CN107151403A - 一种抗菌供水管道及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂20～50份、氯化聚乙烯15～30份、超高分子量聚乙烯2～4份、聚丙烯酰胺7～18份、改性膨润土5～10份、硅藻土5～10份、纳米增强材料3～8份、润滑剂2～4份、阻燃剂1～2份、炭黑3～5份、紫外线吸收剂2～3份、分散剂1.2～2.3份、稳定剂2.3～3.2份、无机抗菌剂2～3份。所述抗菌供水管道抗冲性能好，阻燃性能优，抗菌能力强，整体性能优于现有管道，适合推广。

Description

一种抗菌供水管道及其制备方法
技术领域
本发明属于管材技术领域，具体涉及一种抗菌供水管道及其制备方法。
背景技术
PVC管材主要成份是聚氯乙烯树脂，另外添加一些助剂以达到耐热、韧性、抗冲性能等。PVC管道广泛应用于给排水领域，具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、强度高等优点。但PVC管道抗冲性差，阻燃性不够，燃烧会有烟雾产生，没有抗菌功能，容易造成水污染，不利于人们的健康。
发明内容
本发明提供了一种抗菌供水管道及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，所述抗菌供水管道抗冲性能好，阻燃性能优，抗菌能力强，整体性能优于现有管道，适合推广。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂20～50份、氯化聚乙烯15～30份、超高分子量聚乙烯2～4份、聚丙烯酰胺7～18份、改性膨润土5～10份、硅藻土5～10份、纳米增强材料3～8份、润滑剂2～4份、阻燃剂1～2份、炭黑3～5份、紫外线吸收剂2～3份、分散剂1.2～2.3份、稳定剂2.3～3.2份、无机抗菌剂2～3份。
优选的，所述抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂30～40份、氯化聚乙烯18～26份、超高分子量聚乙烯2.4～2.8份、聚丙烯酰胺11～15份、改性膨润土6～8份、硅藻土7～9份、纳米增强材料4～6份、润滑剂2.5～3.9份、阻燃剂1.2～1.7份、炭黑3.2～4.7份、紫外线吸收剂2.4～2.8份、分散剂1.8～2.2份、稳定剂2.7～3.1份、无机抗菌剂2.1～2.8份。
优选的，所述抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂35份、氯化聚乙烯22份、超高分子量聚乙烯17份、聚丙烯酰胺14份、改性膨润土7份、硅藻土8份、纳米增强材料5份、润滑剂3.6份、阻燃剂1.5份、炭黑4.4份、紫外线吸收剂2.6份、分散剂1.9份、稳定剂3份、无机抗菌剂2.5份。
优选的，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸或聚乙烯蜡中任意两种或两种以上的组合。
优选的，所述阻燃剂为三氧化二锑、磷酸三甲苯酯或氢氧化铝的一种或多种的组合。
优选的，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
优选的，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
一种制备所述抗菌供水管道的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至100～120℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散10～20分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为105～115℃条件下，搅拌20～40分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至40～50℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距121～123；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
优选的，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1500～1800r/min。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
（1）本发明所述的抗菌供水管道在原料中添加了氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、阻燃剂、无机抗菌剂，和其他原料之间协同作用，使得所述抗菌供水管道抗冲性能好，阻燃性能优，抗菌能力强，整体性能优于现有管道，适合推广；
（2）本发明所述的抗菌供水管道原材料中还添加了其他的添加剂，其中稳定剂起抑制分解的作用，润滑剂降低分子之间的摩擦，同时避免与金属设备粘着，纳米增强材料起到增加硬度降低成本的作用；同时严格控制各项指标，保证了产品的质量。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂20份、氯化聚乙烯15份、超高分子量聚乙烯2份、聚丙烯酰胺7份、改性膨润土5份、硅藻土5份、纳米增强材料3份、润滑剂2份、阻燃剂1份、炭黑3份、紫外线吸收剂2份、分散剂1.2份、稳定剂2.3份、无机抗菌剂2份。
其中，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸的混合物。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑。
其中，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
其中，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
一种制备所述抗菌供水管道的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至100℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散10分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为105℃条件下，搅拌20分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至40～50℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距121；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1500r/min。
实施例2
本实施例涉及一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂50份、氯化聚乙烯30份、超高分子量聚乙烯4份、聚丙烯酰胺18份、改性膨润土10份、硅藻土10份、纳米增强材料8份、润滑剂4份、阻燃剂2份、炭黑5份、紫外线吸收剂3份、分散剂2.3份、稳定剂3.2份、无机抗菌剂3份。
其中，所述润滑剂为硬脂酸和聚乙烯蜡的混合物。
其中，所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯。
其中，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
其中，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
一种制备所述抗菌供水管道的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至120℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散20分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为115℃条件下，搅拌40分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至50℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距123；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1800r/min。
实施例3
本实施例涉及一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂30份、氯化聚乙烯18份、超高分子量聚乙烯2.4份、聚丙烯酰胺11份、改性膨润土6份、硅藻土7份、纳米增强材料4份、润滑剂2.5份、阻燃剂1.2份、炭黑3.2份、紫外线吸收剂2.4份、分散剂1.8份、稳定剂2.7份、无机抗菌剂2.1份。
