一種電纜抗白蟻的方法及抗白蟻電纜的製作方法
2023-06-23 01:36:36 1
專利名稱：一種電纜抗白蟻的方法及抗白蟻電纜的製作方法
技術領域：
本發明屬於白蟻防治領域，更具體地，涉及一種電纜抗白蟻的方法及抗白蟻電纜。
背景技術：
白蟻屬於動物界中的昆蟲綱、等翅目，全世界已知有2000多種，分布十分廣泛，存在熱帶、亞熱帶及溫帶的大部分地區，以木材和纖維素為食，其生命力之強和繁殖能力之大，據昆蟲類動物之首。白蟻因為其生活習性對人類生活發展照成了巨大的影響，是橋梁，房屋和堤防等建築工程方面的潛在 隱患。每年全球由於蟻害所造成的經濟損失高達1000億美元，美國每年因白蟻破壞造成直接經濟損失2(Γ30億美元，歐洲每年約2億歐元，澳大利亞每年約I億澳元，中國每年因白蟻危害造成的經濟損失最少17億元人民幣。因而，白蟻防治，勢在必行。白蟻防治主要有物理防治、化學防治、生物防治等三種。物理防治法主要指物理屏障技術，利用砂子、金屬物、金屬板等物質作為物理屏障，防治白蟻進入建築物。但這種技術不是驅趕或滅殺白蟻，更不能阻止分飛的蟻群進入建築物；化學防治法是目前最常用的方法，主要是在建築上等噴曬化學藥劑來進行白蟻防治，這種方法效果明顯，但會將殘留期長的有害化學物質帶入環境中，對人畜有潛在風險。且多種化學藥劑因其毒性較高，對環境副作用較大，在很多國家已經被禁止使用了。生物防治是指利用生物源物質作為白蟻防治劑對白蟻進行控制和減滅的技術，對環境汙染最少，但需要較高的科學技術水平。國外對白蟻的生物防治做了大量的基礎研究，有大量白蟻種群社會行為方面的理論研究；在個體方面，有人通過研究白蟻的β葡萄糖苷酶對白蟻消化消化功能的影響進而防治白蟻；在分子水平方面，有人利用RNA幹擾技術抑制白蟻基因組表達從而進行白蟻防治的目的，但這些生物方法在實際應用還不成熟，需要進一步的探索研究。目前物理防治和生物防治雖然對環境無害，但因技術不夠成熟和價格昂貴等原因不能得到廣泛應用。目前我國乃至世界範圍內白蟻防治仍然以化學藥劑防治為主。我國的化學防治主要是以有機磷類、擬除蟲菊之類、氯代菸鹼類等化學藥劑對白蟻進行防治。這些化學藥劑很多都對生物有毒害作用，會環境造成汙染。化學藥劑法由於直接噴灑於建築表面，容易失效，作用時間短。現有的防治方法，多應用於由木材、纖維素組成的設施，如室內的家具等，戶外的防治由於環境較複雜，防治難度較大。另外，白蟻除了上述木材、纖維素為食物的設施進行破壞以外，在覓食的過程中，還會對周邊的一些物質產生破壞行為。如採用聚氯乙烯(PVC)材料製成電纜的外表面，也會受到白蟻的啃咬，普通的成品電纜對白蟻腐蝕的抵抗力差，因此每年電纜因白蟻導致的損失較為嚴重。現有通常採用上述的物理防治法，或化學防治法的防止白蟻啃咬電纜，如在電纜表面添加一層護套或是加一層化學藥劑塗料。護套雖然可以較長期的提供保護，但不含藥物，保護力度有限；而化學藥劑容易受戶外環境影響失效(如雨水衝刷、暴曬等)，保護時間短，還可能造成二次汙染。因此，常規的防治白蟻方法應用於電纜防治白蟻時的效果很差。現有技術中缺乏一種提高成品電纜抗白蟻能力的有效方法。
發明內容
本發明為了克服現有技術的上述不足，提供一種電纜抗白蟻的方法。該方法能顯著提高電纜的抗白蟻能力，對電纜能起到很好的保護作用。本發明的另一目的在於提供一種抗白蟻的電纜。本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現:
一種電纜抗白蟻的方法，所述方法為在電纜的護套上接枝有光活性殼聚糖；所述光活性殼聚糖包埋有 白蟻藥。光活性殼聚糖包埋白蟻藥，一方面可以使白蟻藥更好地固定於電纜護套的表面，另一方面，可以起到緩釋的作用，同時還可以提高白蟻藥的穩定性(特別對於化學穩定性差的白蟻藥)，使可以在更環保的條件下實現長期防治白蟻。所述電纜抗白蟻的方法，包括如下步驟:
501.將白蟻藥滴加至電纜護套表面，然後滴加光活性殼聚糖，避光條件下混勻，使其自然乾燥；
502.經S01.自然乾燥後，對電纜護套表面進行紫外照射，所述紫外照射的時間為20 40分鐘，照射距離為5 10cm，照射功率為15 30W。作為一種優選方案，S01.中，所述光活性殼聚糖與白蟻藥的質量比為1:1。作為一種最優選方案，S02.中,所述紫外照射的時間最優選為30分鐘，照射功率最優選為18w。作為一種可選方案，所述白蟻藥可選為聚苯菊酯。其中，所述電纜的護套的材料為PVC。作為一種優選方案，所述光活性殼聚糖通過如下方法製備得到:
503.以pH6.5為的PBS溶液和冰醋酸配成體積分數為15%的醋酸溶液，加入殼聚糖，製備3重量％殼聚糖溶液；
504.將16.8mg N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺和3重量％殼聚糖溶液8ml加入到DMF/PBS體積比為4:1的混合溶液中，使溶液總體積為20ml ；
