CN106008882A - 一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，将除虫菊酯、薄荷醇和艾叶精油低温下混合搅拌，溶于磷酸盐缓冲溶液中；利用大豆卵磷脂与胆固醇作为脂质体膜材制备获得驱虫脂质体悬液；在耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、阻燃剂，振摇后，室温下放置一段时间，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。

Description

一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法。
背景技术
聚氨酯填缝剂是气雾技术和聚氨酯泡沫技术交叉结合的产物，可适用于密封堵漏﹑填空补缝﹑固定粘结，保温隔音，尤其适用于塑钢或铝合金门窗和墙体间的密封堵漏及防水。自2000年产品在国内推广应用以来，其市场需求量迅速扩大，2009年全国建筑市场的年用量已超过八千万罐，随着建筑质量要求的提高和节能降耗型建筑物的推广，该类产品的用量今后还将稳步增长。
在建筑的缝隙、孔洞、暗处容易寄居有害的蛇虫鼠蚁，其中又以白蚁、蟑螂危害最甚、最广。
白蚁对房屋建筑的破坏，特别是对砖木结构、木结构建筑的破坏尤为严重。由于其隐藏在木结构内部，破坏或损坏其承重点，往往造成房屋突然倒塌，引起人们的极大关注。在我国，危害建筑的白蚁种类主要有：家白蚁，散白蚁，堆白蚁等属。其中，家白蚁属的种类是破坏建筑物最严重的白蚁种类。它的特点是扩散力强，群体大，破坏迅速，在短期内即能造成巨大损失。
蟑螂的活动和繁殖，和其他昆虫一样，受温度的影响。在正常情况下，蟑螂的季节消长就是因气温变化而表现的种群或群落的数量变化。蟑螂可携带致病的细菌、病毒、原虫、真菌以及寄生蠕虫的卵，并且可作为多种蠕虫的中间宿主。蟑螂已被证明携带约40种对脊椎动物致病的细菌，其中重要的如传染麻风的麻风分支杆菌、传染腺鼠疫的鼠杆菌、传染痢疾的志贺氏痢疾杆菌和小儿腹泻的志贺氏副痢疾杆菌、引起疮疖的金黄色葡萄球菌、引起尿道感染的绿脓杆菌、引起泌尿生殖道和肠道感染的大肠杆菌以及传播肠道病和胃炎的多种沙门氏菌，如乙型伤寒沙门氏菌、伤寒沙门氏菌等。蟑螂沿可携带引起食物中毒的多种致病菌，除了上述的绿脓杆菌、大肠杆菌等外，尚有如产气荚膜梭状芽胞杆菌、粪链球菌等。
利用含有缓释杀虫剂的聚氨酯填缝剂处理建筑的缝隙、孔洞、暗处，以驱杀白蚁、蟑螂等害虫是一种可行的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将除虫菊酯、薄荷醇和艾叶精油的质量比为1～3.5:1:1～3，搅拌温度为0～4℃，搅拌转速为30～120转/分，得驱虫剂；
(2)将步骤(1)得到的驱虫剂溶于磷酸盐缓冲溶液中；磷酸盐缓冲溶液按如下方法配制得到：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，溶剂为水，用盐酸调pH值至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80；
(3)将大豆卵磷脂与胆固醇以质量比为4～9:1混合，溶于氯仿倒入容器中，在室温下蒸发至容器壁形成薄膜；
(4)在超声水浴中将步骤(2)得到的驱虫剂的磷酸缓冲溶液加入步骤(3)得到的覆有薄膜的容器中，超声振荡后得驱虫剂脂质体悬液；
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、阻燃剂，振摇10～20min后，室温下放置24～48h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
优选地，步骤(1)中，所述的除虫菊酯为氯菊酯、胺菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、右旋反式烯丙菊酯的任意一种。
优选地，步骤(2)中，驱虫剂以15～30g/L的浓度加入磷酸盐缓冲溶液。
优选地，步骤(4)中，在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的容器中，超声振荡10～50min得驱虫剂脂质体悬液，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分；驱虫剂与薄膜的质量比为3:1～2。
优选地，步骤(5)中，所述的驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、阻燃剂按照以下质量比例加入：
优选地，步骤(5)中，所述的纳米硼砂粉末，粒径范围为50～100nm。
优选地，步骤(5)中，所述的纳米雄黄粉末，粒径范围为50～100nm。
优选地，步骤(5)中，所述的阻燃剂为多聚磷酸铵APP、甲基膦酸二甲酯DMMP、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯TBC的任意一种。
有益效果：本发明制备方法与现有技术相比，具有以下优点：
1、可以长期高效地驱除建筑缝隙、孔洞、暗处的昆虫，包括白蚁、蟑螂等，防止害虫进入建筑物或室内。
2、在聚氨酯泡沫中，除虫菊酯从脂质体里向外缓慢释放，可减低除虫菊酯对环境的影响。
3、聚氨酯泡沫中的空泡也能有效富集除虫菊酯，进一步提高除虫菊酯的局部浓度，达到驱杀有害昆虫的效果。
4、本填缝剂无腐蚀性，能够用于文物古迹，特别是木质建筑的保护，以防白蚁的侵害。
附图说明
图1高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂硬质泡沫塑料除虫菊酯释放特性的测定曲线
图2高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂硬质泡沫塑料薄荷醇释放特性的测定曲线
图3高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂硬质泡沫塑料艾叶精油释放特性的测定曲线
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将氯菊酯、薄荷醇和艾叶精油按照质量比为3.5:1:1的比例在4℃下混合搅拌，搅拌转速为120转/分，得驱虫剂；
(2)配制磷酸盐缓冲溶液：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，用盐酸调pH至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80。将驱虫剂溶于上述磷酸盐缓冲溶液中，使得驱虫剂的浓度为25g/L。
(3)取大豆卵磷脂100mg与胆固醇25mg，溶于氯仿倒入圆底烧瓶中，在室温下旋蒸至瓶壁形成一层均一的薄膜。
