本发明涉及防腐剂
技术领域：
，尤其涉及一种环保防腐剂及其制备方法。
背景技术：
：现有生活中常用的化妆品、洗涤用品、纸张、涂料、木材、饲料等因含有糖类、淀粉、色素、去离子水等易受微生物污染的原料，给这些产品的存放带来了一定的困难，影响产品的质量及使用。尤其是木材，在温度、水分、湿度、酸碱度适宜的情况下，易受虫菌侵蚀而腐朽，导致木材的使用寿命缩短，从而造成巨大的经济损失。因此，对木材进行防腐处理尤为重要，其是延长木材使用寿命、提高木材利用水平、节约木材资源的重要途径和手段。防腐剂是在防腐处理过程中起关键作用的一种试剂，其性能的好坏直接影响防腐效果。当今世界通用的木材防腐剂主要是铜、铬、砷，铜胺季铵盐和铜唑等，由于铜铬砷中的砷铬都是有毒物质，易对人体造成损害，尤其是室内使用时，对人体的危害更大。市面上也存在一些添加有氨或胺类溶剂的溶剂型防腐剂，这类防腐剂不仅要消耗大量的溶剂，而且因为胺或氨类溶剂容易挥发而对环境造成污染。另外由于溶剂的挥发往往会把防腐剂部分组分带出而影响防腐剂的固定性能、降低杀菌杀毒效果。除此之外，现有技术中的木材防腐剂还或多或少存在性能单一，抗木腐菌、虫的范围比较狭窄，很难使处理后的木材达到预期的防腐效果。申请号为cn201711061236.6的中国发明专利公开了一种木材防腐剂及其制备方法，该木材防腐剂由以下按照重量份的原料组成：二苯基甲烷二异氰酸酯30-40份、环氧丙烷5-15份、聚丙烯腈基碳纤维15-25份、溴丙酮1-10份、有机溶剂20-30份。制备时，将二苯基甲烷二异氰酸酯溶于有机溶剂中，加热至50-60℃，加入环氧丙烷，搅拌0.5-2h；然后升温至140-160℃，加入聚丙烯腈基碳纤维，继续搅拌1-2h，降温至50-60℃，再加入溴丙酮，搅拌0.5-1h，降至室温即得木材防腐剂。该发明具有药效高、低毒、使用量低、稳定性能好的特点，制备工艺简单、成本低，可使处理后的木竹材或木竹制品具有良好的防腐和防虫的性能。然而，该防腐剂使用有机溶剂，易对环境造成污染，防腐效果有待进一步提高。因此，开发一种防腐效果显著，性能多样，抗木腐菌、虫的范围比较宽，储存和运输过程中性能稳定，使用安全环保的环保防腐剂符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进防腐剂行业的发展具有非常重要的意义。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保防腐剂，该环保防腐剂防腐效果显著，性能多样，抗木腐菌、虫的范围比较宽，储存和运输过程中性能稳定，使用安全环保；同时，本发明还提供了所述环保防腐剂的制备方法，该制备方法简单易操作，无需专门设备，制备效率高，制备成本低。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种环保防腐剂，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸35-50份、硼酸胆碱2-5份、卵磷脂0.5-1.5份、石墨烯4-7份、甘草酸钠0.5-1.5份、防腐中草药提取物6-10份、芹菜提取物1-2份、北美金缕梅提取物1-2份、乙醇10-20份、去离子水150-200份。进一步的，所述三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸加入到有机溶剂中，混合均匀后，接着向其中加入2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，在50-60℃，氮气或惰性气体氛围下搅拌反应10-15小时，后旋蒸除去溶剂和副产物，得到三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸。优选的，所述三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸、有机溶剂、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的摩尔比为(3-5):1:(10-20):(2-4)。优选的，所述有机溶剂为四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的任意一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。优选的，所述超支化聚赖氨酸的制备方法参见：申请号为201910264905.2的中国发明专利实施例1。进一步的，所述防腐中草药提取物是由如下重量份的各原料药提取而成：百里香1-3份、黄连2-5份、芥子1-4份、山苍子2-4份、艾草3-5份、连翘1-3份、香草3-6份、旱莲1-3份、白茅根1-4份。优选的，所述防腐中草药提取物的制备方法，包括如下步骤：将各原料药混合均匀，得到混合物料，再向混合物料中加入水，于85-95℃煎煮1-3小时，后过滤去渣，取滤液，旋蒸除去水，得到中草药提取物；所述混合物料、水的质量比为1:(4-8)。