煉至少滿足以下條件:混 煉溫度為150-160 °C,混煉時間為8-12h。
[0034] 在上述內容的基礎上,在步驟4)中,各物料的具體用量可以在寬的范圍內選擇,但 是為了使得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,相對于1〇〇重 量份的母膠,硫化劑的用量為〇. 2-0.8重量份,硫磺的用量為9-14重量份。
[0035]在本發明的步驟4)中,第一次硫化的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了 使得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,第一次硫化滿足以下 條件:硫化溫度為120-170°(:,硫化時間為15-201^11,硫化壓力為10-121^ &;
[0036]在本發明的步驟4)中,硫化劑的具體種類可以在寬的范圍內選擇,但是為了使得 制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,硫化劑選自雙叔丁基過氧 化異丙基苯、過氧化二異丙基苯、過氧化苯甲酰和2,4_二氯化過氧化苯甲酰中的一種或多 種。
[0037] 在本發明的步驟5)中,第二次硫化的具體條件可以在寬的范圍內選擇,但是為了 使得制得的線束具有更優異的力學性能、耐高溫和抗菌性能,優選地,第二次硫化滿足以下 條件:硫化溫度為210-220 °C,硫化時間為3-5h。
[0038] 本發明還提供了一種抗菌機艙線束,該抗菌機艙線束通過上述的方法制備而成。
[0039] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
[0040] 實施例1
[00411 1)將中草藥于290 °C下進行炒制50min,接著將炒制后的中草藥與220 °C水中進行 煎煮5h、過濾取濾液以制得中草藥提取液;其中,中草藥包括荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨 跖草、紫菀、枳實、辛夷、葶藶子和天仙藤,并且,荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨跖草、紫菀、 枳實、辛夷、葶藶子、天仙藤與水的重量比為100 :58:128:78:33:59:52:34:25:62:900。 [0042] 2)將膨潤土、重氮鹽(對氨基苯磺酸重氮鹽)、三丁基錫、三乙基硅、有機溶劑(甲酰 胺)按照100:88:35:17:40的重量比混合并于pH為10、80 °C的條件下進行接觸反應9h,然后 過濾取濾餅以制得改性活化物。
[0043] 3)將天然橡膠、硅微粉、N-環己基-N-苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷 酸脲、2-甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改 性活化物按照100:15:28:39:12:30:2:80:24:62:15:45:35的重量比混合并于155°C下混煉 1 Oh制成母膠;
[0044] 4)將硫化劑(雙叔丁基過氧化異丙基苯)、硫磺和母膠按照0.5:12:100的重量比混 合并于150°C和llMpa的條件下進行第一次硫化處理18min;
[0045] 5)將第一次硫化后的母膠在215°C的烘箱中進行第二次硫化4h以制成改性橡膠;
[0046] 6)將所述改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面以形成抗菌機艙線束A1。
[0047] 實施例2
[0048] 1)將中草藥于270 °C下進行炒制40min,接著將炒制后的中草藥與210 °C水中進行 煎煮4h、過濾取濾液以制得中草藥提取液;其中,中草藥包括荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨 跖草、紫菀、枳實、辛夷、葶藶子和天仙藤,并且,荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨跖草、紫菀、 枳實、辛夷、葶藶子、天仙藤與水的重量比為1〇〇 :55:120:74:22:55:47:29:17:56:800。 [0049] 2)將膨潤土、重氮鹽(對硝基氟硼化重氮鹽)、三丁基錫、三乙基硅、有機溶劑(甲基 甲酰胺)按照100:82:29:10:300的重量比混合并于pH為8、75 °C的條件下進行接觸反應7h, 然后過濾取濾餅以制得改性活化物。
