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)明涉及一種聚丙烯管材，尤其是納米抗菌聚丙烯管材及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯由于具有突出的優(yōu)良性能，其丙烯共聚和管材在化學(xué)建材中得到廣泛應(yīng)用，其用途有衛(wèi)生用管材、飲用給水及熱水采暖系統(tǒng)管材、工業(yè)用管材、動植物園用管材、溫泉水管材和太陽能住宅溫水管等。PP-R管自90年代生產(chǎn)和應(yīng)用以來得到較大發(fā)展，產(chǎn)品主要用于建筑物冷、熱水系統(tǒng)，飲用水系統(tǒng)及板式(包括地板)采暖系統(tǒng)。PP-R管的生產(chǎn)能耗僅為鋼管的20%，并且其導(dǎo)熱系數(shù)低，也僅為鋼管的1/200，用于熱水管道系統(tǒng)保溫節(jié)能效果極佳，與一般暖氣設(shè)備比可節(jié)約能耗20%。使用PP-R管可免去使用鍍鋅鋼管所造成的內(nèi)壁結(jié)垢、生銹而引起的水質(zhì)“二次污染”。由于PP-R管內(nèi)壁光滑，不生銹、不結(jié)垢，所以流體阻力小。PP-R管的使用溫度達70°C，短期使用溫度可達95°C，在使用溫度為6070°C、工作壓力為1.OMPa條件下，長期連續(xù)使用，壽命可達50年。目前市場上已有的聚丙烯管材雖然能夠達到衛(wèi)生和健康的基本要求，但不能殺滅和去除水中的有害細(xì)菌，對水質(zhì)產(chǎn)生影響，進而威脅到人們的健康。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種耐熱性好、不結(jié)垢、耐腐蝕、使用安全的納米抗菌聚丙烯管材及其制備方法，它生產(chǎn)工藝簡單，制備容易，重量輕、外觀美觀、流水阻力小。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)納米抗菌聚丙烯管材，它包括聚丙烯塑料外層和納米抗菌內(nèi)層，其中，抗菌內(nèi)層均勻添加有納米級抗菌母料，所述納米抗菌內(nèi)層的厚度為(1)公稱外徑≤32謹(jǐn)時，厚度≥0.25謹(jǐn)；(2)40mm<公稱外徑≤63mm時，厚度≥0.30mm；(3)75mm<公稱外徑≤90mm時，厚度≥0.5mm；(4)公稱外徑≥110mm時，厚度≥1.0mm。納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，其特征在于它包括以下步驟A、按聚丙烯重量的115%將納米級抗菌母料加入聚丙烯樹脂中，用攪拌機混合均勻，進行熔融加熱，得到納米抗菌母料的聚丙烯塑料的混合物，用于制備納米抗菌內(nèi)層；B、使含有納米抗菌的聚丙烯塑料與普通聚丙烯塑料同步共擠，制備成包括聚丙烯塑料外層和納米抗菌內(nèi)層的管材；C、定型冷卻。納米抗菌母料制備過程如下將占抗菌劑總重量0.22%的鈦酸酯類或硅烷類偶聯(lián)劑和占粉末總量0.22%的低分子量聚乙烯蠟同時加入納米抗菌劑中；對所得到的混合粉末，在溫度1030°C條件下，以頻率5100次/分鐘攪拌1.52分鐘進行浸漬處理；然后再90120°C溫度條件下烘干60120分鐘；將烘干處理后得到的納米抗菌劑按樹脂重量的530%加入樹脂中；用高速攪拌機混合均勻，進行充分的浸漬處理；再將浸漬后得到的混合物經(jīng)雙螺桿造粒機熔融擠出造粒制得母料。本發(fā)明的作用機理如下納米級抗菌材料中，抗菌功能團帶有正電，而一般細(xì)菌和真菌的細(xì)胞膜或細(xì)胞壁均含有帶負(fù)電的蛋白質(zhì)，因為庫侖力的作用可吸附微生物細(xì)胞，影響細(xì)胞正常的呼吸和代謝功能，從而殺死微生物，達到抗菌的目的?？咕δ軋F能進一步透過細(xì)胞壁進入細(xì)菌內(nèi)，與細(xì)菌的功能基因反應(yīng)使細(xì)菌蛋白質(zhì)凝固，破壞細(xì)菌的細(xì)胞合成酶活性，使細(xì)胞喪失分裂繁殖的能力而死亡。此外，還能破壞微生物的電子傳輸系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、物質(zhì)傳輸系統(tǒng)。因為電荷環(huán)境是細(xì)菌、真菌生長與繁殖的基礎(chǔ)，就如同空氣與水對人體一樣。缺乏這一環(huán)境，細(xì)菌與真菌都要死亡，這種電荷的物理作用對人無影響，從而保證了使用的安全性。本發(fā)明的優(yōu)點是生產(chǎn)工藝簡單，制備容易，除了具有耐熱性好、不結(jié)垢、耐腐蝕、重量輕、外觀美觀、流水阻力小等特點外，還具有抗菌作用，可用于純凈水、飲料、食品及冷熱供水管等環(huán)境和介質(zhì)。