优选的，所述芹菜提取物购于湖北远成赛创科技有限公司。优选的，所述北美金缕梅提取物购于西安绿天生物技术有限公司。本发明的另一个目的，在于提供一种所述环保防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、硼酸胆碱、卵磷脂、石墨烯、甘草酸钠、防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物混合均匀后，碾磨，过500-800目目筛，然后将得到的粉末加入到去离子水和乙醇，后在50-60℃下搅拌1-2小时，再超声10-20分钟，得到环保防腐剂。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本发明提供的一种环保防腐剂的制备方法，该制备方法简单易操作，无需专门设备，制备效率高，制备成本低，适合连续规模化生产。(2)本发明提供的一种环保防腐剂，克服了现有技术中的木材防腐剂或多或少存在性能单一，抗木腐菌、虫的范围比较狭窄，很难使处理后的木材达到预期的防腐效果，对环境污染较大，成本过高的缺陷，具有防腐效果显著，性能多样，抗木腐菌、虫的范围比较宽，储存和运输过程中性能稳定，使用安全环保的优点。(3)本发明提供的一种环保防腐剂，添加三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸，通过引入超支化结构，有效改善了溶解性能、亲水性和成膜性；通过改性，在分子链上引入氮唑结构，与聚赖氨酸协同作用，能有效改善抗菌性和防腐性能；添加硼酸胆碱和卵磷脂均为两性结构表面活性剂，无需另外调节ph，对木材等基材的影响小；另外，其具有较好的乳化作用，使得各成分相容性好，形成均一稳定的混合物，有利于发挥协效作用，改善防腐效果。(4)本发明提供的一种环保防腐剂，石墨烯的添加，一方面能改善抗菌性，另外，其还能改善防腐处理木材的抗流失性及抗老化性，具有吸湿性，还能释放远红外，使得木材处于适宜环境，进一步降低微生物的生存率，进而改善防腐性。(5)本发明提供的一种环保防腐剂，防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物合理配伍，协同作用，使得防腐效果进一步改善，且使用更加其绿色安全，对环境污染小。具体实施方式为了使本
技术领域：
人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。本发明实施例原料均为商业购买；所述超支化聚赖氨酸的制备方法参见：申请号为201910264905.2的中国发明专利实施例1；所述芹菜提取物购于湖北远成赛创科技有限公司；所述北美金缕梅提取物购于西安绿天生物技术有限公司。实施例1一种环保防腐剂，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸35份、硼酸胆碱2份、卵磷脂0.5份、石墨烯4份、甘草酸钠0.5份、防腐中草药提取物6份、芹菜提取物1份、北美金缕梅提取物1份、乙醇10份、去离子水150份。所述三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸加入到四氢呋喃中，混合均匀后，接着向其中加入2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，在50℃，氮气氛围下搅拌反应10小时，后旋蒸除去溶剂和副产物，得到三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸；所述三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸、四氢呋喃、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的摩尔比为3:1:10:2。所述防腐中草药提取物是由如下重量份的各原料药提取而成：百里香1份、黄连2份、芥子1份、山苍子2份、艾草3份、连翘1份、香草3份、旱莲1份、白茅根1份。所述防腐中草药提取物的制备方法，包括如下步骤：将各原料药混合均匀，得到混合物料，再向混合物料中加入水，于85℃煎煮1小时，后过滤去渣，取滤液，旋蒸除去水，得到中草药提取物；所述混合物料、水的质量比为1:4。一种所述环保防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、硼酸胆碱、卵磷脂、石墨烯、甘草酸钠、防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物混合均匀后，碾磨，过500目目筛，然后将得到的粉末加入到去离子水和乙醇，后在50℃下搅拌1小时，再超声10分钟，得到环保防腐剂。