專利名稱：納米級抗菌塑料給水管制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于建筑材料，更具體地指一種納米級抗菌塑料給水管制作方法。
在建筑材料中，塑料管作為鍍鋅鋼管替代品的新一代給水管，在給水質(zhì)量上發(fā)生了一次巨大的飛躍，但塑料管作為給水管，尤其是作為飲用水到用戶的分支給水管道的缺點(diǎn)在于容易引起細(xì)菌在給水管內(nèi)表面的滋生。據(jù)1996年世界衛(wèi)生組織調(diào)查結(jié)果報(bào)道，人類80％的疾病與飲水有關(guān)，特別是與被病菌感染的飲水有關(guān)，大約60％以上的疾病是通過飲水傳播的。目前解決傳統(tǒng)的塑料給水管對飲用水污染辦法主要采用臭氧殺菌以及增加循環(huán)管道，減少水在給水管道的停留時(shí)間，但這樣又使得飲用水的成本大幅上升。由此可見，開發(fā)新一代的抗菌塑料給水管才是根本解決塑料給水管所滋生的細(xì)菌對人體感染的途徑。
為此，本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)塑料給水管存在的缺點(diǎn)，提出一種納米級抗菌塑料給水管制作方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，該納米級抗菌塑料給水管制作方法依次包括以下步驟a，將納米材料、酞酸酯按比例進(jìn)行預(yù)混合，得到預(yù)混合料；b，再將由上述步驟a所得到的預(yù)混合料與抗菌劑及樹脂按比例再進(jìn)行混合，得到混合料；c，將由上述步驟b所得到的混合料置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造料，得到納米復(fù)合抗菌母料；d，將上述步驟c所得到的納米復(fù)合抗菌母料進(jìn)行烘干、脫水；e，最后將烘干、脫水后的納米復(fù)合抗菌母料與樹脂按比例再進(jìn)行混合，混合后再置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠壓成型。
所述的步驟a中，納米材料選用二氧化鈦，納米材料與酞酸酯的混合比為50∶1到100∶1；
所述的步驟b中，所說的預(yù)混合料、抗菌劑和樹脂的比例分別為10∶20∶100；所述的步驟e中，所說的母料與樹脂的比例為1∶20。
所說的抗菌劑和樹脂分別選用氧化鋅和聚丙烯；在制作預(yù)混合料時(shí)，再添加少量的分散劑液體石蠟。
所述的步驟a和步驟b中，預(yù)混合溫度和預(yù)混合溫度均為攝氏20度左右；所述的步驟d中，將納米復(fù)合抗菌母料進(jìn)行烘干的溫度為攝氏80度左右。
本發(fā)明采用了上述將納米材料與抗菌劑用于塑料給水管的制作方法，由于納米材料本身特別顯著的增強(qiáng)、增紉、抗紫外等優(yōu)點(diǎn)，使塑料給水管的力學(xué)性能、表面狀況、熱穩(wěn)定性、以及抗老化性能得到明顯改善；同時(shí)由于抗菌劑的使用，改變了人們對給水管傳統(tǒng)的觀念和提高了飲用水的質(zhì)量，具體的優(yōu)點(diǎn)從以下幾個方面體現(xiàn)出來，1．耐溫性＞300℃；2．持久性在正常使用情況下，抗菌性壽命在50年以上，與給水管同壽命；3．高效性用量小于1％，與非抗菌型塑料給水管相比，增加成本僅在10％以內(nèi)；4．衛(wèi)生性無毒、無味、不遷出，符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；5．抗菌性常溫下對革蘭式陰、陽性細(xì)菌如大腸桿菌、金黃葡萄球菌、肺炎球菌及真菌均有效，有良好的殺菌與抑菌效果，且殺菌率可達(dá)90％以上；6．表面性能光潔度良好，外表面及內(nèi)表面光滑，無凸起及凹陷現(xiàn)象；7．力學(xué)性能；達(dá)到或超過國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并達(dá)到國外相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；8．抗老化性給水管在長期使用條件下不變色，力學(xué)性能不下降。
