CN103360685A - 一种多功能的ppr管材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能的PPR管材，原料质量百分比为：功能母粒为0.1～1％；PPR母粒为余量；制备方法的具体步骤为：原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格。本发明具有更好的机械性能、更高的拉伸屈服强度和抗冲性能；PPR管无毒卫生、安装方便、耐化学品性能佳，尤其是它具有良好的热熔接性能。

Description

一种多功能的PPR管材及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及功能材料技术领域，具体地说，是一种多功能的PPR管材及其制备方法。 

【背景技术】

随着工业的迅速发展和人民生活水平的提高，特别是对健康的意识也在不断增强。由于有害细菌在自然界分布非常广泛，而且种类繁多，数量庞大，严重威胁着人类的健康。由细菌传播感染产生的疾病，已构成了一大社会问题，引起广泛关注。因此消毒杀菌剂的研究显得尤为重要。胍类消毒剂是近年来应用较多的一类消毒抗菌剂，使用方便同时由于抗菌谱广、低毒、无刺激，其应用范围越来越广泛，除应用于食品和酒精饮料等工业消毒外，还可用于纤维纸张、食品以及日常生活用品(毛巾、毛衣、口罩)的消毒。 

80年代初期，我国开始系统地研究在市政工程和建筑工程中使用塑料管道。先后开发出聚氯乙烯(PVC)管、玻璃钢夹砂(RPM)管、聚乙烯(PE)管、铝塑复合(PAP)管、交联聚乙烯(PE-X)管、聚丙烯(PP-R)管、氯化聚氯乙烯(CPVC)管、工程塑料(ABS)管、钢塑复合(SP)管等品种。 

目前，全国30％以上的地区应用了PVC管，东部省区的应用率最高已达90％以上。福建省全省应用PVC管作为室内排水管达到了60％以上，福州、厦门达到了90％以上。江苏的南京、南通等地，规定城市供水管直径300毫 米以内的使用塑料给水管。上海市建委1996年10月发文，规定自1997年10月1日起，禁止设计、使用铸铁排水管、雨水管，推广使用塑料排水管、雨水管。 

从化学建材在欧美等国的发展历程看，发展模式也大致相同。化学建材产品，以其高于其他同类产品的性能和节约资源、减少污染等优点，为消费者所接受。从替代相同产品开始，逐渐拓宽应用范围，扩大生产规模，提高市场占有率，最终走上产业化发展的道路。 

随着高分子材料的广泛应用，其制品的安全性越来越受到重视。20世纪70年代以来，国外阻燃材料迅速发展，对阻燃剂的需求量也日益增大。我国对阻燃材料的开发研究也日益重要。目前，有机阻燃剂的发展趋势是低烟、无卤素、以磷氮系列代替卤素系列。 

近几年国内外对于消毒杀菌剂和阻燃剂都是针对单一性能的研究，并没有将功能复合进行探讨。而本发明将优良的消毒杀菌剂——胍基化合物和具有很好阻燃性能的烷基磷酸酯进行共聚，因此制得的材料兼具抗菌杀菌和阻燃性能。 

硒是人体必需的微量元素，在人体身上的应用，作为药物也好、营养品也好，它应用的最大限制就是它的毒性；那么纳米硒最大的优点就是毒性低，也就是说，它的安全性比较高，它作为一种保健品已经获得卫生部的批准，并获得专家的一致好评，再次证明了它的安全性。纳米硒是目前世界上最安全的硒制品，也是独一无二的，而且它还具有高生物活性的特点，在抑制肿瘤、免疫调节；与亚硝酸钠相比在较低硒剂量补充条件下，亚硒酸钠不显示抑制肿瘤、免疫调节作用，纳米硒却能有效抑制肿瘤，有效提高细胞免疫、 体液免疫和非特异性吞噬功能。 

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能的PPR管材及其制备方法。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

