CN105524355B - 一种pp‑r自洁厨卫管材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PP‑R自洁厨卫管材及其制备方法，所述管材内层的原料包括重量份如下的各组分：无规共聚聚丙烯颗粒100份，色母粒1‑3份，抗菌料4‑6份。本发明采用分子键合技术，将特定的高效抗微生物功能团化合物键合到应用极广的聚烯烃树脂分子链上，成为分子键合型抗微生物材料，其以一定比例配方掺入到聚丙烯和色母料中，通过三层共挤技术，使抗菌材料充分均匀地混合到管材内壁并使之加工成型，成为能杀灭和抑制水体中的细菌、真菌、霉菌、病毒的载体，防止有害微生物的繁衍滋生，同时防止结垢。本发明的管材具有高效抗菌抗病毒防霉效果，可用于冷热水自洁净厨卫管材。

Description

一种PP-R自洁厨卫管材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种PP-R自洁厨卫管材及其制备方法，属于生活建材领域。
背景技术
目前，由于工业废气、废水和废渣的排放，造成环境污染严重。排放的废物进入地表后会污染地下水源，造成水质污染。水源的污染已经给人们的生活带来一定的影响，而在输水过程中由于管道内不干净，又会造成水质的二次污染，对人们生活最直接的影响是家庭用水被污染。另外，输水用管道通常使用多年，造成水管中容易孳生细菌、真菌、霉菌和病毒等有害微生物，此外，水中的钙、镁、铅等离子也易结垢，影响输水。
为了解决水污染的问题，目前普遍的解决方法是在水中投入净化剂，但加入的净化剂均是化学试剂，混合在水中会使水的气味过大，长期饮用对人体产生危害。市场上有以Ag+为主导的无机抗菌技术，对细菌效果较好，但对真菌、霉菌无效，同时Ag+在杀菌过程中不断析出，持效性差，且容易对人体造成重金属损害，还有一类采用有机抗菌技术，将抗菌剂直接混入基体，通过抗菌剂的不断析出进行抗菌，虽然抗菌剂极易析出，但对人体有较大副作用且加工过程中易分解失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供了一种PP-R自洁厨卫管材及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种PP-R自洁厨卫管材，所述管材内层的原料包括重量份如下的各组分：
无规共聚聚丙烯颗粒(PPR颗粒) 100份；
色母粒 1-3份；
抗菌料 4-6份。
色母粒的作用为使管材着色，增加管材加工性，具有优良的分散性、抗冲击性、耐候性、耐高低温性、耐环境应力开裂性、柔韧性、强度、防紫外线等。
优选地，所述管材内层的原料包括重量份如下的各组分：
无规共聚聚丙烯颗粒 100份；
色母粒 2份；
抗菌料 5份。
优选地，所述无规共聚聚丙烯的粒径为1-4mm。
优选地，所述抗菌料为聚六亚甲基双胍、盐酸聚六亚甲基胍(CAS57028-96-3)、盐酸聚六亚甲基双胍(CAS32289-58-0)和季铵盐中的任意一种或几种。
更优选地，所述管材分为三层，其中，外层材质为无规共聚聚丙烯，中间层为玻纤增强层。
本发明还提供所述的PP-R自洁厨卫管材的制备方法，包括以下各步骤：
(1)将无规共聚聚丙烯颗粒、色母粒和抗菌料充分混合，搅拌均匀，通过自动吸料泵输入到干燥器，在80-100℃进行烘干至水含量小于5％；
(2)通过送料泵将烘干后的混合料输入到挤塑机进料口，通过挤塑机的螺杆将混合料经过170-190℃的高温塑化成粘流态，经过螺杆的推送到固化态，再通过芯模口模变成管材内层抗菌层。
优选地，步骤(1)中干燥温度为90℃。
更优选地，步骤(2)中高温塑化温度为180℃。
更优选地，所述制备方法为三层共挤技术，内层、中间层、外层三层通过三台主机同时运行进料，在螺杆中同时塑化，固化再定型成管材。
