專利名稱：納米抗菌聚丙烯管材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑用給水管材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米抗菌聚丙烯管材及其制備方法。
背景技術(shù)：
建筑物內(nèi)冷熱水用管道采用鍍鋅鋼管已有近百年的歷史，據(jù)大多數(shù)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，導(dǎo)致自來水“紅水”、“黑水”水質(zhì)惡化的主要原因是建筑物內(nèi)給水管的銹蝕嚴(yán)重，為了改善水質(zhì)，確保供水質(zhì)量建設(shè)部已規(guī)定自2000年6月I日起，在建筑供水工程中禁止使用鍍鋅鋼管?？勺鎏鎿Q的有塑料管，塑料金屬復(fù)合管等。其中聚丙烯管具有抗腐蝕力強(qiáng)、易于粘合、價(jià)廉、質(zhì)地堅(jiān)硬等優(yōu)點(diǎn)，是最常用的管材之一。但目前市場上銷售的聚丙烯管材雖然、能夠達(dá)到衛(wèi)生和健康的要求，但不能殺滅水的細(xì)菌等有害物質(zhì)，因此，提供一種即符合衛(wèi)生和健康要求，又同時能夠殺滅水中的細(xì)菌等有害物質(zhì)的抗菌聚丙烯管材，是人們十分期望的廣品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種既符合衛(wèi)生和健康要求，同時又能夠有效殺滅水中有害細(xì)菌的納米抗菌聚丙烯管材及其制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種納米抗菌聚丙烯管材，主要由聚丙烯、無機(jī)抗菌劑和加工助劑組成，管材各成分所占重量百分比為聚丙烯樹脂93% 99% ;無機(jī)納米抗菌劑0· 2 3% ；加工助劑0.8 4%。上述無機(jī)納米抗菌劑是將市售的無機(jī)納米抗菌劑經(jīng)過鈦酸酯類或硅烷類的偶聯(lián)劑和低分子量聚乙烯蠟改性的，市售的無機(jī)納米抗菌劑是以金屬銀、鋅、銅為主要抗菌成分，以無機(jī)納米氧化物、氧化鈦、氧化硅、沸石、粘土為載體的粉末狀混合物。上述的加工助劑為抗氧劑和抗紫外線吸收劑。上述納米抗菌聚丙烯管材管徑為Φ 10 Φ 200mm,層厚為I. Omm 50. 0mm。本發(fā)明還提供了上述納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，包括母料制備和管材制備，具體步驟為(I)母料制備將占市售的無機(jī)納米抗菌劑總重量O. 2 2%的鈦酸酯類或硅烷類偶聯(lián)劑和占粉末總量O. 2 2%的低分子量聚乙烯蠟同時加入市售的無機(jī)納米抗菌劑中；對所得到的混合粉末，在溫度10 30°C的條件下，以頻率為5 100次/分鐘攪拌I. 5 2分鐘進(jìn)行浸潰處理；然后在90 120°C溫度條件下烘干80 120分鐘；將烘干處理后得到的無機(jī)納米抗菌劑按聚丙烯樹脂重量的5 30%加入聚丙烯樹脂中；用高速攪拌機(jī)混合均勻，進(jìn)行充分的浸潰處理；再將浸潰后得到的混合物經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)熔融擠出造粒即可制得母料；(2)管材制備將母料制備過程中得到的無機(jī)納米抗菌劑粒狀母料加入聚丙烯樹脂中，無機(jī)納米抗菌劑粒狀母料加入量為聚丙烯樹脂重量的I 10%，然后再加入抗氧劑和抗紫外線吸收劑，抗氧化劑聚占丙烯樹脂重量的I 2. 2%，抗紫外線吸收劑占丙烯樹脂重量的2 3. 2%，再用攪拌機(jī)混合均勻，進(jìn)行充分的浸潰處理；然后將浸潰后得到的混合物通過擠出機(jī)擠出管材。上述無機(jī)納米抗菌劑粒狀母料加入量最好為聚丙烯樹脂重量的2 6%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為制造工藝簡單，生產(chǎn)容易，無需增加特殊設(shè)備。除了兼具普通聚丙烯給水管材抗腐蝕力強(qiáng)、易于熱熔連接、價(jià)廉、質(zhì)地堅(jiān)硬等優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還能夠殺滅給水管道中的細(xì)菌、真菌、霉菌等幾十種菌種，其中對大腸桿菌、金色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌效果明顯，抗菌效果持久，可廣泛應(yīng)用于建筑用冷熱水管道系統(tǒng)，能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ钪袑┧艿揽咕囊?，具有潛在的巨大的社會效益和?jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式一種納米抗菌聚丙烯管材，主要由聚丙烯、無機(jī)抗菌劑和加工助劑組成，管材各成分所占重量百分比為聚丙烯樹脂93% 99% ;無機(jī)納米抗菌劑0· 2 3% ；抗氧化劑和抗紫外線吸收劑0· 8 4%。具體制備過程如下(I)母料制備首先按無機(jī)納米抗菌劑總重量的百分比，將I. O %的偶聯(lián)劑NDZ-I和O. 5%的低分子量聚乙烯蠟加入無機(jī)納米抗菌劑中；然后在15 25°C條件下以頻率為20 60次每分鐘攪拌I. 