[0050] 3)將天然橡膠、硅微粉、N-環己基-N-苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷 酸脲、2-甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改 性活化物按照100:13:24:35:8:27:1:75:18:55:10:41:32的重量比混合并于150 °C下混煉 8h制成母膠;
[0051] 4)將硫化劑(過氧化二異丙基苯)、硫磺和母膠按照0.2:9:100的重量比混合并于 120°C和lOMpa的條件下進行第一次硫化處理15min;
[0052] 5)將第一次硫化后的母膠在210°C的烘箱中進行第二次硫化3h以制成改性橡膠;
[0053] 6)將所述改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面以形成抗菌機艙線束A2。
[0054] 實施例3
[0055] 1)將中草藥于310 °C下進行炒制60min,接著將炒制后的中草藥與240 °C水中進行 煎煮6h、過濾取濾液以制得中草藥提取液;其中,中草藥包括荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨 跖草、紫菀、枳實、辛夷、葶藶子和天仙藤,并且,荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨跖草、紫菀、 枳實、辛夷、葶藶子、天仙藤與水的重量比為1〇〇 :61:135:85:38:69:56:36:28:67:1000。 [0056] 2)將膨潤土、重氮鹽(四氟硼酸重氮鹽)、三丁基錫、三乙基硅、有機溶劑(丙醇)按 照100:95:46:22:500的重量比混合并于pH為12、90°C的條件下進行接觸反應10h,然后過濾 取濾餅以制得改性活化物。
[0057] 3)將天然橡膠、硅微粉、N-環己基-N-苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷 酸脲、2-甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改 性活化物按照100:17:31:44:15:34:3:85:27:67:17:50:38的重量比混合并于160°C下混煉 12h制成母膠;
[0058] 4)將硫化劑(2,4-二氯化過氧化苯甲酰)、硫磺和母膠按照0.8:14:100的重量比混 合并于170°C和12Mpa的條件下進行第一次硫化處理20min;
[0059] 5)將第一次硫化后的母膠在220°C的烘箱中進行第二次硫化5h以制成改性橡膠;
[0060] 6)將所述改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面以形成抗菌機艙線束A3。
[0061 ] 對比例1
[0062] 按照實施例1的方法進行制得線束B1,不同的是,步驟1)中未使用荊芥、雞內金、蘆 根、羅布麻和鴨跖草。
[0063] 對比例2
[0064] 按照實施例1的方法進行制得線束B2,不同的是,步驟1)中未使用紫菀、枳實、辛 夷、葶藶子和天仙藤。
[0065] 對比例3
[0066]按照實施例1的方法進行制得線束B3,不同的是,步驟2)中未使用重氮鹽。
[0067] 對比例4
[0068]按照實施例1的方法進行制得線束M,不同的是,步驟2)中未使用三丁基錫。
[0069] 對比例5
[0070] 按照實施例1的方法進行制得線束B5,不同的是,步驟2)中未使用三乙基硅。
[0071] 對比例6
[0072] 按照實施例1的方法進行制得線束B6,不同的是,步驟3)中未使用中草藥提取液。
[0073] 對比例7
[0074]按照實施例1的方法進行制得線束B7,不同的是,步驟3)中未使用改性活化物。 [0075] 檢測例1
[0076]在25°C下檢測上述線束表面的橡膠層的拉伸強度oti/MPa,接著將上述線束置于 150°C的環境下靜置3天并檢測橡膠層的拉伸強度〇t2/MPa,具體結果見表1。
[0077] 檢測例2
[0078] 將上述線束置于溫度為60°C且相對濕度為60%為的環境下靜置3天并檢測線束表 面的菌落數(cfu/cm 2),具體結果見表1 〇
[0079] 表 1
[0081]通過上述實施例、對比例和檢測例可知,本發明提供的抗菌機艙線束具有優異的 力學性能、耐高溫和抗菌性能。
[0082] 以上詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明并不限于上述實施方式中 的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,這 些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
