本發(fā)明涉及給水管領(lǐng)域，尤其涉及一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管及其制備方法。

背景技術(shù)：

水是生命之源和人類文明生存發(fā)展的基礎(chǔ)，目前水危機(jī)已成為全球全人類共同關(guān)注的重點。

當(dāng)前我國日益嚴(yán)重的水資源短缺和水環(huán)境污染，不僅困擾國計民生，并已成為制約社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。建筑業(yè)是我國支柱產(chǎn)業(yè)，做好建筑給排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工和維護(hù)，是實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)能、防治水質(zhì)污染的具體手段，也是做好節(jié)能減排和實現(xiàn)環(huán)保的迫切需求。

有鑒于此，給水管作為一種綠色、節(jié)能、環(huán)保管材，不生銹、不結(jié)垢、不縮徑、流體阻力小、可有效減低供水能耗、提高用水點給水量，是一種理想的管網(wǎng)用管道。但給水管的抗菌性能差，限制了其的應(yīng)用范圍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管，該給水管能夠防止細(xì)菌滋生，保證水質(zhì)清潔衛(wèi)生。

一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管，包括以下重量份數(shù)的原料：

優(yōu)選地，所述交聯(lián)劑選自2,5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、正硅酸乙酯或聚丙二醇縮水甘油醚中的一種或兩種以上。

優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯或氨丙基三乙氧基硅烷。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為馬來酸辛基錫、二月桂酸二正辛基錫、異丁基三乙氧基硅烷或聚己二酸乙二醇酯二醇。

優(yōu)選地，所述抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯或雙十二碳醇酯。

優(yōu)選地，所述分散劑為三硬脂酸甘油酯、乙撐基雙硬脂酰胺、硬脂酸鎂。

本發(fā)明還提供了一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的制備方法，制備得到的給水管能夠防止細(xì)菌滋生，保證水質(zhì)清潔衛(wèi)生。

一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的制備方法，包括以下步驟：

a)將聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯加入到混合機(jī)中，在50～70℃下，混合10～20min，得到第一混合物；

b)將步驟a)得到的第一混合物中再加入交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑和分散劑，在70～100℃下交聯(lián)3～5h，得到第二混合物；

c)將步驟b)得到的第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在150～200℃，并將得到的粒料進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

本發(fā)明提供的一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管及其制備方法，該抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管中包括90～110重量份數(shù)的聚乙烯樹脂、25～40重量份數(shù)的聚氯乙烯樹脂、5～10重量份數(shù)的聚對苯二甲酸丁二醇酯、6～15重量份數(shù)的石墨烯、5～10重量份數(shù)的交聯(lián)劑、0.6～1.5重量份數(shù)的偶聯(lián)劑、0.8～1.5重量份數(shù)的穩(wěn)定劑、0.3～0.8重量份數(shù)的抗氧劑、3～8重量份數(shù)的分散劑。本發(fā)明中在原料中加入聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯，聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯均具有強(qiáng)度的抗菌效應(yīng)，使得制得的給水管能夠防止細(xì)菌滋生，保證水質(zhì)清潔衛(wèi)生。另外石墨烯還能夠提高給水管的拉伸強(qiáng)度，從而使得給水管具備防止細(xì)菌滋生的同時下，還能夠還具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所述類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及引用已經(jīng)通過較佳實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法和應(yīng)用進(jìn)行改動或適當(dāng)變更與組合，來實現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。

具體實施方式

本發(fā)明提供的一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管，包括以下重量份數(shù)的原料：

上述技術(shù)方案中，在原料中加入聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯，聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯均具有強(qiáng)度的抗菌效應(yīng)，使得制得的給水管能夠防止細(xì)菌滋生，保證水質(zhì)清潔衛(wèi)生。另外石墨烯還能夠提高給水管的拉伸強(qiáng)度，從而使得給水管具備防止細(xì)菌滋生的同時下，還能夠還具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

在本發(fā)明中，聚乙烯樹脂的重量份數(shù)為90～110份；在本發(fā)明的實施例中，聚乙烯樹脂的重量份數(shù)95～105份；在其他實施例中，聚乙烯樹脂的重量份數(shù)為95～102份。

在本發(fā)明中，聚氯乙烯樹脂的重量份數(shù)為25～40份；在本發(fā)明的實施例中，聚氯乙烯的重量份數(shù)為28～37份；在其他實施例中，聚氯乙烯的重量份數(shù)為30～35份。

聚對苯二甲酸丁二醇酯用以提高管材的抗菌性能。在本發(fā)明中，聚對苯二甲酸丁二醇酯的重量份數(shù)為5～10份；在本發(fā)明的實施例中，聚對苯二甲酸丁二醇酯的重量份數(shù)為6～9份；在其他實施例中，聚對苯二甲酸丁二醇酯的重量份數(shù)為7～8份。