下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作一詳細(xì)地說明本發(fā)明的納米級抗菌塑料給水管制作方法依次包括以下步驟a，將納米材料、酞酸酯按比例進(jìn)行預(yù)混合，得到預(yù)混合料，添加酞酸酯偶聯(lián)劑，是由于納米材料與樹脂基體的親和性較差，不能在納米材料與樹脂基體之間形成有效的結(jié)合，導(dǎo)致納米材料的多個優(yōu)良性能不能得到體現(xiàn)，添加酞酸酯后，可以使整個基體材料具有納米材料的特性；b，再將由上述步驟a所得到的預(yù)混合料與抗菌劑及樹脂按比例再進(jìn)行混合，得到混合料(在本發(fā)明中，所使用的抗菌劑一般是將抗菌粉體或抗菌母料與樹脂混合，通過各種高分子成型方法，制成各種制品)；c，將由上述步驟b所得到的混合料置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造料，得到納米復(fù)合抗菌母料；d，將上述步驟c所得到的納米復(fù)合抗菌母料進(jìn)行烘干、脫水；e，最后將烘干(對母粒烘干驅(qū)除水分，是后道擠出工藝對原料的要求)、脫水后的納米復(fù)合抗菌母料與樹脂按比例再進(jìn)行混合，混合后再置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠壓成型。
所述的步驟a中，納米材料選用二氧化鈦，納米材料與酞酸酯的混合比為50∶1到100∶1；所述的步驟b中，所說的預(yù)混合料、抗菌劑和樹脂的比例分別為10∶20∶100；所述的步驟e中，所說的母料與樹脂的比例為1∶20。
所說的抗菌劑和樹脂分別選用氧化鋅和聚丙烯；在制作預(yù)混合料時(shí)，再添加少量的分散劑液體石蠟，添加分散劑液體石蠟，其原因是樹脂顆粒與納米粉末以及抗菌粉末混合，顆粒與粉末的混合不好，會使得制品表面易產(chǎn)生色差及花斑，制品各部分成分有差異等質(zhì)量問題，添加液體石蠟，可以顯著提高材料的混合效果，改善制品的性能；所述的步驟a和步驟b中，預(yù)混合溫度和預(yù)混合溫度均為攝氏20度左右；所述的步驟d中，將納米復(fù)合抗菌母料進(jìn)行烘干的溫度為攝氏80度左右，實(shí)施例1，1．將納米材料與酞酸酯按照100/1的比例以及少量分散劑液體石蠟預(yù)混合，然后在高速混合機(jī)中混合，混合溫度為20℃，通冷卻水帶走混合產(chǎn)生的熱量，混合時(shí)間為15分鐘左右。
2．將由1所得的混合料與抗菌劑及嵌段共聚聚丙烯按照10/20/100的比例預(yù)混合，后在低速混合機(jī)中混合，混合溫度為20℃，混合時(shí)間為10分鐘左右，將混合料通過雙螺桿擠出機(jī)按照一定的加工工藝擠出造粒，得到納米復(fù)合抗菌母粒。
3．將由2得到的母粒早在80℃左右烘干60分鐘，驅(qū)除水分，然后與聚丙烯按照1/20的比例在低速混合機(jī)中混合，混合溫度為20℃，混合時(shí)間為10分鐘左右，將混合料通過擠出機(jī)以及特定的塑料加工設(shè)備按照一定的加工工藝擠出成型，得到各種規(guī)格的塑料給水管及管接件。
實(shí)施例2，1．將納米TiO2與酞酸酯按照50/1的比例以及少量分散劑液體石蠟預(yù)混合，然后在高速混合機(jī)中混合，混合溫度為室溫，通冷卻水帶走混合產(chǎn)生的熱量，混合時(shí)間為15分鐘。
2．將由1所得的混合料與抗菌劑ZnO及聚丙烯按照10/20/100的比例預(yù)混合，后在低速混合機(jī)中混合，混合溫度為室溫，混合時(shí)間為10分鐘，將混合料通過雙螺桿擠出機(jī)按照一定的加工工藝擠出造粒，得到粒徑均勻直徑2-3mm，長3-5mm的納米復(fù)合抗菌母粒。