本发明的抗菌料是具有高效微生物功能团的化合物，其能健合到聚烯烃分子链上形成枝状末端并带有正电荷，所有微生物细胞膜带负电荷，正负电荷相吸后，枝状抗菌功能团突破微生物细胞膜，导致微生物细胞膜内营养液析出而死亡，而枝状杀菌功能团继续杀灭后续附着上来的微生物，同时水体中的钙镁铅等金属离子带正电荷，与带正电荷的抗菌功能团相斥，因此无法附着在管材壁上不易形成污垢。
本发明的有益效果：本发明采用分子键合技术，将具有特定的高效抗微生物功能团的化合物键合到应用极广的聚烯烃树脂分子链上，成为分子键合型抗微生物材料，其以一定比例配方掺入到聚丙烯和色母料中，通过三层共挤技术，使抗菌材料充分均匀地混合到管材内壁并使之加工成型，成为能杀灭和抑制水体中的细菌、真菌、霉菌、病毒的载体，防止有害微生物的繁衍滋生，同时防止结垢。键合型抗菌剂是键合在分子链上形成枝状末端，无析出。对十余种细菌、真菌、霉菌的抑菌率达到99.99％，具有持效性，对水体无任何污染、管材内壁不易形成污垢，对人体无害，加工性能优良，热稳定性好。本发明的管材具有高效抗菌、抗病毒及防霉效果，可用于冷热水自洁净厨卫管材。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中原料均为市售，可通过以下方式获得，PPR聚丙烯颗粒料，生产厂家：台湾化学纤维股份有限公司，型号：B8001；韩国晓星株式会社，型号：R200P。色母粒，生产厂家：浙江七色鹿色母粒有限公司，型号：4101中绿。抗菌料：生产厂家：上海玉镇材料科技有限公司。
实施例一：
一种PP-R自洁厨卫管材，所述管材内层的原料包括重量份如下的各组分：
无规共聚聚丙烯颗粒 100份；
色母粒 2份；
聚六亚甲基双胍 5份。
所述无规共聚聚丙烯的粒径为1-4mm。
所述管材分为三层，其中，外层材质为无规共聚聚丙烯，中间层为玻纤增强层。
所述的PP-R自洁厨卫管材的制备方法，包括以下各步骤：
(1)将无规共聚聚丙烯颗粒、色母粒和抗菌料充分混合，搅拌均匀，通过自动吸料泵输入到干燥器，在90℃进行烘干至水含量小于5％；
(2)通过送料泵将烘干后的混合料输入到挤塑机进料口，通过挤塑机的螺杆将混合料经过180℃的高温塑化成粘流态，经过螺杆的推送到固化态，再通过芯模口模变成管材内层抗菌层。
所述制备方法为三层共挤技术，内层、中间层、外层三层通过三台主机同时运行进料，在螺杆中同时塑化，固化再定型成管材。
实施例二：
一种抗PP-R自洁厨卫管材，所述管材内层的原料包括重量份如下的各组分：
无规共聚聚丙烯颗粒 100份；
色母粒 1份；
盐酸聚六亚甲基双胍 4份。
所述无规共聚聚丙烯的粒径为1-4mm。
所述管材分为三层，其中，外层材质为无规共聚聚丙烯，中间层为玻纤增强层。
所述的PP-R自洁厨卫管材的制备方法，包括以下各步骤：
(1)将无规共聚聚丙烯颗粒、色母粒和抗菌料充分混合，搅拌均匀，通过自动吸料泵输入到干燥器，在80℃进行烘干至水含量小于5％；
(2)通过送料泵将烘干后的混合料输入到挤塑机进料口，通过挤塑机的螺杆将混合料经过170℃的高温塑化成粘流态，经过螺杆的推送到固化态，再通过芯模口模变成管材内层抗菌层。
所述制备方法为三层共挤技术，内层、中间层、外层三层通过三台主机同时运行进料，在螺杆中同时塑化，固化再定型成管材。
实施例三：
一种PP-R自洁厨卫管材，所述管材内层的原料包括重量份如下的各组分：
无规共聚聚丙烯颗粒 100份；
色母粒 2份；
盐酸聚六亚甲基胍 6份。
所述无规共聚聚丙烯的粒径为1-4mm。
所述管材分为三层，其中，外层材质为无规共聚聚丙烯，中间层为玻纤增强层。
所述的PP-R自洁厨卫管材的制备方法，包括以下各步骤：
