本發(fā)明涉及建筑材料領域，具體涉及一種抗菌高強塑料給水管及其制備方法。

背景技術：

隨著時代的發(fā)展，塑料管材的應用范圍越來越廣，品種也越來越多。PE（聚乙烯）材料由于其強度高、耐高溫、抗腐蝕、無毒等特點，被廣泛應用于給水管制造領域。因為它不會生銹，所以，是替代普通鐵給水管的理想管材。隨著城市建設的逐漸擴大，PE給水管也將被用于更加惡劣的環(huán)境，持續(xù)性高低溫、酸堿等化學物品腐蝕、持續(xù)性高壓等，因此進一步改善傳統(tǒng)PE給水管的性能，提高產品品質，對于中國現代化建設有很好的促進作用。同時現在市場上的有的給水用PE管的抗菌性能并不是很好，在水傳輸的時候會造成污染。PE管材本身無毒，能達到衛(wèi)生和健康的要求，但本身不具有抗菌性，因此一種保持自身性能，又同時能殺滅水中細菌的PE管材的呼聲越來越強烈，本發(fā)明就是通過對PE的材料合成的摻雜來提高PE管材的強度和抗菌性能。

技術實現要素：

要解決的技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種抗菌高強塑料給水管，具有很高的拉伸剪切強度，同時本膠黏劑還具有很好的抑菌性。

技術方案：一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯95-105份、炭黑3-5份、硫酸鋇粉3-5份、聚酰胺蠟微粉2-4份、光穩(wěn)定劑622 1-4份、硅烷偶聯劑0.3-1份、玻璃纖維2-6份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚0.05-6份、聚丙烯酰胺0.5-1.8份、聚丙烯酸鈉0.2-0.4份、聚醋酸乙烯酯2-6份、納米二氧化硅1.2-2.4份、鄰苯基苯酚0.1-0.5份、溫大青提取物0.5-1.5份、齒葉草提取物0.5-1.2份。

進一步優(yōu)選的，所述的一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯100-105份、炭黑4-5份、硫酸鋇粉3-4份、聚酰胺蠟微粉3-4份、光穩(wěn)定劑622 2-3份、硅烷偶聯劑0.5-0.7份、玻璃纖維3-5份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚1.5-4份、聚丙烯酰胺0.6-1.5份、聚丙烯酸鈉0.2-0.3份、聚醋酸乙烯酯3-5份、納米二氧化硅1.5-2份、鄰苯基苯酚0.2-0.4份、溫大青提取物0.9-1.2份、齒葉草提取物0.9-1.2份。

進一步的，所述的一種抗菌高強塑料給水管，所述的溫大青提取物和齒葉草提取物是通過乙醚提取得到的。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法包括以下步驟：

（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌10-15分鐘，得預混料；

（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在50-60℃下攪拌20-30分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，400-500轉/分攪拌3-8分鐘至均勻后烘干造粒；

（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，100-200轉/分攪拌分散5-18分鐘后送入捏合機，在70-80℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

進一步的，所述的一種抗菌高強塑料給水管的制備方法，所述的步驟（1）中攪拌時間為15分鐘。

進一步的，所述的一種抗菌高強塑料給水管的制備方法，所述的步驟（2）中攪拌溫度為55℃，時間為22-28分鐘，混合后攪拌速度為420-480轉/分，攪拌時間為5-8分鐘。

進一步的，所述的一種抗菌高強塑料給水管的制備方法，所述的步驟（3）中粒徑為2-4mm。

進一步的，所述的一種抗菌高強塑料給水管的制備方法，所述的步驟（4）中攪拌速度為120-180轉/分，攪拌時間為8-15分鐘，捏合溫度為75℃。

進一步的，所述的一種抗菌高強塑料給水管，所述給水管厚度為1mm-20mm，管徑為10mm-1000mm。

有益效果：本發(fā)明的抗菌高強塑料給水管拉伸強度，最高可達27.5MPa，彎曲模量可達937MPa，斷裂伸長率669%，同時該抗菌高強塑料給水管還具有很好的抑菌性，其對大腸桿菌的抑制效果達到了100%。本發(fā)明產品強度高，抑菌性好，本發(fā)明的制備方法工藝簡單、易于實施。

具體實施方式

下述的實施例和對比例中，本發(fā)明的所述溫大青提取物和齒葉草提取物是通過乙醚提取得到的。

實施例1

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯95份、炭黑5份、硫酸鋇粉5份、聚酰胺蠟微粉4份、光穩(wěn)定劑622 4份、硅烷偶聯劑0.3份、玻璃纖維2份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚0.05份、聚丙烯酰胺1.8份、聚丙烯酸鈉0.4份、聚醋酸乙烯酯2份、納米二氧化硅1.2份、鄰苯基苯酚0.1份、溫大青提取物0.5份、齒葉草提取物1.2份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌10分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在60℃下攪拌20分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，400轉/分攪拌8分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，100轉/分攪拌分散5分鐘后送入捏合機，在70℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

