CN105802014A - 一种纳米抗菌管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米抗菌管及其制备方法，涉及建筑用给水管材技术领域，该管材主要由聚丙烯、无机抗菌剂和加工助剂组成，管材各成分所占重量百分比为聚丙烯树脂：93％～99％，无机纳米抗菌剂：0.2～3％，加工助剂：0.8～4％。本发明制造工艺简单，生产容易，无需增加特殊设备。除了兼具普通聚丙烯给水管材抗腐蚀力强、易于热熔连接、价廉、质地坚硬等优点外，本发明还能够杀灭给水管道中的细菌、真菌、霉菌等几十种菌种，其中对大肠杆菌、金色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌效果明显，抗菌效果持久，可广泛应用于建筑用冷热水管道系统，能够满足人们日常生活中对供水管道抗菌的要求，具有潜在的巨大的社会效益和经济效益。

Description

一种纳米抗菌管及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑用给水管材技术领域，具体涉及一种纳米抗菌管及其制备方法。
背景技术
建筑物内冷热水用管道采用镀锌钢管已有近百年的历史，据大多数水质监测数据表明，导致自来水“红水”、“黑水”水质恶化的主要原因是建筑物内给水管的锈蚀严重，为了改善水质，确保供水质量建设部已规定自2000年6月1日起，在建筑供水工程中禁止使用镀锌钢管。可做替换的有塑料管，塑料金属复合管等。其中聚丙烯管具有抗腐蚀力强、易于粘合、价廉、质地坚硬等优点，是最常用的管材之一。但目前市场上销售的聚丙烯管材虽然能够达到卫生和健康的要求，但不能杀灭水的细菌等有害物质，因此，提供一种即符合卫生和健康要求，又同时能够杀灭水中的细菌等有害物质的抗菌聚丙烯管材，是人们十分期望的产品。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种既符合卫生和健康要求，同时又能够有效杀灭水中有害细菌的一种纳米抗菌管及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种纳米抗菌管，主要由聚丙烯、无机抗菌剂和加工助剂组成，管材各成分所占重量百分比为：
聚丙烯树脂：93％～99％；
无机纳米抗菌剂：0.2～3％；
加工助剂：0.8～4％。
上述无机纳米抗菌剂是将市售的无机纳米抗菌剂经过钛酸酯类或硅烷类的偶联剂和低分子量聚乙烯蜡改性的，市售的无机纳米抗菌剂是以金属银、锌、铜为主要抗菌成分，以无机纳米氧化物、氧化钛、氧化硅、沸石、粘土为载体的粉末状混合物。
上述的加工助剂为抗氧剂和抗紫外线吸收剂。
上述一种纳米抗菌管管径为φ10～φ200mm，层厚为1.0mm～50.0mm。
本发明还提供了上述一种纳米抗菌管的制备方法，包括母料制备和管材制备，具体步骤为：
(1)母料制备：将占市售的无机纳米抗菌剂总重量0.2～2％的钛酸酯类或硅烷类偶联剂和占粉末总量0.2～2％的低分子量聚乙烯蜡同时加入市售的无机纳米抗菌剂中；对所得到的混合粉末，在温度10～30℃的条件下，以频率为5～100次/分钟搅拌1.5～2分钟进行浸渍处理；然后在90～120℃温度条件下烘干80～120分钟；将烘干处理后得到的无机纳米抗菌剂按聚丙烯树脂重量的5～30％加入聚丙烯树脂中；用高速搅拌机混合均匀，进行充分的浸渍处理；再将浸渍后得到的混合物经双螺杆造粒机熔融挤出造粒即可制得母料；
(2)管材制备：将母料制备过程中得到的无机纳米抗菌剂粒状母料加入聚丙烯树脂中，无机纳米抗菌剂粒状母料加入量为聚丙烯树脂重量的1～10％，然后再加入抗氧剂和抗紫外线吸收剂，抗氧化剂聚占丙烯树脂重量的1～2.2％，抗紫外线吸收剂占丙烯树脂重量的2～3.2％，再用搅拌机混合均匀，进行充分的浸渍处理；然后将浸渍后得到的混合物通过挤出机挤出管材。
上述无机纳米抗菌剂粒状母料加入量最好为聚丙烯树脂重量的2～6％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
制造工艺简单，生产容易，无需增加特殊设备。除了兼具普通聚丙烯给水管材抗腐蚀力强、易于热熔连接、价廉、质地坚硬等优点外，本发明还能够杀灭给水管道中的细菌、真菌、霉菌等几十种菌种，其中对大肠杆菌、金色葡萄球菌、白色念珠菌等的抑菌效果明显，抗菌效果持久，可广泛应用于建筑用冷热水管道系统，能够满足人们日常生活中对供水管道抗菌的要求，具有潜在的巨大的社会效益和经济效益。
具体实施方式
一种纳米抗菌管，主要由聚丙烯、无机抗菌剂和加工助剂组成，管材各成分所占重量百分比为：
聚丙烯树脂：93％～99％；
无机纳米抗菌剂：0.2～3％；
抗氧化剂和抗紫外线吸收剂：0.8～4％。
具体制备过程如下：
(1)母料制备：
首先按无机纳米抗菌剂总重量的百分比，将1.0％的偶联剂NDZ-1和0.5％的低分子量聚乙烯蜡加入无机纳米抗菌剂中；然后在15～25℃条件下以频率为20～60次每分钟搅拌1.5～2分钟进行浸渍处理；对浸渍处理后的混合粉末在90～120℃条件下持续烘干90～100分钟；
再按无机纳米抗菌粉剂总重量百分比，将19％的抗菌活性粉剂和1％的聚乙烯蜡和80％的聚丙烯树脂混合；对混合物在高速搅拌机中进行搅拌持续2分钟，进行充分的浸渍处理；之后将浸渍后得到的混合物经双螺杆造粒机熔融挤出造粒即可制得母料，加工温度为190～240℃，转速为120～180转/分钟；
(2)管材制备
首先将造粒后的无机纳米抗菌剂母料按塑料总重量3％的比例加入到聚丙烯树脂中；然后再加入抗氧剂和抗紫外线吸收剂，抗氧化剂聚占丙烯树脂重量的1～2.2％，抗紫外线吸收剂占丙烯树脂重量的2～3.2％，然后用搅拌机进行搅拌持续2分钟，进行充分的浸渍处理即可获得抗菌用PP-R管材专用料；再将浸渍后得到的混合物在PP-R管材生产线上挤出管材即可得到纳米抗菌管。
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来说，在不脱离本发明原理的前提下，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。