圖1為本發(fā)明的截面中，1-聚丙烯塑料外層，2-納米抗菌內(nèi)層具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述如圖1所示，它包括聚丙烯塑料外層1和納米抗菌內(nèi)層2，抗菌內(nèi)層2的厚度為(1)公稱外徑≤32mm時，厚度≤0.25mm；(2)40mm<公稱外徑彡63mm時，厚度≤0.30mm；(3)75mm<公稱外徑彡90mm時，厚度≤0.5mm；(4)公稱外徑≤IlOmm時，厚度≤1.0mm。其制備方法如下(1)納米抗菌母料制備將占抗菌劑總重量0.22%的鈦酸酯類或硅烷類偶聯(lián)劑和占粉末總量0.22%的低分子量聚乙烯蠟同時加入納米抗菌劑中；對所得到的混合粉末，在溫度1030°C條件下，以頻率5100次/分鐘攪拌1.52分鐘進行浸漬處理；然后再90120°C溫度條件下烘干60120分鐘；將烘干處理后得到的納米抗菌劑按樹脂重量的530%加入樹脂中；用高速攪拌機混合均勻，進行充分的浸漬處理；再將浸漬后得到的混合物經(jīng)雙螺桿造粒機熔融擠出造粒制得母料。(2)納米抗菌聚丙烯管材制備A、納米抗菌內(nèi)層制備按聚丙烯重量的115%將納米級抗菌母料加入聚丙烯樹脂中，用攪拌機混合均勻，進行熔融加熱，得到納米抗菌母料的聚丙烯塑料的混合物，用于制備納米抗菌內(nèi)層；B、成型使含有納米抗菌的聚丙烯塑料與普通聚丙烯塑料同步共擠，制備成包括聚丙烯塑料外層和納米抗菌內(nèi)層的管材；C、定型冷卻。經(jīng)測定，所生產(chǎn)出來的管材的物理和化學(xué)性能如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>3變化率彡原料的30%管材經(jīng)抗菌性能測試和耐久測試，結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注抗細(xì)菌率符合I>99%的管材產(chǎn)品可以報告為有強抗細(xì)菌的作用；抗細(xì)菌率符合II彡90%的管材產(chǎn)品可以報告為有抗細(xì)菌作用。_權(quán)利要求一種納米抗菌聚丙烯管材，主用于給水管路，其特征在于它包括聚丙烯塑料外層(1)和納米抗菌內(nèi)層(2)，其中，抗菌內(nèi)層(2)均勻添加有納米級抗菌母料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米抗菌聚丙烯管材，其特征在于所述納米抗菌內(nèi)層(2)的厚度為(1)公稱外徑≤32mm時，厚度≥0.25mm；(2)40mm<公稱外徑≤63mm時，厚度≤0.30mm；(3)75mm<公稱外徑≤90mm時，厚度≤0.5mm；(4)公稱外徑≥IlOmm時，厚度≥1.0mm。3.—種納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，其特征在于它包括以下步驟A、納米抗菌內(nèi)層制備按聚丙烯重量的115%將納米級抗菌母料加入聚丙烯樹脂中，用攪拌機混合均勻，進行熔融加熱，得到納米抗菌母料的聚丙烯塑料的混合物，用于制備納米抗菌內(nèi)層；B、成型使含有納米抗菌的聚丙烯塑料與普通聚丙烯塑料同步共擠，制備成包括聚丙烯塑料外層和納米抗菌內(nèi)層的管材；C、定型冷卻。4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，其特征在于所述納米抗菌母料的制備方法如下將占抗菌劑總重量0.22%的鈦酸酯類或硅烷類偶聯(lián)劑和占粉末總量0.22%的低分子量聚乙烯蠟同時加入納米抗菌劑中；對所得到的混合粉末，在溫度1030°C條件下，以頻率5100次/分鐘攪拌1.52分鐘進行浸漬處理；然后在90120°C溫度條件下烘干60120分鐘；將烘干處理后得到的納米抗菌劑按樹脂重量的530%加入樹脂中；用高速攪拌機混合均勻，進行充分的浸漬處理；再將浸漬后得到的混合物經(jīng)雙螺桿造粒機熔融擠出造粒制得母料。全文摘要本發(fā)明公開了一種納米抗菌給水用聚丙烯管材及其制備方法，它包括聚丙烯塑料外層(1)和納米抗菌內(nèi)層(2)，納米抗菌聚丙烯管材的制備方法，它包括以下步驟首先按聚丙烯重量的1～15％將納米級抗菌母料加入聚丙烯樹脂中，用攪拌機混合均勻，進行熔融加熱，得到納米抗菌母料的聚丙烯塑料的混合物，用于制備納米抗菌內(nèi)層；然后使含有納米抗菌的聚丙烯塑料與普通聚丙烯塑料同步共擠，制備成包括聚丙烯塑料外層和納米抗菌內(nèi)層的管材；最后定型冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點是生產(chǎn)工藝簡單，制備容易，除了具有耐熱性好、不結(jié)垢、耐腐蝕、重量輕、外觀美觀、流水阻力小等特點外，還具有抗菌作用，可用于純凈水、飲料、食品及冷熱供水管等環(huán)境和介質(zhì)。文檔編號B29B9/06GK101818834SQ201010151580公開日2010年9月1日申請日期2010年4月19日優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日發(fā)明者趙奇耀申請人:崇州市岷江塑膠有限公司