(4)在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸盐缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的圆底烧瓶中，超声振荡20min，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分，驱虫剂(不包括磷酸盐缓冲溶液的质量)与薄膜的质量比为3:1，制得驱虫剂脂质体悬液。
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入按照以下质量比例加入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)。
振摇10min后，室温下放置24h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
实施例2：
一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将右旋反式烯丙菊酯、薄荷醇和艾叶精油按照质量比为1:1:1的比例在0℃下混合搅拌，搅拌转速为30转/分，得驱虫剂；
(2)配制磷酸盐缓冲溶液：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，用盐酸调pH至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80。将驱虫剂溶于上述磷酸盐缓冲溶液中，使得驱虫剂的浓度为15g/L。
(3)取大豆卵磷脂90mg与胆固醇10mg，溶于氯仿倒入圆底烧瓶中，在室温下旋蒸至瓶壁形成一层均一的薄膜。
(4)在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸盐缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的圆底烧瓶中，超声振荡10min，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分，驱虫剂(不包括磷酸盐缓冲溶液的质量)与薄膜的质量比为3:2，制得驱虫剂脂质体悬液。
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入按照以下质量比例加入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、多聚磷酸铵(APP)。
振摇20min后，室温下放置48h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
实施例3：
一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将氯氰菊酯、薄荷醇和艾叶精油按照质量比为3.5:1:3的比例在2℃下混合搅拌，搅拌转速为60转/分，得驱虫剂；
(2)配制磷酸盐缓冲溶液：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，用盐酸调pH至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80。将驱虫剂溶于上述磷酸盐缓冲溶液中，使得驱虫剂的浓度为30g/L。
(3)取大豆卵磷脂100mg与胆固醇20mg，溶于氯仿倒入圆底烧瓶中，在室温下旋蒸至瓶壁形成一层均一的薄膜。
(4)在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸盐缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的圆底烧瓶中，超声振荡50min，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分，驱虫剂(不包括磷酸盐缓冲溶液的质量)与薄膜的质量比为3:1，制得驱虫剂脂质体悬液。
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入按照以下质量比例加入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、甲基膦酸二甲酯(DMMP)。
振摇15min后，室温下放置36h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
实施例4：
一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将胺菊酯、薄荷醇和艾叶精油按照质量比为1:1:3的比例在1℃下混合搅拌，搅拌转速为80转/分，得驱虫剂；
(2)配制磷酸盐缓冲溶液：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，用盐酸调pH至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80。将驱虫剂溶于上述磷酸盐缓冲溶液中，使得驱虫剂的浓度为20g/L。
(3)取大豆卵磷脂90mg与胆固醇15mg，溶于氯仿倒入圆底烧瓶中，在室温下旋蒸至瓶壁形成一层均一的薄膜。
(4)在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸盐缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的圆底烧瓶中，超声振荡30min，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分，驱虫剂(不包括磷酸盐缓冲溶液的质量)与薄膜的质量比为3:1，制得驱虫剂脂质体悬液。
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入按照以下质量比例加入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、多聚磷酸铵(APP)。
振摇18min后，室温下放置30h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
实施例5：
一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将溴氰菊酯、薄荷醇和艾叶精油按照质量比为2:1:3的比例在3℃下混合搅拌，搅拌转速为100转/分，得驱虫剂；
(2)配制磷酸盐缓冲溶液：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，用盐酸调pH至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80。将驱虫剂溶于上述磷酸盐缓冲溶液中，使得驱虫剂的浓度为25g/L。
(3)取大豆卵磷脂80mg与胆固醇10mg，溶于氯仿倒入圆底烧瓶中，在室温下旋蒸至瓶壁形成一层均一的薄膜。