Claims (3)

1.一种纳米抗菌管，其特征是主要由聚丙烯、无机抗菌剂和加工助剂组成，管材各成分所占重量百分比为：聚丙烯树脂：93％～99％；无机纳米抗菌剂：0.2～3％；加工助剂：0.8～4％。
2.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌管，其特征是无机纳米抗菌剂是将市售的无机纳米抗菌剂经过钛酸酯类或硅烷类的偶联剂和低分子量聚乙烯蜡改性的。
3.一种权利要求1所述的一种纳米抗菌管的制备方法，其特征是包括母料制备和管材制备，具体步骤为：(1)母料制备：将占市售的无机纳米抗菌剂总重量0.2～2％的钛酸酯类或硅烷类偶联剂和占粉末总量0.2～2％的低分子量聚乙烯蜡同时加入市售的无机纳米抗菌剂中；对所得到的混合粉末，在温度10～30℃的条件下，以频率为5～100次/分钟搅拌1.5～2分钟进行浸渍处理；然后在90～120℃温度条件下烘干80～120分钟；将烘干处理后得到的无机纳米抗菌剂按聚丙烯树脂重量的5～30％加入聚丙烯树脂中；用高速搅拌机混合均匀，进行充分的浸渍处理；再将浸渍后得到的混合物经双螺杆造粒机熔融挤出造粒即可制得母料；(2)管材制备：将母料制备过程中得到的无机纳米抗菌剂粒状母料加入聚丙烯树脂中，无机纳米抗菌剂粒状母料加入量为聚丙烯树脂重量的1～10％，然后再加入抗氧剂和抗紫外线吸收剂，抗氧化剂聚占丙烯树脂重量的1～2.2％，抗紫外线吸收剂占丙烯树脂重量的2～3.2％，再用搅拌机混合均匀，进行充分的浸渍处理；然后将浸渍后得到的混合物通过挤出机挤出管材。
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CN106247029A (zh) * 2016-10-11 2016-12-21 湖北新华塑料有限公司 Pe复合抗菌给水管

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