一种多功能的PPR管材，其原料质量百分比为： 

功能母粒        0.1～1％ 

PPR母粒         余量 

所述的功能母粒的质量百分比为0.5％； 

一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为： 

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格；色母粒可以根据实际的需要变换颜色。 

一种功能母粒，其原料质量百分比为： 

所述的纳米竹炭材料的粒径为20～50nm； 

所述的纳米竹炭材料的质量百分比为0.5％； 

所述的茶炭，按照中国专利公开号101904810A所述的茶炭方法进行制 备。 

所述的改性功能材料的质量百分比为0.5％； 

所述的改性功能材料其活性成分是烷基四醇磷酸氢酯和烷基胍；其摩尔比为1∶1。 

所述的改性功能材料的制备方法，其具体步骤为： 

(1)烷基四醇磷酸氢酯的制备 

取摩尔比为4～6的烷基四醇A与三氯氧磷POCl₃，搅拌加热至75℃反应24h后减压蒸馏回收溶剂，用二氯甲烷洗涤干燥并经冰醋酸重结晶得到中间产物；然后向该中间产物中加入去离子水，水与烷基四醇的摩尔比为1∶1，升温至100℃，并在该温度下反应2h，再自然降至室温，冷却并烘干得到烷基四醇磷酸酯B；反应方程式如下： 

(2)取等物质的量的烷基四醇磷酸酯B，烷基胍C，对苯甲酸烷基腈D。加入浓硫酸、二环己基碳二亚胺/N，N′-二异丙基碳二亚胺(DCC/DIC)作催化剂，浓硫酸与烷基四醇磷酸酯B的质量比为1∶2，DCC/DIC与烷基胍C的质量比为1∶2，升温至70～200℃，反应3～10h后冷却过滤干燥，得到固体的改性功能材料E；反应方程式如下： 

烷基四醇A的结构式： 

其中，R₁、R₂、R₃、R₄各自碳原子数为1-10的烷基，可以相同或者不同。R₁为碳原子数最少的烷基。 

烷基四醇磷酸酯B的结构式： 

烷基胍C的结构式： 

其中，R为氢或者烷基，R’为氢或者烷基。 

对苯甲酸烷基腈D的结构式： 

其中，R”为烷基。 

与现有技术相比，本发明的积极效果是： 

(1)本发明的复合材料兼具抗菌和阻燃的性能； 

(2)热稳定性良好可以满足高温加工，不易发生降解； 

(3)本发明的复合材料由阻燃功能基团和抗菌功能基团通过共聚而得到，使得阻燃和抗菌基团不易迁移，效果更持久； 

(4)经过实际观测用本发明抗菌剂所加工制备的产品不易被氧化而变色； 

(5)本发明PPR是以无规共聚聚内烯为基料，经改性处理后制成。相对于其他聚丙烯来说，它具有更好的机械性能、更高的拉伸屈服强度和抗冲性能。PPR管无毒卫生、安装方便、耐化学品性能佳，尤其是它具有良好的热熔接性能，其连接处分子与分子完全融合在一起，解决了长期困扰给水行业的管道连接处漏水问题。 

(6)纳米硒能够提高机体抵抗力、免疫力、抗氧化并可以在放化疗过程中起到增效解毒的功效，另外补硒是治疗肝病的基础措施，以及减轻肝炎症状、阻断肝纤维化以及预防肝癌。那么在临床上硒还具有防治癌症、治疗心肌炎后遗症、防治支气管哮喘、防治老年性白内障、治疗儿童铅中毒。那么硒与冠心病的关系是它能够减轻心肌梗死时心肌损伤的程度、缩小梗死面积、促进心肌修复等作用。而硒在人体中参与多种免疫与生物学功能归纳主要包括1.参与合成谷胱甘肽过氧化酶等重要蛋白质，2.促进儿童生长3.保护心血管和心肌健康4.解除体内重金属的毒性作用5.保护视器官的健全功能 和视力6.抗肿瘤、抑制前列腺癌的发生和发展7.刺激免疫球蛋白及抗体产生，增强机体对疾病的抵抗力。硒的能够抑制前列腺癌发生和发展的作用已得到国内外学术界的广泛认可，它还能够抑制前列腺癌细胞以及降低前列腺癌发病的风险。 

(7)所述的茶炭：茶树中含有丰富的带有保健功能的有机化学成分如：茶多酚、植物碱、蛋白质、氨基酸、维生素、果胶素、有机酸、糖类、色素等等。同时，茶叶中所含的无机矿物元素亦高达四十多种，主要有：钾、钙、锌、硒、钠、镁、钴、铁、锰、铝、铜、氮、磷、氟、碘等。其中一些金属元素具有热电性和压电性，因而可以提高环境的负离子浓度。中国作为茶文化的来源地，有着丰富的茶叶来源，以茶叶为原料制备出的茶炭兼具有茶叶中的保健成分同时提高了其吸附有害物质的能力。 

