本發(fā)明涉及PE管材領(lǐng)域，且特別涉及一種抗菌阻燃的PE管材及其制備方法。

背景技術(shù)：

PE(polyethylene，聚乙烯)是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂，其具有優(yōu)越的性能，從而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。PE材料制作成給排水管材使用時，具有優(yōu)良的抗腐蝕性、耐磨性、柔韌性和耐低溫性，同時其還具有使用壽命長、生產(chǎn)能耗低、水流阻力小、易于安裝和拆卸的優(yōu)點，是傳統(tǒng)給水鋼管的理想替代品。

但是PE管材在作為給排水管使用時也存在一定的缺陷，一方面，由于PE材料為易燃聚合物，使用PE材料制成的管材普遍存在阻燃性能差的缺陷。為了使用的安全，PE管材中常常需要添加阻燃劑來提高其阻燃性能，目前經(jīng)常使用的鹵素類阻燃劑由于存在環(huán)境污染問題已經(jīng)逐漸停止使用，而加入無鹵素阻燃劑后的PE管材通常存在阻燃效果差、易降低PE管材力學(xué)性能的缺陷。另一方面，PE管材在長期使用過程中，其內(nèi)壁會沉積聚結(jié)水垢，容易滋生細(xì)菌，影響PE管材作為飲用水水管的使用安全。目前現(xiàn)有的抗菌PE管材主要通過添加無機(jī)納米抗菌劑來實現(xiàn)其抗菌功能，但無機(jī)納米抗菌劑在PE管材基體原料中難于均勻分散，這在一定程度上抑制了其抗菌性能。

結(jié)合當(dāng)前PE管材市場及其應(yīng)用領(lǐng)域，具有良好抗菌性能和阻燃性能的PE管材市場前景廣闊，值得研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌阻燃的PE管材，其具有抗拉伸能力強(qiáng)，抗菌性能和阻燃性能好的優(yōu)點。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種抗菌阻燃的PE管材的制備方法，該方法能夠最大化提高PE管材的抗菌性能和阻燃性能，又不降低PE管材的力學(xué)性能。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提出一種抗菌阻燃的PE管材，以重量份數(shù)計，其制備原料包括：100-120份聚乙烯基體以及20-30份改性母料；其中，改性母料由抗菌阻燃原料制成，抗菌阻燃原料包括竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯，抗菌阻燃原料中聚乙烯的質(zhì)量百分比為70-80％。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，抗菌阻燃原料包括質(zhì)量比為0.4-1:1-2:7-8的竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，所改性水滑石是用硅烷偶聯(lián)劑對水滑石改性處理得到的。

本發(fā)明還提供了一種上述抗菌阻燃的PE管材的制備方法，其包括以下步驟：

將竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石作為改性添加料，將改性添加料和聚乙烯按2-3:7-8的質(zhì)量比混合均勻后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料；

以重量份數(shù)計，將100-120份聚乙烯基體、20-30份改性母料混合均勻后使用單螺桿擠出機(jī)擠出。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，改性添加料包括質(zhì)量比為0.4-1:1-2的竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量3-6％的硅烷偶聯(lián)劑并在500-650r/min下攪拌2-3min，隨后在真空和70-80℃下進(jìn)行干燥處理。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌10-30min后在70-80℃下水浴反應(yīng)15-25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在350-400℃下煅燒1-1.5h；混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1-1.5:100。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，混合的方法是：在混合機(jī)中在40-120r/min下混合2-4min。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為160-170℃，第二段擠出溫度為170-180℃，第三段擠出溫度為180-190℃，口模溫度為190-200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為70-80r/min。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為170-180℃，第二段擠出溫度為180-190℃，第三段擠出溫度為190-195℃，口模溫度為195-200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為55-65r/min。

本發(fā)明實施例的抗菌阻燃的PE管材及其制備方法的有益效果是：本發(fā)明提供的抗菌阻燃的PE管材包括作為基體的聚乙烯，以及作為抗菌阻燃原料的竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石聚乙烯分散助劑，使制備得到的PE管材具有很強(qiáng)的抗菌能力和阻燃能力，同時也避免了降低PE管材的強(qiáng)度和抗拉伸能力。該抗菌阻燃的PE管材的制備方法是采用聚乙烯基體為主料，使用竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯混合均勻后一次熔融擠出作為抗菌阻燃的改性母料，隨后將改性母料與聚乙烯基體混合均勻后二次熔融擠出，該方法能夠使竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石充分分散到聚乙烯基體中，最大化強(qiáng)化PE管材的抗菌能力和阻燃能力。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面對本發(fā)明實施例提供的抗菌阻燃的PE管材及其制備方法進(jìn)行具體說明。