实施例2一种环保防腐剂，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸40份、硼酸胆碱3份、卵磷脂0.7份、石墨烯5份、甘草酸钠0.7份、防腐中草药提取物7份、芹菜提取物1.2份、北美金缕梅提取物1.2份、乙醇12份、去离子水170份。所述三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸加入到n,n-二甲基甲酰胺中，混合均匀后，接着向其中加入2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，在52℃，氦气氛围下搅拌反应11小时，后旋蒸除去溶剂和副产物，得到三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸；所述三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸、n,n-二甲基甲酰胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的摩尔比为3.5:1:12:2.5。所述防腐中草药提取物是由如下重量份的各原料药提取而成：百里香1.5份、黄连3份、芥子2份、山苍子2.5份、艾草3.5份、连翘1.5份、香草4份、旱莲1.5份、白茅根2份。所述防腐中草药提取物的制备方法，包括如下步骤：将各原料药混合均匀，得到混合物料，再向混合物料中加入水，于87℃煎煮1.5小时，后过滤去渣，取滤液，旋蒸除去水，得到中草药提取物；所述混合物料、水的质量比为1:5。一种所述环保防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、硼酸胆碱、卵磷脂、石墨烯、甘草酸钠、防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物混合均匀后，碾磨，过600目目筛，然后将得到的粉末加入到去离子水和乙醇，后在53℃下搅拌1.2小时，再超声13分钟，得到环保防腐剂。实施例3一种环保防腐剂，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸42份、硼酸胆碱3.5份、卵磷脂1份、石墨烯5.5份、甘草酸钠1份、防腐中草药提取物8份、芹菜提取物1.5份、北美金缕梅提取物1.5份、乙醇15份、去离子水180份。所述三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸加入到n-甲基吡咯烷酮中，混合均匀后，接着向其中加入2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，在55℃，氖气氛围下搅拌反应13小时，后旋蒸除去溶剂和副产物，得到三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸；所述三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸、n-甲基吡咯烷酮、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的摩尔比为4:1:15:3。所述防腐中草药提取物是由如下重量份的各原料药提取而成：百里香2份、黄连3.5份、芥子2.5份、山苍子3份、艾草4份、连翘2份、香草4.5份、旱莲2份、白茅根2.5份。所述防腐中草药提取物的制备方法，包括如下步骤：将各原料药混合均匀，得到混合物料，再向混合物料中加入水，于90℃煎煮2小时，后过滤去渣，取滤液，旋蒸除去水，得到中草药提取物；所述混合物料、水的质量比为1:6。一种所述环保防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、硼酸胆碱、卵磷脂、石墨烯、甘草酸钠、防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物混合均匀后，碾磨，过650目目筛，然后将得到的粉末加入到去离子水和乙醇，后在55℃下搅拌1.5小时，再超声15分钟，得到环保防腐剂。实施例4一种环保防腐剂，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸48份、硼酸胆碱4.5份、卵磷脂1.4份、石墨烯6.5份、甘草酸钠1.4份、防腐中草药提取物9份、芹菜提取物1.9份、北美金缕梅提取物1.8份、乙醇18份、去离子水190份。