CN107501696A - 抗菌hdpe供水管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于管材制备技术领域，特别涉及抗菌HDPE供水管及其制备方法，包括以下制备步骤：1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼30‑50min，冷却至室温，得到混合料；2)再将混合料与聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在100‑110℃，混料20‑50min，冷却至40‑60℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品。本发明方法制备得到的HDPE供水管具有良好的抗菌性能，防止细菌滋生，保证用水的安全。

Description

抗菌HDPE供水管及其制备方法
技术领域
本发明属于管材制备技术领域，特别涉及抗菌HDPE供水管及其制备方法。
背景技术
HDPE给水管是以专用HDPE为原材料经塑料挤出机一次挤塑成型的给水管，其是广泛应用于城镇给水网、灌溉引水工程、垃圾处理厂，集污管道工程及农业喷灌工程的塑料管材。这都归结于HDPE给水管的高强度、耐环境应力和耐开裂性能优良、抗蠕变性能好等优点。
由于普通的HDPE给水管用于深埋时，由于土层的增加，刚性不足，容易表面刮伤，发生应力开裂，破损，影响使用寿命。此外，目前的供水管抗腐蚀强度低，长时间使用后容易形成水垢，附着或滋生微生物，造成水质下降，影响人民的身体健康。因此，研究开发着一种具有抗菌作用且具有高强度的HDPE供水管非常有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供抗菌HDPE供水管的制备方法，该方法制备得到的HDPE供水管具有良好的抗菌性能，保证用水的安全。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供抗菌HDPE供水管的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼30-50min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在100-110℃，混料20-50min，冷却至40-60℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品。
优选地，本发明所述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的5-13％。
优选地，本发明所述步骤2)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的5-20％。
优选地，本发明所述步骤1)中，抗菌剂为纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
更优选地，本发明所述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的9％。、
更优选地，本发明所述步骤2)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的13％。
优选地，本发明所述步骤1)中，抗菌剂为重量比为10-20:5-15:1-6的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
更优选地，本发明所述步骤1)中，抗菌剂为重量比为15:10:3的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
优选地，本发明所述步骤2)中，聚四氟乙烯的粒径为15-40μm。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过添加复合抗菌剂，制备得到的HDPE供水管具有很抗的抗菌效果，有效防止细菌滋生，保证用水的安全性。
2、本发明通过聚四氟乙烯与纳米级的抗菌剂协同作用，可提高HDPE供水管的力学性能，有效避免了加入部分填充木料，虽然能够提高管材的环刚度，但是同时降低管材的柔韧性和加工性能等问题。
3、采用本发明方法制成的HDPE供水管具有良好的耐高压性能和抗冲击性能，并且成型效果好，生产时无污染、能耗低。
4、采用本发明方法制成的HDPE供水管阻燃效果明显。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
抗菌HDPE供水管的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼30min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与粒径为40μm的聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在100℃，混料50min，冷却至40℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品；
上述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的13％；
上述步骤1)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的5％；
上述步骤1)中，抗菌剂为重量比为10:15:1的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
使用本实施例制备得到的抗菌HDPE供水管用来供水6个月后，拆出检验，未见细菌群超标，符合安全应用水要求。
采用GB/T 13663-92的测试方法检测：-0.08MPa下保压100h，无渗漏、无破坏、无变形现象；环向刚度23.5KN/m2，阻燃性能：有焰燃烧1.3s，无焰燃烧0.32s。
实施例2
抗菌HDPE供水管的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼35min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与粒径为35μm的聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在110℃，混料45min，冷却至45℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品；
上述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的11％；
上述步骤1)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的8％；
上述步骤1)中，抗菌剂为重量比为12:13:2的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
使用本实施例制备得到的抗菌HDPE供水管用来供水1年后，拆出检验，未见细菌群超标，符合安全应用水要求。
采用GB/T 13663-92的测试方法检测：-0.08MPa下保压100h，无渗漏、无破坏、无变形现象；环向刚度26.3KN/m2，阻燃性能：有焰燃烧1.2s，无焰燃烧0.31s。
实施例3
抗菌HDPE供水管的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼40min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与粒径为25μm的聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在105℃，混料35min，冷却至50℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品；
上述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的9％；
上述步骤1)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的13％；
上述步骤1)中，抗菌剂为重量比为15:10:3的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
使用本实施例制备得到的抗菌HDPE供水管用来供水2年后，拆出检验，未见细菌群超标，符合安全应用水要求。
采用GB/T 13663-92的测试方法检测：-0.08MPa下保压100h，无渗漏、无破坏、无变形现象；环向刚度25.4KN/m2，阻燃性能：有焰燃烧1.1s，无焰燃烧0.32s。
实施例4
抗菌HDPE供水管的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼45min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与粒径为20μm的聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在110℃，混料30min，冷却至55℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品；
上述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的7％；
上述步骤1)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的16％；
上述步骤1)中，抗菌剂为重量比为18:7:4的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
采用GB/T 13663-92的测试方法检测：-0.08MPa下保压100h，无渗漏、无破坏、无变形现象；环向刚度23.8N/m2，阻燃性能：有焰燃烧1.5s，无焰燃烧0.33s。
实施例5
抗菌HDPE供水管的制备方法，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼50min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与粒径为15μm的聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在100℃，混料20min，冷却至60℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品；
上述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的5％；
上述步骤1)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的20％；
上述步骤1)中，抗菌剂为重量比为20:5:6的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
采用GB/T 13663-92的测试方法检测：-0.08MPa下保压100h，无渗漏、无破坏、无变形现象；环向刚度22.9KN/m2，阻燃性能：有焰燃烧1.2s，无焰燃烧0.38s。
根据《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)，对送检样品进行卫生安全性检验。
检验方法采用GB/T5750-2006；样品处理方法按照《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)附录A进行。样品浸泡水采用附录A1.3.1节配制。浸泡时间24h，浸泡温度24℃。
结果表明：色、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、pH值、溶解性总固体、耗氧量、砷、锡、铬(六价)、铝、铅、汞、三氯甲烷、挥发酚类、钡、锑、四氯化碳、锡指标符合《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》(2001)对生活饮用水输配水设备的要求。

Claims (6)

1.抗菌HDPE供水管的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
1)将高密度聚乙烯与抗菌剂混合均匀，高速捏合混炼30-50min，冷却至室温，得到混合料；
2)再将混合料与聚四氟乙烯混合均匀，放入高速混合机中，温度控制在100-110℃，混料20-50min，冷却至40-60℃，输送至挤出机，塑化挤出，模压成型，冷却定型，即得成品；
所述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的5-13％；
所述步骤2)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的5-20％；
所述步骤1)中，抗菌剂为纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
2.根据权利要求1所述的抗菌HDPE供水管的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，抗菌剂的加入量为高密度聚乙烯重量的9％。
3.根据权利要求1所述的抗菌HDPE供水管的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，聚四氟乙烯的加入量为高密度聚乙烯重量的13％。
4.根据权利要求1所述的抗菌HDPE供水管的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，抗菌剂为重量比为10-20:5-15:1-6的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
5.根据权利要求4所述的抗菌HDPE供水管的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，抗菌剂为重量比为15:10:3的纳米二氧化钛、纳米活性炭载银和磺胺嘧啶银的混合物。
6.根据权利要求3所述的抗菌HDPE供水管的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，聚四氟乙烯的粒径为15-40μm。
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