[0083] 另外需要說明的是,在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征,在不矛 盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本發明對各種可 能的組合方式不再另行說明。
[0084] 此外,本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本 發明的思想,其同樣應當視為本發明所公開的內容。
【主權項】
1. 一種抗菌機艙線束的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括: 1) 將中草藥進行炒制,接著將炒制后的所述中草藥與水中進行煎煮、過濾以制得中草 藥提取液; 2) 將膨潤土、重氮鹽、三丁基錫、三乙基硅在有機溶劑和堿性條件下進行接觸反應,然 后過濾以制得改性活化物; 3) 將天然橡膠、硅微粉、N-環己基-N-苯基對苯二胺、二叔丁基對甲酚、木質素、磷酸脲、 2-甲基蒽、甲基叔丁基醚、甲氧芐啶、甲基三乙氧基硅烷、銨鉻礬、中草藥提取液和改性活化 物混煉制成母膠; 4) 將硫化劑、硫磺和所述母膠混煉以進行第一次硫化處理; 5) 將第一次硫化后的所述母膠進行第二次硫化以制成改性橡膠; 6) 將所述改性橡膠通過擠壓成型于線芯的表面以形成抗菌機艙線束; 其中,所述中草藥包括荊芥、雞內金、蘆根、羅布麻、鴨跖草、紫斃、枳實、辛夷、葶藶子和 天仙藤。2. 根據權利要求1所述的制備方法,其中,在步驟1)中,相對于100重量份的所述荊芥, 所述雞內金的用量為55-61重量份,所述蘆根的用量為120-135重量份,所述羅布麻的用量 為74-85重量份,所述鴨妬草的用量為22-38重量份,所述紫斃的用量為55-69重量份,所述 枳實的用量為47-56重量份,所述辛夷的用量為29-36重量份,所述葶藶子的用量為17-28重 量份,所述天仙藤的用量為56-67重量份,所述水的用量為800-1000重量份。3. 根據權利要求2所述的制備方法,其中,在步驟1)中,所述炒制至少滿足以下條件:炒 制溫度為270-310°C,炒制時間為40-60min; 優選地,在步驟1)中,所述煎煮至少滿足以下條件:煎煮溫度為210-240°C,煎煮時間為 4~6h〇4. 根據權利要求1-3中任意一項所述的制備方法,其中,在步驟2)中,相對于100重量份 的所述膨潤土,所述重氮鹽的用量為82-95重量份,所述三丁基錫的用量為29-46重量份,所 述三乙基硅的用量為10-22重量份,所述有機溶劑的用量為300-500重量份。5. 根據權利要求4所述的制備方法,其中,在步驟2)中,所述接觸反應至少滿足以下條 件:反應溫度為75-90 °C,反應時間為7-1 Oh; 優選地,在步驟2)中,所述重氮鹽選自對氨基苯磺酸重氮鹽、對硝基氟硼化重氮鹽、對 硝基苯胺重氮鹽和四氟硼酸重氮鹽中的一種或多種; 更優選地,所述有機溶劑選自甲酰胺、乙二醇、甲基甲酰胺、乙醇和丙醇中的一種或多 種。6. 根據權利要求4所述的制備方法,其中,在步驟3)中,相對于100重量份的所述天然橡 膠,所述硅微粉的用量為13-17重量份,所述N-環己基-N-苯基對苯二胺的用量為24-31重量 份,所述二叔丁基對甲酚的用量為35-44重量份,所述木質素的用量為8-15重量份,所述磷 酸脲的用量為27-34重量份,所述2-甲基蒽的用量為1-3重量份,所述甲基叔丁基醚的用量 為75-85重量份,所述甲氧芐啶的用量為18-27重量份,所述甲基三乙氧基硅烷的用量為55-67重量份,所述銨鉻礬的用量為10-17重量份,所述中草藥提取液的用量為41-50重量份,所 述改性活化物的用量為32-38重量份; 優選地,在步驟3)中,所述混煉至少滿足以下條件:混煉溫度為150-160 °C,混煉時間為 8-12h〇7. 根據權利要求5或6所述的制備方法,其中,在步驟4)中,相對于100重量份的所述母 膠,所述硫化劑的用量為〇. 2-0.8重量份,所述硫磺的用量為9-14重量份。8. 根據權利要求7所述的制備方法,其中,在步驟4)中,所述第一次硫化滿足以下條件: 硫化溫度為120-170 °C,硫化時間為15-20min,硫化壓力為10-12Mpa; 優選地,在步驟4)中,所述硫化劑選自雙叔丁基過氧化異丙基苯、過氧化二異丙基苯、 過氧化苯甲酰和2,4-二氯化過氧化苯甲酰中的一種或多種。9. 根據權利要求8所述的制備方法,其中,在步驟5)中,所述第二次硫化滿足以下條件: 硫化溫度為210-220 °C,硫化時間為3-5h。10. -種抗菌機艙線束,其特征在于,所述抗菌機艙線束通過權利要求1-9中的任意一 項所述的方法制備而成。
【文檔編號】C08K3/34GK105885126SQ201610411760
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月13日
【發明人】徐雅妍, 張志權
【申請人】蕪湖卓越線束系統有限公司