所述三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸加入到n,n-二甲基甲酰胺中，混合均匀后，接着向其中加入2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，在58℃，氩气氛围下搅拌反应14小时，后旋蒸除去溶剂和副产物，得到三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸；所述三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸、n,n-二甲基甲酰胺、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的摩尔比为4.5:1:19:3.5。所述防腐中草药提取物是由如下重量份的各原料药提取而成：百里香2.5份、黄连4.5份、芥子3.5份、山苍子3.5份、艾草4.5份、连翘2.5份、香草5.5份、旱莲2.5份、白茅根3.5份。所述防腐中草药提取物的制备方法，包括如下步骤：将各原料药混合均匀，得到混合物料，再向混合物料中加入水，于93℃煎煮2.5小时，后过滤去渣，取滤液，旋蒸除去水，得到中草药提取物；所述混合物料、水的质量比为1:7。一种所述环保防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、硼酸胆碱、卵磷脂、石墨烯、甘草酸钠、防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物混合均匀后，碾磨，过750目目筛，然后将得到的粉末加入到去离子水和乙醇，后在58℃下搅拌1.8小时，再超声19分钟，得到环保防腐剂。实施例5一种环保防腐剂，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸50份、硼酸胆碱5份、卵磷脂1.5份、石墨烯7份、甘草酸钠1.5份、防腐中草药提取物10份、芹菜提取物2份、北美金缕梅提取物2份、乙醇20份、去离子水200份。所述三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸的制备方法，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸加入到n-甲基吡咯烷酮中，混合均匀后，接着向其中加入2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉，在60℃，氮气氛围下搅拌反应15小时，后旋蒸除去溶剂和副产物，得到三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸；所述三氮唑核苷羧酸、超支化聚赖氨酸、n-甲基吡咯烷酮、2-乙氧基-1-乙氧碳酰基-1,2-二氢喹啉的摩尔比为5:1:20:4。所述防腐中草药提取物是由如下重量份的各原料药提取而成：百里香3份、黄连5份、芥子4份、山苍子4份、艾草5份、连翘3份、香草6份、旱莲3份、白茅根4份。所述防腐中草药提取物的制备方法，包括如下步骤：将各原料药混合均匀，得到混合物料，再向混合物料中加入水，于95℃煎煮3小时，后过滤去渣，取滤液，旋蒸除去水，得到中草药提取物；所述混合物料、水的质量比为1:8。一种所述环保防腐剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、硼酸胆碱、卵磷脂、石墨烯、甘草酸钠、防腐中草药提取物、芹菜提取物和北美金缕梅提取物混合均匀后，碾磨，过800目目筛，然后将得到的粉末加入到去离子水和乙醇，后在60℃下搅拌2小时，再超声20分钟，得到环保防腐剂。对比例1本例提供一种环保防腐剂，其配方与制备方法酮实施例1，不同的是没有添加硼酸胆碱。对比例2本例提供一种环保防腐剂，其配方与制备方法酮实施例1，不同的是没有添加石墨烯。对比例3本例提供一种环保防腐剂，其配方与制备方法酮实施例1，不同的是用聚赖氨酸代替三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸。对比例4本例提供一种环保防腐剂，其配方与制备方法酮实施例1，不同的是没有添加防腐中草药提取物和芹菜提取物。为了进一步说明本发明实施例的有益技术效果，对实施例1-5及对比例1-4所述环保防腐剂进行相关性能测试，测试方法参考林业行业标准ly/t1283-1998“木材防腐剂对腐朽菌毒性实验室试验方法”，以毛白杨为试验材料，用各例防腐剂处理试样，进行室内耐腐试验，分别计算白腐试样和褐腐试样平均失重率，结果见表1。表1项目白腐试样平均失重率(％)褐腐试样平均失重率(％)实施例15.214.23实施例25.124.17实施例35.054.12实施例44.984.05实施例54.894.00对比例16.675.82对比例26.515.73对比例36.525.75对比例46.605.78从表1可以看出，本发明实施例公开的环保防腐剂对于白腐菌和褐腐菌的防腐性能均更好，这是硼酸胆碱、石墨烯、三氮唑核苷羧酸改性超支化聚赖氨酸、防腐中草药提取物和芹菜提取物协同作用的结果。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12