其中，所述润滑剂为石蜡和聚乙烯蜡的混合物。
其中，所述阻燃剂为氢氧化铝。
其中，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
其中，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
一种制备所述抗菌供水管道的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至105℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散13分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为108℃条件下，搅拌25分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至42℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距121；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1600r/min。
实施例4
本实施例涉及一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂40份、氯化聚乙烯26份、超高分子量聚乙烯2.8份、聚丙烯酰胺15份、改性膨润土8份、硅藻土9份、纳米增强材料6份、润滑剂3.9份、阻燃剂1.7份、炭黑4.7份、紫外线吸收剂2.8份、分散剂2.2份、稳定剂3.1份、无机抗菌剂2.8份。
其中，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸和聚乙烯的混合物。
其中，所述阻燃剂为三氧化二锑。
其中，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
其中，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
一种制备所述抗菌供水管道的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至117℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散18分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为112℃条件下，搅拌35分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至48℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距122；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1700r/min。
实施例5
本实施例涉及一种抗菌供水管道，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂35份、氯化聚乙烯22份、超高分子量聚乙烯17份、聚丙烯酰胺14份、改性膨润土7份、硅藻土8份、纳米增强材料5份、润滑剂3.6份、阻燃剂1.5份、炭黑4.4份、紫外线吸收剂2.6份、分散剂1.9份、稳定剂3份、无机抗菌剂2.5份。
其中，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸的混合物。
其中，所述阻燃剂为磷酸三甲苯酯。
其中，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
其中，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
一种制备所述抗菌供水管道的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至110℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散15分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为110℃条件下，搅拌30分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至45℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距122；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
其中，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1650r/min。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种抗菌供水管道，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂20～50份、氯化聚乙烯15～30份、超高分子量聚乙烯2～4份、聚丙烯酰胺7～18份、改性膨润土5～10份、硅藻土5～10份、纳米增强材料3～8份、润滑剂2～4份、阻燃剂1～2份、炭黑3～5份、紫外线吸收剂2～3份、分散剂1.2～2.3份、稳定剂2.3～3.2份、无机抗菌剂2～3份。
2.根据权利要求1所述的抗菌供水管道，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂30～40份、氯化聚乙烯18～26份、超高分子量聚乙烯2.4～2.8份、聚丙烯酰胺11～15份、改性膨润土6～8份、硅藻土7～9份、纳米增强材料4～6份、润滑剂2.5～3.9份、阻燃剂1.2～1.7份、炭黑3.2～4.7份、紫外线吸收剂2.4～2.8份、分散剂1.8～2.2份、稳定剂2.7～3.1份、无机抗菌剂2.1～2.8份。
3.根据权利要求1所述的抗菌供水管道，其特征在于，包括如下重量份的原料：聚氯乙烯树脂35份、氯化聚乙烯22份、超高分子量聚乙烯17份、聚丙烯酰胺14份、改性膨润土7份、硅藻土8份、纳米增强材料5份、润滑剂3.6份、阻燃剂1.5份、炭黑4.4份、紫外线吸收剂2.6份、分散剂1.9份、稳定剂3份、无机抗菌剂2.5份。
4.根据权利要求1所述的抗菌供水管道，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸或聚乙烯蜡中任意两种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的抗菌供水管道，其特征在于，所述阻燃剂为三氧化二锑、磷酸三甲苯酯或氢氧化铝的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的抗菌供水管道，其特征在于，所述无机抗菌剂为纳米银离子抗菌剂。
7.根据权利要求1所述的抗菌供水管道，其特征在于，所述稳定剂为有机锡稳定剂。
8.一种制备权利要求1～7任一项所述抗菌供水管道的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、润滑剂、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、分散剂、稳定剂、无机抗菌剂，备用；
（2）将聚氯乙烯树脂、氯化聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯酰胺、润滑剂混合均匀加入至热混机中，加热至100～120℃，搅拌混合均匀；
（3）向步骤（2）中所得混合物中加入分散剂和润滑剂，高速分散10～20分钟，依次加入改性膨润土、硅藻土、纳米增强材料、阻燃剂、炭黑、紫外线吸收剂、稳定剂及无机抗菌剂，在温度为105～115℃条件下，搅拌20～40分钟，制得混合料；
（4）将混合料冷却至40～50℃，然后送入双螺杆挤出机挤出管材，工艺参数选择如下：
机身温度170～180℃，170～185℃，121～130℃，147～155℃，170～180℃；
机头温度170～180℃，180～187℃，195～210℃，200～210℃；
主机转数20转/分钟；加料30转/分钟；牵引64.5米/分钟；扭距121～123；
（5）挤出的管材经真空定径冷却成型，定长切割、扩口成型、包装。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中高速分散的分散速度为1500～1800r/min。
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