實施例2

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯105份、炭黑3份、硫酸鋇粉3份、聚酰胺蠟微粉2份、光穩(wěn)定劑622 1份、硅烷偶聯劑1份、玻璃纖維6份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚6份、聚丙烯酰胺0.5份、聚丙烯酸鈉0.2份、聚醋酸乙烯酯6份、納米二氧化硅2.4份、鄰苯基苯酚0.5份、溫大青提取物1.5份、齒葉草提取物0.5份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌15分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在50℃下攪拌30分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，500轉/分攪拌3分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，200轉/分攪拌分散18分鐘后送入捏合機，在80℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

實施例3

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成聚乙烯100份、炭黑4份、硫酸鋇粉4份、聚酰胺蠟微粉4份、光穩(wěn)定劑622 2份、硅烷偶聯劑0.7份、玻璃纖維3份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚1.5份、聚丙烯酰胺1.5份、聚丙烯酸鈉0.3份、聚醋酸乙烯酯3份、納米二氧化硅2份、鄰苯基苯酚0.2份、溫大青提取物1.2份、齒葉草提取物0.9份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌15分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在55℃下攪拌22分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，480轉/分攪拌5分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，120轉/分攪拌分散8分鐘后送入捏合機，在75℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

實施例4

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯105份、炭黑5份、硫酸鋇粉3份、聚酰胺蠟微粉3份、光穩(wěn)定劑622 3份、硅烷偶聯劑0.5份、玻璃纖維5份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚4份、聚丙烯酰胺0.6份、聚丙烯酸鈉0.2份、聚醋酸乙烯酯5份、納米二氧化硅1.5份、鄰苯基苯酚0.4份、溫大青提取物0.9份、齒葉草提取物1.2份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌15分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在55℃下攪拌28分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，420轉/分攪拌8分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，180轉/分攪拌分散15分鐘后送入捏合機，在75℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

實施例5

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯105份、炭黑5份、硫酸鋇粉4份、聚酰胺蠟微粉3.5份、光穩(wěn)定劑622 2.5份、硅烷偶聯劑0.6份、玻璃纖維4份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚3份、聚丙烯酰胺1份、聚丙烯酸鈉0.2份、聚醋酸乙烯酯4份、納米二氧化硅1.8份、鄰苯基苯酚0.3份、溫大青提取物1份、齒葉草提取物1份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌15分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在55℃下攪拌25分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，450轉/分攪拌7分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，150轉/分攪拌分散10分鐘后送入捏合機，在75℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

對比例1

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯95份、炭黑5份、硫酸鋇粉5份、聚酰胺蠟微粉4份、光穩(wěn)定劑622 4份、硅烷偶聯劑0.3份、玻璃纖維2份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚0.05份、納米二氧化硅1.2份、鄰苯基苯酚0.1份、溫大青提取物0.5份、齒葉草提取物1.2份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚、溫大青提取物、齒葉草提取物攪拌10分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在60℃下攪拌20分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，400轉/分攪拌8分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，100轉/分攪拌分散5分鐘后送入捏合機，在70℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

對比例2

一種抗菌高強塑料給水管，由以下成分按重量份制備而成：聚乙烯105份、炭黑3份、硫酸鋇粉3份、聚酰胺蠟微粉2份、光穩(wěn)定劑622 1份、硅烷偶聯劑1份、玻璃纖維6份、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚6份、聚丙烯酰胺0.5份、聚丙烯酸鈉0.2份、聚醋酸乙烯酯6份、納米二氧化硅2.4份、鄰苯基苯酚0.5份。

上述抗菌高強塑料給水管的制備方法為：（1）將聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚醋酸乙烯酯、光穩(wěn)定劑622、鄰苯基苯酚攪拌15分鐘，得預混料；（2）將聚乙烯與硅烷偶聯劑、2,6-二叔丁基-4(二甲氨甲基)苯酚在50℃下攪拌30分鐘，冷卻至常溫后與上述預混料混合，500轉/分攪拌3分鐘至均勻后烘干造粒；（3）加入納米二氧化硅、炭黑、硫酸鋇、聚酰胺蠟微粉、玻璃纖維，200轉/分攪拌分散18分鐘后送入捏合機，在80℃下進行捏合，出料冷卻至常溫，加入到平行同向旋轉雙螺桿擠出機進行擠出，在模具中成型，即得所述給水管。

本發(fā)明材料的各項性能指標見下表，我們可以看到本抗菌高強塑料給水管拉伸強度，最高可達27.5MPa，彎曲模量可達937MPa，斷裂伸長率669%，同時該抗菌高強塑料給水管還具有很好的抑菌性，其對大腸桿菌的抑制效果達到了100%。

表1 抗菌高強塑料給水管的各項性能指標