石墨烯一方面能夠提高管材的力學(xué)性能，另一方面還能夠提高管材的抗菌性。在本發(fā)明中，石墨烯的重量份數(shù)為6～15份；在本發(fā)明的實施例中，石墨烯的重量份數(shù)為8～12份；在其他實施例中，石墨烯的重量份數(shù)為9～11份。

在本發(fā)明的實施例中，交聯(lián)劑選自2,5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、正硅酸乙酯或聚丙二醇縮水甘油醚中的一種或兩種以上；上述交聯(lián)劑能夠使得聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的耐老化性能、拉伸強(qiáng)度和耐熱性能。

在本發(fā)明中，交聯(lián)劑的重量份數(shù)為5～10份；在本發(fā)明的實施例中，交聯(lián)劑的重量份數(shù)為6～9份；在其他實施例中，交聯(lián)劑的重量份數(shù)為7～8份。

在本發(fā)明中，偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯或氨丙基三乙氧基硅烷；上述偶聯(lián)劑能夠改善聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂與其他原料的界面作用，從而使得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管斷裂伸長率、耐熱性能增加。

在本發(fā)明中，偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為0.6～1.5份；在本發(fā)明的實施例中，偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為0.8～1.3份；在其他實施例中，偶聯(lián)劑的重量份數(shù)為1～1.1份。

在本發(fā)明中，穩(wěn)定劑為馬來酸辛基錫、二月桂酸二正辛基錫、異丁基三乙氧基硅烷或聚己二酸乙二醇酯二醇；上述穩(wěn)定劑能夠增加抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。

在本發(fā)明中，穩(wěn)定劑的重量份數(shù)為0.8～1.5份；在本發(fā)明的實施例中，穩(wěn)定劑的重量份數(shù)為1～1.3份；在其他實施例中，穩(wěn)定劑的重量份數(shù)為1.1～1.2份。

在本發(fā)明中，抗氧劑為硫代二丙酸二月桂酯或雙十二碳醇酯；上述抗氧劑能夠抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管氧化老化，從而延長抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的使用壽命。

在本發(fā)明中，抗氧劑的重量份數(shù)為0.3～0.8份；在本發(fā)明的實施例中，抗氧劑的重量份數(shù)為0.4～0.7份；在其他實施例中，抗氧劑的重量份數(shù)為0.5～0.6份。

在本發(fā)明中，分散劑為三硬脂酸甘油酯、乙撐基雙硬脂酰胺、硬脂酸鎂；上述分散劑均能夠提高各原料的均勻性。

在本發(fā)明中，分散劑的重量份數(shù)為3～8份；在本發(fā)明的實施例中，分散劑的重量份數(shù)為4～7份；在其他實施例中，分散劑的重量份數(shù)為5～6份。

本發(fā)明還提供了一種抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的制備方法，包括以下步驟：

a)將聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯加入到混合機(jī)中，在50～70℃下，混合10～20min，得到第一混合物；

b)將步驟a)得到的第一混合物中再加入交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑和分散劑，在70～100℃下交聯(lián)3～5h，得到第二混合物；

c)將步驟b)得到的第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在150～200℃，并將得到的粒料進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

其中，聚乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯、石墨烯、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、分散劑均同上所述，在此不再贅述。

上述技術(shù)方案中，制備方法簡單、生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高，制備得到的抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管能夠防止細(xì)菌滋生，且力學(xué)性能優(yōu)異。

在本發(fā)明的實施例中，擠出成型過程中，送料段溫度為120～140℃，塑化段的溫度為140～160℃，均化段的溫度為160～180℃，口模的溫度為150～

160℃。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

實施例1

將重量份數(shù)為98份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為30份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為10份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為9份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在50℃下，混合20min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為10份的2,5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷、重量份數(shù)為1.3份的二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯、重量份數(shù)為1.3份的馬來酸辛基錫、重量份數(shù)為5份的硫代二丙酸二月桂酯和重量份數(shù)為4份的三硬脂酸甘油酯，在70℃下交聯(lián)3h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在150℃，并將得到的粒料在送料段溫度為120℃，塑化段的溫度為140℃，均化段的溫度為160℃，口模的溫度為150℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

實施例2

將重量份數(shù)為95份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為28份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為9份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為11份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在55℃下，混合10min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為9份的二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、重量份數(shù)為0.8份的氨丙基三乙氧基硅烷、重量份數(shù)為1.1份的二月桂酸二正辛基錫、重量份數(shù)為6份的雙十二碳醇酯和重量份數(shù)為7份的乙撐基雙硬脂酰胺，在80℃下交聯(lián)4.5h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在160℃，并將得到的粒料在送料段溫度為125℃，塑化段的溫度為145℃，均化段的溫度為165℃，口模的溫度為153℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

實施例3

將重量份數(shù)為105份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為37份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為8份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為8份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在60℃下，混合14min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為8份的正硅酸乙酯、重量份數(shù)為0.6份的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、重量份數(shù)為1.2份的異丁基三乙氧基硅烷、重量份數(shù)為0.3份的硫代二丙酸二月桂酯和重量份數(shù)為6份的三硬脂酸甘油酯，在90℃下交聯(lián)3.5h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在170℃，并將得到的粒料在送料段溫度為130℃，塑化段的溫度為150℃，均化段的溫度為170℃，口模的溫度為157℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