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，以重量份數(shù)計，其制備原料包括：100-120份聚乙烯基體以及20-30份改性母料；改性母料由抗菌阻燃原料制成，抗菌阻燃原料包括竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯，抗菌阻燃原料中聚乙烯的質(zhì)量百分比為70-80％。其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅采用沉淀-浸漬法制備而成，改性水滑石是用硅烷偶聯(lián)劑對水滑石改性處理得到的，水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.5-0.8μm。優(yōu)選的，抗菌阻燃原料包括質(zhì)量比為0.4-1:1-2:7-8的竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯；硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

本發(fā)明實施例提供的抗菌阻燃的PE管材采用聚乙烯作為基體，使用竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯熔融擠出制備成抗菌阻燃的改性母料，將該改性母料與聚乙烯基體二次熔融擠出制備成PE管材，能夠顯著的提高PE管材的抗菌能力和阻燃能力。這是由于改性母料由竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石和聚乙烯熔融制備得到，竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石能夠借助改性母料中聚乙烯與聚乙烯基體的相容性充分熔融分散到聚乙烯基體中，從而充分發(fā)揮竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石的抗菌阻燃性能，得到性能優(yōu)異的抗菌阻燃的PE管材。

其中，改性水滑石的阻燃機(jī)理是：鎂鋁水滑石在受熱時，其結(jié)構(gòu)中的水合層板羥基及層間離子以水和二氧化碳的形式脫出，起到降低燃燒氣體濃度，阻隔氧氣的作用。鎂鋁水滑石的結(jié)構(gòu)水、層板羥基以及層間離子在不同的溫度內(nèi)脫離層板，從而可在較低的范圍內(nèi)(200-800℃)釋放阻燃物質(zhì)。本發(fā)明中的鎂鋁水滑石經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性處理，可以

納米氧化鋅的抗菌機(jī)理是：納米氧化鋅中的鋅以離子狀態(tài)存在，可以通過離子交換或其他形式與載體結(jié)合，鋅離子與細(xì)菌或霉菌的活性中心結(jié)合后導(dǎo)致細(xì)菌或霉菌失去活性。本發(fā)明中。

本實施例還提供了一種上述抗菌阻燃的PE管材的制備方法，其包括以下步驟：

S1一次熔融：將竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石作為改性添加料，將改性添加料和聚乙烯按2-3:7-8的質(zhì)量比混合投入混合機(jī)中在40-120r/min下混合2-4min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌10-30min后在70-80℃下水浴反應(yīng)15-25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在350-400℃下煅燒1-1.5h，其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.6-0.8％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1-1.5:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度范圍為0.0012-0.0015mol/L。改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量3-6％的硅烷偶聯(lián)劑并在500-650r/min下攪拌2-3min，隨后在真空和70-80℃下進(jìn)行干燥處理，優(yōu)選的，改性添加料包括質(zhì)量比為0.4-1:1-2的竹炭負(fù)載納米氧化鋅和水滑石。改性處理過程中，硅烷偶聯(lián)劑配優(yōu)選制成質(zhì)量濃度0.5-1％的硅烷偶聯(lián)劑水溶液添加。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為160-170℃，第二段擠出溫度為170-180℃，第三段擠出溫度為180-190℃，口模溫度為190-200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為70-80r/min。

S2二次熔融：以重量份數(shù)計，將100-120份聚乙烯基體、20-30份改性母料混合投入混合機(jī)中在40-120r/min下混合2-4min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出。在單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為170-180℃，第二段擠出溫度為180-190℃，第三段擠出溫度為190-195℃，口模溫度為195-200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為55-65r/min。