(4)在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸盐缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的圆底烧瓶中，超声振荡40min，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分，驱虫剂(不包括磷酸盐缓冲溶液的质量)与薄膜的质量比为3:2，制得驱虫剂脂质体悬液。
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入按照以下质量比例加入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)。
振摇12min后，室温下放置42h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
对比例1：
一种聚氨酯填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入按照以下质量比例加入组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(TBC)。
振摇10min后，室温下放置24h，即获得聚氨酯填缝剂。
除虫菊酯含量测定：
利用高效液相色谱法测定乙醇中的除虫菊酯含量。色谱柱为Hypersil ODS2(C18)(4.6mm×150mm,5μm)。流动相为乙腈和水的混合溶液。采用梯度洗脱法，洗脱程序为：0-15min，体积分数48％乙腈；15-30min，体积分数58％乙腈；30-65min，体积分数63％乙腈。柱温40℃，流速0.8mL/min，检测波长240nm，进样量20μL，分析时间为65min。
精油及薄荷醇含量测定：
用265nm吸光度检定艾叶精油含量，用气相色谱测定薄荷醇含量。乙醇中的薄荷醇气相色谱方法：色谱柱为SE-54 30m×0.32m×0.25μm；载气为氮气，流速为1mL/min；采用程序升温，70℃维持1min，然后以5℃/min升温，最后140℃保持1min；进样口温度为250℃，检测器温度为250℃；检测器为氢离子火焰检测器；分流比50:1；进样量为0.4μL。
根据JC 936-2004《单组分聚氨酯泡沫填缝剂》标准所列项目进行检测，结果如下：
高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的驱虫与杀虫效果：由上述实施例和对比例喷射出的物料经固化后形成的硬质泡沫塑料，分别取1cm×1cm×1cm样品，挂在5m×5m围成的沙土木屑地面中心，离地高度10cm，在离地40cm的高度加盖。分别释放400只试验用白蚁和蟑螂。24h内记录白蚁和蟑螂距离样品的最小距离(有效驱虫范围)，死亡白蚁和蟑螂数量，计算致死率。
由上述实施例和对比例喷射出的物料经固化后形成的硬质泡沫塑料，分别取1cm×1cm×1cm样品，挂在0.8m×0.8m围成的沙土木屑地面中心，离地高度10cm，在离地40cm的高度加盖。分别释放400只试验用白蚁和蟑螂。记录白蚁和蟑螂死亡数量达到总数一半时所花费的时间，记为半数致死时间。
高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的驱虫与杀虫效果结果如下：
高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂织物除虫菊酯释放特性的测定：由上述实施例和对比例喷射出的物料经固化后形成的硬质泡沫塑料，分别取0.1g塑料置于25℃50mL乙醇中，密闭后振摇，每隔1月取样利用液相色谱法检测乙醇中的除虫菊酯含量，利用气相色谱法检测乙醇中的薄荷醇含量，利用分光光度计检测艾叶精油含量。并计算除虫菊酯、薄荷醇和艾叶精油的累积释放速率，分别作图1、图2、图3。

Claims (8)

1.一种高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将除虫菊酯、薄荷醇和艾叶精油的质量比为1～3.5:1:1～3，搅拌温度为0～4℃，搅拌转速为30～120转/分，得驱虫剂；
(2)将步骤(1)得到的驱虫剂溶于磷酸盐缓冲溶液中；磷酸盐缓冲溶液按如下方法配制得到：氯化钠8g/L，氯化钾0.2g/L，磷酸氢二钠1.44g/L，磷酸氢二钾0.24g/L，溶剂为水，用盐酸调pH值至6.5，加入终浓度为6％v/v的吐温80；
(3)将大豆卵磷脂与胆固醇以质量比为4～9:1混合，溶于氯仿倒入容器中，在室温下蒸发至容器壁形成薄膜；
(4)在超声水浴中将步骤(2)得到的驱虫剂的磷酸缓冲溶液加入步骤(3)得到的覆有薄膜的容器中，超声振荡后得驱虫剂脂质体悬液；
(5)在750mL耐压马口铁罐中，用气雾剂灌装机灌入驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、阻燃剂，振摇10～20min后，室温下放置24～48h，即获得高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂。
2.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的除虫菊酯为氯菊酯、胺菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯、右旋反式烯丙菊酯的任意一种。
3.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，驱虫剂以15～30g/L的浓度加入磷酸盐缓冲溶液。
4.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，在55℃超声水浴中将含有驱虫剂的磷酸缓冲溶液预热至55℃，并加入覆有薄膜的容器中，超声振荡10～50min得驱虫剂脂质体悬液，超声频率为400MHz，振荡频率为200转/分；驱虫剂与薄膜的质量比为3:1～2。
5.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的驱虫脂质体悬液、纳米硼砂粉末、纳米雄黄粉末、组合聚醚、异氰酸酯、丙丁烷、二甲醚、阻燃剂按照以下质量比例加入：
。
6.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的纳米硼砂粉末，粒径范围为50～100nm。
7.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的纳米雄黄粉末，粒径范围为50～100nm。
8.根据权利要求1所述的高效缓释型驱虫聚氨酯填缝剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的阻燃剂为多聚磷酸铵APP、甲基膦酸二甲酯DMMP、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯TBC的任意一种。
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