本發(fā)明涉及一種聚乙烯給水管材,特別是一種具有抗菌性能的聚乙烯給水管材及其制備方法。
背景技術(shù)：
早期給水用管道多采用鍍鋅鋼管，但此類管道易腐蝕，造成水質(zhì)污染，近年來(lái)供水管道已逐漸被塑料管所代替。隨著人們對(duì)水質(zhì)的要求越來(lái)越高，具有優(yōu)異抗菌性能的聚乙烯管材已逐漸成為主流。
目前給水用塑料管多為聚乙烯管材，但是普通聚乙烯管材的抗菌性能較弱，難以起到抗菌效果。長(zhǎng)期使用中，管材的內(nèi)表面會(huì)附著和滋生相當(dāng)數(shù)量的微生物，造成水質(zhì)污染，普通聚乙烯管材不能有效殺滅和去除水中的有害細(xì)菌。
當(dāng)前抗菌劑主要分為無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和高分子抗菌劑。含銀抗菌給水管件雖然具有強(qiáng)抗菌能力，但其在管材制品中的應(yīng)用存在如下缺點(diǎn)：1、一氧化變色而使抗菌能力降低乃至失效，抗菌持久力差。2、用含銀母料制成管材的力學(xué)性能大幅度下降，特別是拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率這兩個(gè)指標(biāo)，因此大大限制了其在壓力管材上的應(yīng)用。3、含銀料成本高，生產(chǎn)成本過(guò)大，市場(chǎng)推廣難度大。4、含銀PE抗菌管材管件產(chǎn)品不太容易滿足衛(wèi)生性能要求。有機(jī)抗菌劑殺菌效果強(qiáng)，但耐熱性差，易分解，時(shí)效性差；高分子抗菌劑是在有機(jī)抗菌劑的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，提高了熱穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于上述技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗菌性能的聚乙烯給水管材及其制備方法，此方法生產(chǎn)的聚乙烯給水管道,具有良好的抗菌性能,可以有效地殺除管道中滋生的微生物，減少輸水過(guò)程中的二次污染給人們的飲水帶來(lái)的安全保障。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：一種具有抗菌性能的聚乙烯給水管材，其組成成分按質(zhì)量份數(shù)計(jì)如下：
所述復(fù)合抗菌劑為銀沸石抗菌劑和季銨鹽接枝聚乙烯抗菌劑的復(fù)合體系。當(dāng)前抗菌劑主要分為無(wú)機(jī)抗菌劑、有機(jī)抗菌劑和高分子抗菌劑。銀系無(wú)機(jī)抗菌劑價(jià)格居高不下，生產(chǎn)成本過(guò)大，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力；而有機(jī)抗菌劑殺菌效果強(qiáng)，但耐熱性差，易分解，時(shí)效性差；高分子抗菌劑是在有機(jī)抗菌劑的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，提高了熱穩(wěn)定性。本發(fā)明采用無(wú)機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑復(fù)合體系，改進(jìn)了銀沸石抗菌劑的變色問(wèn)題，降低了生產(chǎn)成本，具有抗菌廣譜性、高效等優(yōu)點(diǎn)。其中，優(yōu)選的復(fù)配比例是1：1。
高密度聚乙烯(HDPE)：是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯為無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭的白色顆粒，熔點(diǎn)約為130℃，相對(duì)密度為0.941～0.960。
黑色母：是色母粒的一種，塑膠加工中最常用的一種色母粒，黑色母是由高比例的顏料或添加劑與熱塑性樹脂，經(jīng)良好分散而成的塑料著色劑，其所選用的樹脂對(duì)著色劑具有良好潤(rùn)濕和分散作用，并且與被著色材料具有良好的相容性，黑色母廣泛應(yīng)用于塑料加工行業(yè)，如注塑成型、擠出成型和吹塑成型等。
PE100級(jí)造粒：PE100是PE材料(聚乙烯)按照國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)所劃分的一個(gè)等級(jí)。通過(guò)擠壓造粒機(jī)組造粒。
本發(fā)明還提供了所述具有抗菌性能聚乙烯給水管材的制備方法，包括如下步驟：
1)混合攪拌：將上述原料按一定量進(jìn)行配比，依次放入攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間為20—30min；
2)擠出造粒，將混合均勻的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中共混造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：175℃-220℃；
3)擠出成型，將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材，機(jī)筒溫度為180℃—220℃，模口的溫度為210℃—230℃。
本發(fā)明的有益效果是：1)制造工藝簡(jiǎn)單；2)使用無(wú)機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑復(fù)合體系，降低了聚乙烯抗菌管材生產(chǎn)成本，具有抗菌光譜性、高效等優(yōu)點(diǎn)，減少輸水過(guò)程中的二次污染，滿足人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)水質(zhì)的要求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具有抗菌性能的聚乙烯給水管材及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1：
抗菌聚乙烯給水管材的配方由如下質(zhì)量份的原料組成：
按重量份將上述原料置于攪拌機(jī)中攪拌均勻，將共混物導(dǎo)入擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材。
混合攪拌：將上述原料，依次放入攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間為25min(20—30min)；
擠出造粒：將混合均勻的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中共混造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：175℃-220℃；
擠出成型，將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材，機(jī)筒溫度為180℃，模口的溫度為220℃。
實(shí)施例2
抗菌聚乙烯給水管材的配方由如下質(zhì)量份的原料組成：
按重量份將上述原料置于攪拌機(jī)中攪拌均勻，將共混物導(dǎo)入擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材。
混合攪拌：將上述原料，依次放入攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間為30min；
擠出造粒：將混合均勻的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中共混造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：175℃-220℃；
擠出成型：將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材，機(jī)筒溫度為200℃，?？诘臏囟葹?25℃。
實(shí)施例3
抗菌聚乙烯給水管材的配方由如下質(zhì)量份的原料組成：
按重量份將上述原料置于攪拌機(jī)中攪拌均勻，將共混物導(dǎo)入擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材。
混合攪拌：將上述原料，依次放入攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間為20min(20—30min)；
擠出造粒：將混合均勻的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中共混造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：175℃-220℃；
擠出成型：將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材，機(jī)筒溫度為220℃，?？诘臏囟葹?30℃。
實(shí)施例4
抗菌聚乙烯給水管材的配方由如下質(zhì)量份的原料組成：
按重量份將上述原料置于攪拌機(jī)中攪拌均勻，將共混物導(dǎo)入擠出機(jī)內(nèi)進(jìn)行造粒，將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材。
混合攪拌：將上述原料，依次放入攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間為300min(20—30min)；
擠出造粒：將混合均勻的物料放入雙螺桿擠出機(jī)中共混造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：175℃-220℃；
擠出成型：將造粒好的顆粒通過(guò)單螺桿擠出機(jī)擠出成型，制得聚乙烯給水管材，機(jī)筒溫度為180℃，?？诘臏囟葹?10℃。