(1)将无规共聚聚丙烯颗粒、色母粒和抗菌料充分混合，搅拌均匀，通过自动吸料泵输入到干燥器，在100℃进行烘干至水含量小于5％；
(2)通过送料泵将烘干后的混合料输入到挤塑机进料口，通过挤塑机的螺杆将混合料经过190℃的高温塑化成粘流态，经过螺杆的推送到固化态，再通过芯模口模变成管材内层抗菌层。
所述制备方法为三层共挤技术，内层、中间层、外层三层通过三台主机同时运行进料，在螺杆中同时塑化，固化再定型成管材。
实验例1：
将实施例1制备的抗菌PPR聚丙烯管材经权威机构进行性能检测，证明其具有高效抗菌抗病毒防霉效果，具体检测结果如下：
1、国家化学建筑材料测试中心(建工测试部)依据GB/T1874.2-2002《冷热水用聚丙烯管道系统第2部分：管材》进行检测，结果见下表1：
表1
2、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抑菌效果及耐霉试验：
中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所依据JIS Z 2801:2000和GB/T1741-2007进行检测，结果如下：1、经3次重复实验表明，实施例1管材对大肠杆菌作用24小时的平均抑菌率为100％；2、经3次重复实验表明，实施例1管材对金黄色葡萄球菌抑菌效果作用24小时的平均抑菌率为100％；3.经检验，实施例1管材的耐霉菌性能为0级。
3、理化指标：
中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所依据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)/《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)检测，结果见下表2。
表2理化指标
实验例2
样品为本发明实施例的管材，对比样1为CN200810203015中实施例1的管材，对比样2为CN201210190593的实施例1的管材。
1、抗菌性能：依据JIS Z 2801:2010进行检测，检测分析结果见下表3：
表3抗菌性能
2、塑料防霉性能
依据GB/T 24128-2009进行检测，分析结果见表4：
表4防霉等级
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种PP-R自洁厨卫管材的制备方法，其特征在于：所述管材分为三层，其中，外层材质为无规共聚聚丙烯，中间层为玻纤增强层，内层为的原料由重量份如下的各组分组成：
无规共聚聚丙烯颗粒 100份；
色母粒 1-3份；
抗菌料 4-6份；
其中，所述抗菌料为聚六亚甲基双胍或盐酸聚六亚甲基双胍，所述无规共聚聚丙烯的粒径为1-4mm，所述PP-R自洁厨卫管材的制备方法包括以下各步骤：
(1)将无规共聚聚丙烯颗粒、色母粒和抗菌料充分混合，搅拌均匀，通过自动吸料泵输入到干燥器，在80-100℃进行烘干至水含量小于5％；
(2)通过送料泵将烘干后的混合料输入到挤塑机进料口，通过挤塑机的螺杆将混合料经过170-190℃的高温塑化成粘流态，经过螺杆的推送到固化态，再通过芯模口模变成管材内层抗菌层；
(3)所述制备方法为三层共挤技术，内层、中间层、外层三层通过三台主机同时运行进料，在螺杆中同时塑化，固化再定型成管材。
2.根据权利要求1所述的PP-R自洁厨卫管材的制备方法，其特征在于：步骤(1)中干燥温度为90℃。
3.根据权利要求1所述的PP-R自洁厨卫管材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中高温塑化温度为180℃。
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