3．將由2得到的納米復(fù)合抗菌母粒與嵌段共聚聚丙烯按照1/20的比例在低速混合機(jī)中混合，混合溫度為室溫，混合時(shí)間為10分鐘，將混合料通過特定的塑料加工設(shè)備按照一定的加工工藝擠出成型，得到各種規(guī)格的給水管及管接件。
用本發(fā)明的上述方法制造的塑料給水管即PPR給水管，抗菌性能良好，達(dá)到國家抗菌測試標(biāo)準(zhǔn)，并通過國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；給水管力學(xué)性能良好，超過德國DIN8078標(biāo)準(zhǔn)，通過納米材料的添加，給水管抗老化性能及剛性、韌性顯著提高，可以使用國產(chǎn)PPR原料替代進(jìn)口原料，節(jié)約成本。
同時(shí)，對上述塑料采用GB15979-1995和衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》第三版(1999年11月)第一分冊實(shí)驗(yàn)技術(shù)規(guī)范的方法進(jìn)行抗菌性的測試，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺菌率高達(dá)99％，說明通過本發(fā)明的技術(shù)方案后，其目的已達(dá)到。
權(quán)利要求
1.一種納米級抗菌塑料給水管制作方法，其特征在于，該方法依次包括以下步驟a，將納米材料、酞酸酯按比例進(jìn)行預(yù)混合，得到預(yù)混合料；b，再將由上述步驟a所得到的預(yù)混合料與抗菌劑及樹脂按比例再進(jìn)行混合，得到混合料；c，將由上述步驟b所得到的混合料置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造料，得到納米復(fù)合抗菌母料；d，將上述步驟c所得到的納米復(fù)合抗菌母料進(jìn)行烘干、脫水；e，最后將烘干、脫水后的納米復(fù)合抗菌母料與樹脂按比例再進(jìn)行混合，混合后再置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠壓成型。
2.如權(quán)利要求1所述的納米級抗菌塑料給水管制作方法，其特征在于所述的步驟a中，納米材料選用二氧化鈦，納米材料與酞酸酯的混合比為50∶1到100∶1；所述的步驟b中，所說的預(yù)混合料、抗菌劑和樹脂的比例分別為10∶20∶100；所述的步驟e中，所說的母料與樹脂的比例為1∶20。
3.如權(quán)利要求1或2所述的納米級抗菌塑料給水管制作方法，其特征在于所說的抗菌劑和樹脂分別選用氧化鋅和聚丙烯；在制作預(yù)混合料時(shí)，再添加少量的分散劑液體石蠟。
4.如權(quán)利要求1所述的納米級抗菌塑料給水管制作方法，其特征在于所述的步驟a和步驟b中，預(yù)混合溫度和預(yù)混合溫度均為攝氏20度左右；所述的步驟d中，將納米復(fù)合抗菌母料進(jìn)行烘干的溫度為攝氏80度左右。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米級抗菌塑料給水管制作方法，包括以下步驟將納米材料、酞酸酯按比例進(jìn)行預(yù)混合；再將預(yù)混合料與抗菌劑及樹脂按比例再進(jìn)行混合；將得到的混合料置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠出造料，得到母料；將母料進(jìn)行烘干、脫水；最后將母料與樹脂按比例再進(jìn)行混合并置于擠出機(jī)中進(jìn)行擠壓成型。用本發(fā)明方法制作的塑料給水管的力學(xué)性能、表面狀況、熱穩(wěn)定性、以及抗老化性能得到明顯改善；同時(shí)提高了人們飲用水質(zhì)量。
文檔編號B29D23/00GK1316328SQ01105328
公開日2001年10月10日 申請日期2001年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月13日
發(fā)明者崔新宇, 吳佳林 申請人:上海維安新型建筑材料有限公司