本發(fā)明實施例提供的抗菌阻燃的PE管材的制備方法是：首先將水滑石使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行高速攪拌改性處理得到改性水滑石，使其能夠在聚乙烯基體材料中均勻的分散，改善其與聚乙烯基體的界面結(jié)合性能，保證成品的整體阻燃能力；然后使用沉淀-浸漬法制備得到吸附率高且吸附緊密的竹炭負(fù)載納米氧化鋅，利用竹炭的多孔結(jié)構(gòu)來幫助納米氧化鋅在聚乙烯基體中充分的分散，增大抗菌劑納米氧化鋅與細(xì)菌、霉菌接觸的面積，最大程度的發(fā)揮出抗菌性能；將竹炭負(fù)載納米氧化鋅、改性水滑石與聚乙烯一次熔融擠出得到改性母料，隨后將改性母料與聚乙烯基體混合進(jìn)行二次熔融擠出，使改性水滑石、竹炭負(fù)載納米氧化鋅充分的分散到聚乙烯基體中制備得到PE管材成品，從而最大化提高成品的抗菌阻燃能力。

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本發(fā)明實施例使用的原料中：聚乙烯為購至上海石化的PE100樹脂，牌號YGH041；水滑石購自邵陽天堂助劑化工有限公司，其平均粒度為0.5-0.8μm；色母料為購至美國卡博特的黑色母，牌號PE2718。

實施例1

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S101、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按1:1的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按2:8的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在60r/min下混合3min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌10min后在80℃下水浴反應(yīng)15min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在400℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.6％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0012mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量3％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在500r/min下混合攪拌3min，隨后在真空和80℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.6μm，該硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度1％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為160℃，第二段擠出溫度為170℃，第三段擠出溫度為185℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為75r/min。

S102、將10kg聚乙烯、2kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在60r/min下混合3min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出成型，得到抗菌阻燃的PE管材；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為180℃，第二段擠出溫度為190℃，第三段擠出溫度為195℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為60r/min。

實施例2

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S201、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按1:2的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按3:7的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在100r/min下混合2.5min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌20min后在75℃下水浴反應(yīng)20min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在350℃下煅燒1.5h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.7％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.2:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0015mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量4％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在550r/min下混合攪拌3min，隨后在真空和75℃下進(jìn)行干燥處理；該硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度0.5％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為165℃，第二段擠出溫度為170℃，第三段擠出溫度為180℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為70r/min。

S202、將10kg聚乙烯、1.5kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在100r/min下混合3min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出成型，得到抗菌阻燃的PE管材；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為185℃，第二段擠出溫度為190℃，第三段擠出溫度為195℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為55r/min。

實施例3

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S301、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按0.5:1.5的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按2:8的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在50r/min下混合4min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌30min后在70℃下水浴反應(yīng)25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在380℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.75％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.2:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0013mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量5％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在650r/min下混合攪拌3min，隨后在真空和80℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.5μm，該硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度1％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為165℃，第二段擠出溫度為175℃，第三段擠出溫度為185℃，口模溫度為195℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為72r/min。

S302、將10kg聚乙烯、2kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在50r/min下混合3min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為180℃，第二段擠出溫度為185℃，第三段擠出溫度為190℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為65r/min。

實施例4

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S401、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按0.6:1.4的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按2:8的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在120r/min下混合4min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌30min后在70℃下水浴反應(yīng)25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在380℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.8％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.5:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0015mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量6％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在625r/min下混合攪拌2.5min，隨后在真空和75℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.8μm該硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度0.5％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為160℃，第二段擠出溫度為175℃，第三段擠出溫度為180℃，口模溫度為190℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為72r/min。

S402、將10kg聚乙烯、2kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在120r/min下混合3min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為180℃，第二段擠出溫度為185℃，第三段擠出溫度為190℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為65r/min。

實施例5

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S501、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按1:1的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按2.5:7.5的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在110r/min下混合2min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌30min后在70℃下水浴反應(yīng)25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在380℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.6％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.2:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0013mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量5.5％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在600r/min下混合攪拌2min，隨后在真空和70℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.6μm該硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度0.75％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為160℃，第二段擠出溫度為175℃，第三段擠出溫度為185℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為70r/min。

S502、將11kg聚乙烯、2.5kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在110r/min下混合2min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為180℃，第二段擠出溫度為185℃，第三段擠出溫度為195℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為55r/min。