(8)所述的纳米竹炭具有超强的吸附能力和辐射远红外线的功能，可以吸附湿气、异味及有害气体，保持室内空气清新和床位干燥，并具有产生远红外线作用，可以促进人体肩周、颈等部位的血液循环，有利于帮助睡眠、恢复疲劳，对肩周疼痛、关节炎、畏寒、失眠等症状有辅助疗效。用途塌塌米，床下、地板下除湿，防虫使用方法将每平方米木地板下放置0.5kg可达理想效果。技术指标含水率(％)：≤82；密度(g/cm3)：0.5-0.83；灰分(％)：≤34；挥发份(％)：≤85；固定炭含量(％)：≥85。烹制米饭时置入一块竹片炭，可保护基营养成分不易损失，米饭更是香软可口；将竹炭放入冰箱内，可去除异味，防止食物变质，延长食物保鲜期；油炸食物时，放入少许竹炭，不但可以省油，而且能保证油质不变；用其炖煮食物，可使食物迅速酥软。由于原材料独特，且经特殊工艺加工而成，竹炭还具有许多令人意想不到的功能：用竹炭浸泡自来水，可去除水中的漂白粉气味以及各类有害 杂质，且水中污物不易粘附卫生洁具；将竹炭置入卫生间或衣橱内，可去除异味，防止衣物霉蛀；置于鱼缸中，可使水质更为干净，鱼类不易受病菌侵害。 

【具体实施方式】

以下提供本发明一种多功能的PPR管材的具体实施方式。 

实施例1 

一种多功能的PPR管材，其原料质量百分比为： 

功能母粒        0.1％ 

PPR母粒         99.9％ 

一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为： 

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格；色母粒可以根据实际的需要变换颜色。 

一种功能母粒，其原料质量百分比为： 

所述的纳米竹炭材料的粒径为20nm。 

实施例2 

一种多功能的PPR管材，其原料质量百分比为： 

功能母粒        0.3％ 

PPR母粒         99.7％ 

一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为： 

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格；色母粒可以根据实际的需要变换颜色。 

一种功能母粒，其原粒质量百分比为： 

所述的纳米竹炭材料的粒径为30nm。 

实施例3 

一种多功能的PPR管材，其原料质量百分比为： 

功能母粒        0.5％ 

PPR母粒         99.5％ 

一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为： 

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带 牵引机→成品检测包装PPR管材规格；色母粒可以根据实际的需要变换颜色。 

一种功能母粒，其原料原量百分比为： 

所述的纳米竹炭材料的粒径为30nm。 

实施例4 

一种多功能的PPR管材，其原粒质量百分比为： 

功能母粒        0.7％ 

PPR母粒         99.3％ 

一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为： 

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋具空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格；色母粒可以根据实际的需要变换颜色。 

一种功能母粒，其原料质量百分比为： 

所述的纳米竹炭材料的粒径为20～50nm。 

实施例5 

一种多功能的PPR管材，其原料质量百分比为： 

功能母粒        1％ 

PPR母粒         99％ 

一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为： 

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格；色母粒可以根据实际的需要变换颜色。 

一种功能母粒，其原料质量百分比为： 

所述的纳米竹炭材料的粒径为50nm。 

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。 

Claims (8)

1.一种多功能的PPR管材，其特征在于，原料质量百分比为：

功能母粒        0.1～1％

PPR母粒         余量。

2.如权利要求1所述的一种多功能的PPR管材，其特征在于，所述的功能母粒的质量百分比为0.5％。

3.一种多功能的PPR管材的制备方法，其具体步骤为：

原料+色母粒→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→色线挤出机→螺旋式模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷码机→履带牵引机→成品检测包装PPR管材规格。

4.如权利要求1所述的一种多功能的PPR管材，其特征在于，在功能母粒中，其原料质量百分比为：

5.如权利要求4所述的一种多功能的PPR管材，其特征在于，在功能母粒中，所述的纳米竹炭材料的粒径为20～50nm。

6.如权利要求4所述的一种多功能的PPR管材，其特征在于，在功能母粒中，所述的纳米竹炭材料的质量百分比为0.5％。

7.如权利要求4所述的一种多功能的PPR管材，其特征在于，在功能母粒中，所述的改性功能材料的质量百分比为0.5％。

8.如权利要求4所述的一种多功能的PPR管材，其特征在于，在功能母粒中，所述的改性功能材料为烷基四醇磷酸氢酯和烷基胍；其摩尔比为1∶1。