5 2分鐘進(jìn)行浸潰處理；對浸潰處理后的混合粉末在90 120°C條件下持續(xù)烘干90 100分鐘；再按無機(jī)納米抗菌粉劑總重量百分比，將19%的抗菌活性粉劑和1%的聚乙烯蠟和80%的聚丙烯樹脂混合；對混合物在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌持續(xù)2分鐘，進(jìn)行充分的浸潰處理；之后將浸潰后得到的混合物經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)熔融擠出造粒即可制得母料，加工溫度為190 240°C，轉(zhuǎn)速為120 180轉(zhuǎn)/分鐘；(2)管材制備首先將造粒后的無機(jī)納米抗菌劑母料按塑料總重量3 %的比例加入到聚丙烯樹脂中；然后再加入抗氧劑和抗紫外線吸收劑，抗氧化劑聚占丙烯樹脂重量的I 2. 2%，抗紫外線吸收劑占丙烯樹脂重量的2 3. 2%，然后用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌持續(xù)2分鐘，進(jìn)行充分的浸潰處理即可獲得抗菌用PP-R管材專用料；再將浸潰后得到的混合物在PP-R管材生產(chǎn)線上擠出管材即可得到抗菌聚丙烯管材。按照國標(biāo)GB15979-1995測試方法，對制備的無機(jī)納米抗菌聚丙烯給水管材進(jìn)行
抗菌試驗(yàn)，結(jié)果列于下表
權(quán)利要求
1.一種納米抗菌聚丙烯管材，其特征是主要由聚丙烯、無機(jī)抗菌劑和加工助劑組成，管材各成分所占重量百分比為 聚丙烯樹脂93% 99% ; 無機(jī)納米抗菌劑0. 2 3% ； 加工助劑:0. 8 4%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米抗菌聚丙烯管材，其特征是無機(jī)納米抗菌劑是將市售的無機(jī)納米抗菌劑經(jīng)過鈦酸酯類或硅烷類的偶聯(lián)劑和低分子量聚乙烯蠟改性的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米抗菌聚丙烯管材，其特征是加工助劑為抗氧劑和抗紫外線吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米抗菌聚丙烯管材，其特征是納米抗菌聚丙烯管材管徑為4)10 200mm,層厚為 I. Omm 50. 0mm。
5.一種權(quán)利要求I所述的納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，其特征是包括母料制備和管材制備，具體步驟為 (1)母料制備將占市售的無機(jī)納米抗菌劑總重量0.2 2%的鈦酸酯類或硅烷類偶聯(lián)劑和占粉末總量0. 2 2%的低分子量聚乙烯蠟同時加入市售的無機(jī)納米抗菌劑中；對所得到的混合粉末，在溫度10 30°C的條件下，以頻率為5 100次/分鐘攪拌I. 5 2分鐘進(jìn)行浸潰處理；然后在90 120°C溫度條件下烘干80 120分鐘；將烘干處理后得到的無機(jī)納米抗菌劑按聚丙烯樹脂重量的5 30%加入聚丙烯樹脂中；用高速攪拌機(jī)混合均勻，進(jìn)行充分的浸潰處理；再將浸潰后得到的混合物經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)熔融擠出造粒即可制得母料； (2)管材制備將母料制備過程中得到的無機(jī)納米抗菌劑粒狀母料加入聚丙烯樹脂中，無機(jī)納米抗菌劑粒狀母料加入量為聚丙烯樹脂重量的I 10%，然后再加入抗氧劑和抗紫外線吸收劑，抗氧化劑聚占丙烯樹脂重量的I 2. 2%，抗紫外線吸收劑占丙烯樹脂重量的2 3. 2%，再用攪拌機(jī)混合均勻，進(jìn)行充分的浸潰處理；然后將浸潰后得到的混合物通過擠出機(jī)擠出管材。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，其特征是無機(jī)納米抗菌劑粒狀母料加入量最好為聚丙烯樹脂重量的2 6%。
全文摘要
納米抗菌聚丙烯管材及其制備方法，涉及建筑用給水管材技術(shù)領(lǐng)域，該管材主要由聚丙烯、無機(jī)抗菌劑和加工助劑組成，管材各成分所占重量百分比為聚丙烯樹脂93％～99％，無機(jī)納米抗菌劑0.2～3％，加工助劑0.8～4％。本發(fā)明制造工藝簡單，生產(chǎn)容易，無需增加特殊設(shè)備。除了兼具普通聚丙烯給水管材抗腐蝕力強(qiáng)、易于熱熔連接、價(jià)廉、質(zhì)地堅(jiān)硬等優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明還能夠殺滅給水管道中的細(xì)菌、真菌、霉菌等幾十種菌種，其中對大腸桿菌、金色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌效果明顯，抗菌效果持久，可廣泛應(yīng)用于建筑用冷熱水管道系統(tǒng)，能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ钪袑┧艿揽咕囊螅哂袧撛诘木薮蟮纳鐣б婧徒?jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C08L23/12GK102977461SQ20121057528
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者楊洋 申請人:山東金德新型管業(yè)有限公司