實施例6

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S601、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按0.4:1.6的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按2:8的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在70r/min下混合3min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌30min后在70℃下水浴反應(yīng)25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在380℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.65％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.1:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0014mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量6％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在575r/min下混合攪拌3min，隨后在真空和72℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.5μm該硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度0.6％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為165℃，第二段擠出溫度為175℃，第三段擠出溫度為180℃，口模溫度為195℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為72r/min。

S602、將11kg聚乙烯、2.5kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在70r/min下混合2.5min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為180℃，第二段擠出溫度為185℃，第三段擠出溫度為195℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為55r/min。

實施例7

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S701、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按1:1的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按2.5:7.5的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在90r/min下混合3.5min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌30min后在70℃下水浴反應(yīng)25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在380℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.8％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.5:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.0012mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量6％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在550r/min下混合攪拌3min，隨后在真空和80℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.8μm該硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度0.5％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為170℃，第二段擠出溫度為175℃，第三段擠出溫度為180℃，口模溫度為190℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為75r/min。

S702、將12kg聚乙烯、3kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在90r/min下混合3min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為180℃，第二段擠出溫度為185℃，第三段擠出溫度為190℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為60r/min。

實施例8

本實施例提供了一種抗菌阻燃的PE管材，其制備方法如下：

S801、制備竹炭負(fù)載納米氧化鋅和改性水滑石，將改性水滑石和竹炭負(fù)載納米氧化鋅按1:2的質(zhì)量比混合得到改性添加料；將改性添加料和聚乙烯按3:7的質(zhì)量比混合并投入混合機(jī)中在80r/min下混合2min，隨后使用雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒，得到改性母料。

其中，竹炭負(fù)載納米氧化鋅的制備方法是：將七水硫酸鋅加入聚乙二醇的水溶液中溶解均勻，然后加入竹炭攪拌均勻得到混合液，向混合液中滴入氫氧化鈉溶液，室溫攪拌30min后在70℃下水浴反應(yīng)25min，冷卻至室溫后過濾、洗滌、烘干得到粗料，將粗料在380℃下煅燒1h得到竹炭負(fù)載納米氧化鋅；其中聚乙二醇的水溶液中聚乙二醇的質(zhì)量濃度為0.7％，混合液中七水硫酸鋅與竹炭的質(zhì)量比為1.4:100，氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為0.00145mol/L。

改性水滑石的制備方法是：向水滑石中加入其質(zhì)量4.5％的硅烷偶聯(lián)劑并投入混合機(jī)在500r/min下混合攪拌3min，隨后在真空和75℃下進(jìn)行干燥處理；水滑石為鎂鋁水滑石，其平均粒度為0.6μm該硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其配制成質(zhì)量濃度0.8％的水溶液使用。雙螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為165℃，第二段擠出溫度為170℃，第三段擠出溫度為190℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為80r/min。

S802、將10kg聚乙烯、2kg改性母料混合并投入混合機(jī)中在80r/min下混合3min，隨后使用單螺桿擠出機(jī)擠出；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為170℃，第二段擠出溫度為180℃，第三段擠出溫度為190℃，口模溫度為200℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為60r/min。

對比例

對比例提供了一種PE管材，其制備方法如下：

將10kg聚乙烯與2kg市售阻燃母料混合后使用單螺桿擠出機(jī)擠出得到PE管材；單螺桿擠出機(jī)擠出時，第一段擠出溫度為160℃，第二段擠出溫度為170℃，第三段擠出溫度為180℃，口模溫度為190℃，螺桿的轉(zhuǎn)速為70r/min。

對本發(fā)明實施例提供的抗菌阻燃的PE管材進(jìn)行性能檢測。

制備實施例1、實施例2、...、實施例7、實施例8提供的抗菌阻燃的PE管材和對比例提供的PE管材，并檢測性能，結(jié)果如下表1所示；其中，抗菌性能參照QB/T 2591-2003A進(jìn)行測試，力學(xué)性能參照GB/T 1040-2006；阻燃性能參照UL94阻燃等級測量方法。

表1實施例提供的抗菌阻燃的PE管材與對比例提供管材的性能指標(biāo)

從上表可以看到，本發(fā)明實施例提供的抗菌阻燃的PE管材具有強(qiáng)度高、抗拉伸能力強(qiáng)的優(yōu)點，且其阻燃能力和抗菌能力得到了很大的改善，適合大規(guī)模使用。

以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。