[发明专利]一种抗菌、耐紫外光照的PP/PE管材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料管材生产技术领域，更具体地，涉及一种抗菌、耐紫外光照的PP/PE管材及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)和聚乙烯((PE)是两种重要的通用树脂。聚丙烯(PP)综合性能较好,质量轻，表面光泽性好，机械性能(如屈服强度、拉伸强度、表面强度、刚性及耐磨性等)较优异，耐热性能好，尤其突出的是其良好的耐环境应力开裂及室温下不溶于一般溶剂、耐化学药品腐蚀、无毒、可回收利用、无环境污染，因此，近年来在化学建材中得到越来越多的应用。但PP抗冲能力低，低温脆性突出，且PP极易光氧化，使其性能下降，使用寿命下降，故研究PP的抗冲能力低，低温脆性、抗光老化尤为重要。而PE具有优良的电绝缘性、耐化学性、耐低温性和良好的加工流动性等特点，但耐热性差、易应力开裂等缺点也相当突出。

结合PP和PE的优点，实现PP和PE的性能互补，采用PP与PE的共混是制备优良管材复合材料的重要方式。虽然通过熔融共混的方法将PP与PE复合能够改善PP的抗冲击性能和PE的低温脆性，但由于两者的相容性差的缘故却降低了复合材料的刚度和强度，所以提高PP/PE复合材料的相容性和结合强度，对于得到性能优良的PP/PE复合材料具有重要的实际意义。同时，当PP管材应用于户外时，在紫外光的照射下，PP极易光氧化，使其性能下降，使用寿命下降,所以提高PP管材的耐紫外线性能，延长管管的户外使用寿命具有重要的意义。

当前，随着生活质量的提高，人类对饮用水水质的关注越来越多，要求也越来越高，给水管道也日益受到关注和重视。“健康、安全”的生活理念也给予了环保、优质、卫生的“绿色”给水管道开拓和发展的潜在舞台。目前，由于白色PP-R给水管具有一定程度的透光性，日光照射对细菌、微生物产生了催化生长的作用,使它们加速了繁殖。因而，“抗菌型塑料管”的开发和使用，以提高水质及管道的卫生状况，减少细菌微生物等的附着、滋生，有着很大的发展前景。目前，现有的抗菌剂包括无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂、高分子抗菌剂等几类。尽管抗菌剂品种数目很多，但只有为数不多的抗菌剂能满足抗菌塑料中，目前应用最为广泛的是利用银、锌等金属及其离子的杀菌性能和抑菌性能而制得的一类抗菌剂。但是此类抗菌剂与PP管材是一种物理混合的方式，其持久抗菌性能较差，银、锌等金属容易迁移。

发明内容

本发明要解决的技术问题是PP管材抗冲能力低，低温脆性，在紫外光的照射下，PP极易光氧化，提高管材抗菌性能等问题。本发明提供一种抗菌、耐紫外光照的PP/PE管材及其制备方法。通过用过氧化二异丙苯引发马来酸酐熔融接枝PP/PE的共混物，解决了PP管材抗冲能力低，低温脆性的问题；在PP/PE的共混物上采用辐照法接枝抗菌剂，实现了管材基材的抗菌性能；添加负载抗菌的二氧化钛和炭黑作为紫外吸收剂，实现了管材的耐紫外性能及抗菌性能；添加聚烯烃弹性体，在材料承受载荷时，相当于物理交联点，起到平均分布负荷的作用，添加灰色或绿色的色母粒，增加管的不透光性，以抑制藻类的生长。

本发明解决技术问题的技术方案为：一种抗菌、耐紫外光照的PP/PE管材，按重量份数计由以下组分构成：抗菌PP/PE共混物：40～60份；有机化蒙脱土：5～10份；过氧化二异丙苯：0.1～0.5份；马来酸酐：5～10份；负载抗菌剂的二氧化钛：10～20份；炭黑：0.5～2份；聚烯烃弹性体：2～5份；硅烷类偶联剂：1～2份；聚乙烯蜡：0.5～1份；色母料：1～2份。

优选的，所述的抗菌PP/PE共混物的制备具体为：所述的抗菌PP/PE共混物由配制质量比为40:10:1的PP：PE：抗菌剂的混合物，通过40kGy剂量的γ射线辐照接枝，使抗菌剂接枝在PP/PE的共混物上制备得到。

进一步的，所述的负载抗菌剂的二氧化钛通过以下步骤制备得到：把比表面为100cm²/g～600cm²/g的二氧化钛浸渍在10wt%的抗菌剂乙醇溶液中，在70℃搅拌浸渍4h，离心后去除上清液，60℃烘干，得负载抗菌剂的二氧化钛。

更进一步的，所述的抗菌剂为聚氯化三丁基-4-苯乙烯基磷盐。

优选的，所述的色母料为绿色或灰色的色母料，可以起到增加管的不透光性，以抑制藻类的生长的作用。