505.將S03.得到的溶液避光下攪拌反應48h。殼聚糖分子中的-OH和-NH2可以與N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺進行交聯接枝形成網狀光活性殼聚糖共聚物。這種光活性殼聚糖加至電纜表面後，在乾燥的過程中，光活性殼聚糖對聯苯菊酯進行包埋。同時，在紫外光的照射下，N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺上的疊氮基可以形成N的自由基，N的自由基可以搶奪電纜上的碳原子所帶的氫，形成C-N鍵，從而將包埋藥物固定在電纜上。一種上述方法製備得到的抗白蟻電纜。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
本發明所述電纜抗白蟻的方法可以大大提高電纜的抗白蟻能力，採用光活性殼聚糖包埋白蟻藥的技術，一方面可以使白蟻藥更好地固定於電纜護套的表面，另一方面，可以對白蟻藥的釋放起到緩釋的作用，同時還可以提高白蟻藥的穩定性(特別對於化學穩定性差的白蟻藥)，使可以在更環保的條件下實現長期防治白蟻。
圖1為所述光活性殼聚糖的合成示意 圖2為所述抗白蟻電纜製備示意 圖3為光活性殼聚糖的拉曼光譜和紫外光譜 圖4為抗白蟻電纜的掃描電鏡 圖5為抗白蟻電纜的原子力顯微鏡掃描 圖6為白蟻活體實驗的示意圖，其中A圖為不餵養木屑組，B圖為餵養木屑組，圖6中，control為空白組，free為游離組，cs為固定組。
具體實施例方式以下結合具體實施例來進一步解釋本發明，但實施例對發明不做任何形式的限定。 實施例中，所用的原料來源如下:
殼聚糖(分子量372000，脫乙醯度>93%)(購自威佳公司)，N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺(購自Sigma公司)。實施例1抗白蟻電纜的製備
(I)光活性殼聚糖的製備，合成原理如圖1所示，包括如下步驟: 501.以pH6.5為的PBS溶液和冰醋酸配成體積分數為15%的醋酸溶液，加入殼聚糖，製備3重量％殼聚糖溶液；
502.將16.8mg N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺和3重量％殼聚糖溶液8ml加入到DMF/PBS體積比為4:1的混合溶液中，使溶液總體積為20ml ；
503.將S02.得到的溶液避光下攪拌反應48h，得到光活性殼聚糖。(2)抗白蟻電纜製備，如圖2所示，包括如下步驟:
501.先將白蟻藥滴加至電纜護套表面，然後再滴加上述光活性殼聚糖，避光條件下混勻，使其自然乾燥；
502.經S01.自然乾燥後，對電纜護套表面進行30分鐘的紫外照射，照射距離為10cm，照射功率為18W。實施例2光活性殼聚糖的合成效果分析
如圖3A所示，在拉曼光譜中，N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺疊氮基的伸縮峰在2055，合成後光活性殼聚糖在2053CHT1也出現了該峰，說明合成後的光活性殼聚糖也帶上了疊氮基團；N- (4-疊氮苯甲酸基)琥拍亞醯胺在1657CHT1是羰基,合成後光活性殼聚糖在1649CHT1出現醯胺I譜帶，羰基的特徵峰明顯，而殼聚糖本身沒有羰基，分析是殼聚糖上的氨基與4-疊氮苯甲酸的羧基合成醯胺基團，表現出羰基的伸縮活性，說明合成了光活性殼聚糖。從圖3B的紫外光譜可以看出N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺的紫外吸收峰在272nm處，殼聚糖的紫外吸收峰為296nm，而合成後的光活性殼聚糖的吸收峰為291nm，說明N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺與殼聚糖反應後產生了新的基團，證明了本實驗光活性殼聚糖合成成功。實施例3接枝了光活性殼聚糖並包埋有白蟻藥的電纜表面分析