實施例4

將重量份數(shù)為102份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為33.份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為7份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為12份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在65℃下，混合12min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為3.5份的2,5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)己烷、重量份數(shù)為3.5份的二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、重量份數(shù)為1.5份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、重量份數(shù)為1份的聚己二酸乙二醇酯二醇、重量份數(shù)為0.8份的雙十二碳醇酯和重量份數(shù)為5份的硬脂酸鎂，在100℃下交聯(lián)5h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在180℃，并將得到的粒料在送料段溫度為135℃，塑化段的溫度為155℃，均化段的溫度為175℃，口模的溫度為160℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

實施例5

將重量份數(shù)為110份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為27.5份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為6份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為6份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在70℃下，混合18min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為3份的正硅酸乙酯、重量份數(shù)為3份的聚丙二醇縮水甘油醚、重量份數(shù)為1份的異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯、重量份數(shù)為1.5份的二月桂酸二正辛基錫、重量份數(shù)為0.4份的硫代二丙酸二月桂酯和重量份數(shù)為3份的三硬脂酸甘油酯，在75℃下交聯(lián)3h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在190℃，并將得到的粒料在送料段溫度為140℃，塑化段的溫度為160℃，均化段的溫度為185℃，口模的溫度為155℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

實施例6

將重量份數(shù)為90份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為30份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為5份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為15份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在60℃下，混合15min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為2.5份的二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、重量份數(shù)為2.5份的正硅酸乙酯、重量份數(shù)為1.1份的二硬脂酰氧異丙氧基鋁酸酯、重量份數(shù)為0.8份的馬來酸辛基錫、重量份數(shù)為0.7份的雙十二碳醇酯和重量份數(shù)為8份的三硬脂酸甘油酯，在95℃下交聯(lián)4h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在200℃，并將得到的粒料在送料段溫度為125℃，塑化段的溫度為150℃，均化段的溫度為170℃，口模的溫度為154℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

實施例7

將重量份數(shù)為100份的聚乙烯樹脂、重量份數(shù)為25份的聚氯乙烯樹脂、重量份數(shù)為7.5份的聚對苯二甲酸丁二醇酯、重量份數(shù)為10份的石墨烯加入到混合機(jī)中，在60℃下，混合15min，得到第一混合物；

將第一混合物中再加入重量份數(shù)為3.5份的2,5-二甲基-2，5-二(叔丁過氧基)、重量份數(shù)為4份的聚丙二醇縮水甘油醚己烷、重量份數(shù)為1.05份的氨丙基三乙氧基硅烷、重量份數(shù)為1.15份的聚己二酸乙二醇酯二醇、重量份數(shù)為0.55份的硫代二丙酸二月桂酯和重量份數(shù)為5.5份的乙撐基雙硬脂酰胺，在85℃下交聯(lián)4h，得到第二混合物；

將第二混合物中用平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，造粒溫度在175℃，并將得到的粒料在送料段溫度為130℃，塑化段的溫度為150℃，均化段的溫度為170℃，口模的溫度為156℃進(jìn)行擠出成型，再冷卻、切割得抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管。

對實施例1～7制得的抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度、耐熱溫度進(jìn)行測試，結(jié)果見表1。

表1實施例1～7制得的抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的測試結(jié)果

另外，對實施例1～7制得的抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管進(jìn)行抗菌性測試，結(jié)果見表2。

抗菌性測試方式：將大小相同的給水管放入加有菌液的磷酸鹽緩沖溶液中振蕩1h，使其與菌液充分接觸，得到混合溶液后加入瓊脂培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)過程與抗菌粉體的一致。

為了確保實驗真實、可靠，減少實驗偶然誤差，須用3次重復(fù)實驗的平均值來得出數(shù)據(jù)，其中細(xì)菌數(shù)量的測定，采用菌落計數(shù)法，測試結(jié)果計算：殺菌率＝(對照組平均菌落數(shù)-試驗組平均菌落數(shù))/對照組平均菌落數(shù)×100％，當(dāng)殺菌率≥90％時可以報告產(chǎn)品有殺菌作用。同時，要保持細(xì)菌新鮮、有活性，一般調(diào)節(jié)其濃度為：104～105cfu/ml。

表2實施例1～7制得的抗菌性聚乙烯-聚氯乙烯給水管的抗菌性測試結(jié)果

由表1可以看出，采用本發(fā)明的技術(shù)方案得到的管材拉伸強(qiáng)度、缺口沖擊強(qiáng)度、耐熱性能滿足產(chǎn)品需求，能夠滿足給水管的性能要求。另外，將實施例1～7制得的管材在200℃，15min，熱穩(wěn)定性好，管材不變形；且給水管抗菌性優(yōu)異，滅菌率在99％以上。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎性特點相一致的最寬的范圍。