CN103571104A - 一种玻璃基无机抗菌剂的pvc管材料 - Google Patents

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陶钧
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Abstract

本发明公开了本发明一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，各组分的重量份如下：PVC树脂50～60份，增塑剂5～15份，复合铅盐稳定剂5～15份，润滑剂5～15份，玻璃基无机抗菌剂1～5份，纳米级抗冲击改性剂5～10份，轻质碳酸钙20～40份。本发明使用玻璃基无机抗菌剂，抗菌效果好，对大肠杆菌的最低抑菌浓度为105ppm，对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为300ppm，对绿脓杆菌的最低抑菌浓度为150ppm。本发明的制备方法工艺简单，生产成本低廉，制备的PVC管的抗弯、抗冲击、抗压能力等力学指标符合JG3050-1998的要求。

Description

一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料
技术领域
本发明属于化工材料领域，涉及一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料。 
背景技术
抗菌塑料是指在塑料中添加一种或者几种特定的抗菌剂，使塑料具有内在抗菌性，是一类具有抑菌和杀菌性能的新型材料，从而在一定的时间内可将沾污在塑料及其制品表面的细菌杀死或抑制其繁殖。与常规的化学和物理消毒方法相比，使用抗菌塑料杀菌具有高效与长效性、既经济又方便。 
目前，用于塑料的抗菌剂主要是：有机、无机、天然三大系列。由于无机抗菌剂抗菌时效长，并且耐高温，能够适应塑料加工，被广泛应用于抗菌塑料中。银沸石是目前最常用的塑料用无机抗菌剂，银沸石络合物有很强的抗菌性能，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果较好。银沸石络合物在制品中分布均匀，析出速率平缓，抗菌性能好，持续时间长。 
由于PVC树脂本身有热稳定性、耐高低温性能、流动性差等缺点，所以要加入各种助剂以改善它的性能。常用的助剂按功能可分为：热稳定剂、润滑剂、加工改性剂、抗冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。 
其中，抗冲击改性剂是PVC改性的一种非常重要的助剂，由于PVC树脂的玻璃化温度较高，在室温下显硬脆性，低温韧性差，抗冲击性差，加入抗冲击剂后，抗冲击剂只和PVC部分相容，形成微观分相、宏观又分离的状态，PVC和抗冲击剂形成了网状结构和海岛结构，从而提高了吸收冲击能的能力。PVC用抗冲击改性剂逐渐开发出三大增韧体系：CPE(氯化聚乙烯)体系、ACR(丙烯酸酯类)体系、EVA(乙烯-醋酸乙烯其聚物)体系。 
近年来由于纳米材料工程的发展，将纳米级抗冲击剂用于PVC管、以提高PVC管的抗压能力成为大势所趋。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好的抗冲击性能且抗菌性能稳定的玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料。 
为解决以上技术问题，本发明一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，各组 分的重量份如下： 
Figure BDA0000408308030000021
上述的增塑剂为柠檬酸三丁酯。 
上述的润滑剂为硬脂酰胺。 
上述的纳米级抗冲击改性剂由粒径为50～100nm的碳酸钙、水和长链脂肪酸组成，按重量份计，碳酸钙：水：长链脂肪酸为100：2：1。 
上述的纳米级抗冲击改性剂的长链脂肪酸为癸酸、辛酸、月桂酸、油酸和硬脂酸的一种或多种。 
为进一步提高抗菌性能和抗冲击性能，各组分的重量份如下： 
Figure BDA0000408308030000022
本发明玻璃基无机抗菌剂的制备方法为：采用磷酸盐、硼酸盐、氧化还原剂和金属盐制成含氧化银和氧化铜的可溶性玻璃，将其制成粉末或玻璃微珠即得玻璃基抗菌剂。 
纳米级抗冲击改性剂的制备方法如下：先将纳米级碳酸钙加入到高速混合器中，再加入水及长链脂肪酸，先进行低速搅拌，升温至60～70℃，保温10分钟，升至高速进行搅拌，达110～120℃时，保温20分钟，再冷却至40℃或以下即可。 
本发明纳米级抗压PVC管的制备方法为：将碳酸钙加入PVC树脂高速混合2～5min；再加入其他组分在120～135℃下高速热混20～30min；然后搅拌冷却至40～60℃时放料、加热到180～190℃下挤出管材。 
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为： 
本发明使用玻璃基无机抗菌剂，该抗菌剂可以缓慢地释放Ag+而产生抗菌效果，抗菌效果好，对大肠杆菌的最低抑菌浓度为105ppm，对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为300ppm，对绿脓杆菌的最低抑菌浓度为150ppm。本发明的制备方法工艺简单，生产成本低廉，制备的PVC管的抗弯、抗冲击、抗压能力等力学指标符合JG3050-1998的要求。 
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。 
如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练入员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。 
除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。 
实施例1 
一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，各组分的重量份如下： 
Figure BDA0000408308030000031
上述的纳米级抗冲击改性剂由粒径为50～100nm的碳酸钙、水和长链脂肪酸组成，按重量份计，碳酸钙：水：长链脂肪酸为100：2：1。 
制备方法如下：将碳酸钙加入聚氯乙烯树脂高速混合2～5min；再加入其他组分在120～135℃下高速热混20～30min；然后搅拌冷却至40～60℃时放料、加热到180～190℃下挤出管材。 
实施例2 
一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，各组分的重量份如下： 
Figure BDA0000408308030000041
上述的纳米级抗冲击改性剂由粒径为50～100nm的碳酸钙、水和长链脂肪酸组成，按重量份计，碳酸钙：水：长链脂肪酸为100：2：1。 
制备方法如下：将碳酸钙加入聚氯乙烯树脂高速混合2～5min；再加入其他组分在120～135℃下高速热混20～30min；然后搅拌冷却至40～60℃时放料、加热到180～190℃下挤出管材。 
实施例3 
一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，各组分的重量份如下： 
Figure BDA0000408308030000051
上述的纳米级抗冲击改性剂由粒径为50～100nm的碳酸钙、水和长链脂肪酸组成，按重量份计，碳酸钙：水：长链脂肪酸为100：2：1。 
制备方法如下：将碳酸钙加入聚氯乙烯树脂高速混合2～5min；再加入其他组分在120～135℃下高速热混20～30min；然后搅拌冷却至40～60℃时放料、加热到180～190℃下挤出管材。 
下面以表中各实施例的组分为例，按照JG3050-1998的规定，力学性能的测试结果见表1： 
采用上述组分和方法生产的PVC管，完全符合JG3050-1998的规定，抗冲击、抗压能力符合要求，制造成本低，加工工艺简单。 
各实施例PVC管的测试结果 
Figure BDA0000408308030000052
各实施例制得的PVC管，参照GB15981-1995，Q/02GZS001检测方法与标准进行检测，结果显示，以菌落数计算，PVC管对大肠杆菌的抗菌率均大于70%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于70%。 
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。 