(I)電鏡掃描如圖4的a可以看出電纜護套表面結構不平整，接枝了光活性殼聚糖(圖4，b)後，材料表面出現層狀不規則結構並且可以觀察到內部空隙，表面有交聯接枝的三維結構形成，包埋藥物(圖4，c)後，表面呈現不規則包狀，也出現了交聯的空間結構，說明藥物已經被交聯接枝在電纜護套上；圖(1表面平整，接枝了光活性殼聚糖(圖4，e)後，表面粗糙，出現小顆粒，包埋藥物(圖4，f )後，出現大的包狀結構，成包埋狀態，說明藥物已被光活性殼聚糖包埋在電纜護套和PVC膜上。本實驗利用殼聚糖分子中的-OH和-NH2與交聯劑N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺進行交聯接枝形成網狀共聚物，而N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺上的疊氮基可以形成N的自由基，N的自由基可以搶奪電纜上的碳原子所帶的氫，形成C-N鍵，從而將藥物包埋固定在電纜上。一些研究表明，殼聚糖具有降低膽固醇的作用，其機制就是殼聚糖分子的氨基與脂肪酸的羧基結合，使脂肪酸包埋在殼聚糖分子中，並形成連鎖反應，從而達到降膽固醇的作用，其SEM圖也具有包埋效果，與本申請中的殼聚糖和交聯劑疊氮苯甲酸中的醯胺反應具有類似的機理。(2)原子力顯微鏡掃描
為了進一步觀察包埋藥物的微觀結構，本申請採用原子力顯微鏡對電纜護套和PVC膜兩種材料接枝光活性殼聚糖並包埋聯苯菊酯藥物後進行掃描，並與空白材料的掃描結果進行對比分析。圖5為兩種材料的空白組和包埋藥物組的原子力顯微鏡掃描結果處理圖。形態上，圖5可直觀地反應包埋藥物前後的變化，電纜護套和PVC膜作為成品材料，空白組的表面較為平整規律，而 包埋藥物後出現了不規律起伏的包狀結構，在直觀圖下方所拉的高度變化曲線也可以看出；材料表面的相對高度也出現明顯差異，電纜護套的空白組最高為14nm，而包埋藥物組最大高度為388nm，PVC膜包埋藥物後也有相同的變化；在粗糙度上，兩種材料的空白組的粗糙度都低於包埋藥物組，空白電纜護套材料的Ra為3nm，遠小於包埋藥物後的Ra，PVC膜也是如此。通過對以上兩組掃描結果的形態，高度，粗糙度的對比分析，可以進一步說明本實驗中聯苯菊酯已經被成功包埋固定在電纜護套和PVC膜兩種材料上。實施例4 X-射線光電子能譜檢測
光活性殼聚糖包埋聯苯菊酯的X-射線光電子能譜檢測結果如表I所示:
表I
權利要求
1.一種電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，在電纜的護套上接枝有光活性殼聚糖；所述光活性殼聚糖包埋有白蟻藥。
2.根據權利要求1所述電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，包括如下步驟: 501.將白蟻藥滴加至電纜護套表面，然後滴加光活性殼聚糖，避光條件下混勻，使其自然乾燥； 502.經S01.自然乾燥後，對電纜護套表面進行紫外照射，所述紫外照射的時間為20 40分鐘，照射距離為5 10cm，照射功率為15 30W。
3.根據權利要求2所述電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，S01.中，所述光活性殼聚糖與白蟻藥的質量比為1:1。
4.根據權利要求2所述電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，S02.中，所述紫外照射的時間為30分鐘，照射功率為18w。
5.根據權利要求Γ4任意一項權利要求中所述電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，所述白蟻藥為聚苯菊酯。
6.根據權利要求Γ4任意一項權利要求中所述電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，所述光活性殼聚糖通過如下方法製備得到: 503.以pH6.5為的PBS溶液和冰醋酸配成體積分數為15%的醋酸溶液，加入殼聚糖，製備3重量％殼聚糖溶液； 504.將16.8mg N- (4-疊氮苯甲酸基)琥珀亞醯胺和3重量％殼聚糖溶液8ml加入到DMF/PBS體積比為4:1的混合溶液中，使溶液總體積為20ml ； 505.將S04.得到的溶液避光下攪拌反應48h。
7.根據權利要求Γ4任意一項權利要求中所述電纜抗白蟻的方法，其特徵在於，所述電纜的護套的材料為PVC。
8.—種如權利要求7任意一項權利要求中所述方法製備得到的抗白蟻電纜。
全文摘要
本發明公開一種電纜抗白蟻的方法及一種抗白蟻電纜。所述電纜抗白蟻方法為在電纜的護套上接枝有光活性殼聚糖；所述光活性殼聚糖包埋有白蟻藥。所述電纜抗白蟻的方法可以大大提高電纜的抗白蟻能力，採用光活性殼聚糖包埋白蟻藥的技術，一方面可以使白蟻藥更好地固定於電纜護套的表面，另一方面，可以對白蟻藥的釋放起到緩釋的作用，同時還可以提高白蟻藥的穩定性(特別對於化學穩定性差的白蟻藥)，使可以在更環保的條件下實現長期防治白蟻。
文檔編號H01B13/22GK103219101SQ201310133540
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者關燕清, 劉俊明, 蔡衛衛 申請人:華南師範大學