Claims (6)

1.一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，其特征在于各组分的重量份如下：
Figure FDA0000408308020000011
2.如权利要求1所述的一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，其特征在于：所述的增塑剂为柠檬酸三丁酯。
3.如权利要求1所述的一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酰胺。
4.如权利要求1所述的一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，其特征在于：所述的纳米级抗冲击改性剂由粒径为50～100nm的碳酸钙、水和长链脂肪酸组成，按重量份计，碳酸钙：水：长链脂肪酸为100：2：1。
5.如权利要求4所述的一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，其特征在于：所述的纳米级抗冲击改性剂的长链脂肪酸为癸酸、辛酸、月桂酸、油酸和硬脂酸的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种玻璃基无机抗菌剂的PVC管材料，其特征在于各组分的重量份如下：
Figure FDA0000408308020000012
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106009754A (zh) * 2015-09-06 2016-10-12 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种耐腐蚀的抗菌塑料
CN106032439A (zh) * 2015-09-02 2016-10-19 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种新型的抗菌塑料
CN106032440A (zh) * 2015-09-06 2016-10-19 洛阳新巨能高热技术有限公司 一种耐高温的抗菌塑料
CN108503983A (zh) * 2018-04-26 2018-09-07 浙江斯迈尔电子科技有限公司 一种基于纳米氧化钛复合抗菌的pvc管材及其制备方法

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