[发明专利]一种PP‑R耐寒抗冻抗菌管材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种PP-R管道技术领域，具体涉及一种PP-R耐寒抗冻抗菌管材的制备方法。

背景技术

PP-R管材具有安装施工方便、卫生环保、比重轻、强度高、使用寿命长等优点，已广泛用于饮用水的输送，但由于PP-R树脂具有低温脆性的缺陷使得PP-R管材在0℃以下韧性较差，给运输和安装施工带来一定的困难和质量隐患，也因为PP-R管材的低温脆性缺陷，在寒冷的冬季经常出现管道内的水结冰而引起PP-R管材冻裂，给用户造成一定的经济损失。

随着生活水平的提高，人们绿色健康意识的增强，特别是直饮水系统的逐渐普及，对PP-R管道的要求也不断提高，要求PP-R管道具有自洁抗菌功能。

PP-R耐寒抗冻抗菌管材在符合国家标准GB/T18742.2的前提下同时具有低温韧性抗冻裂和抗菌效果。

目前市场上的管材企业解决低温脆性一般采用加入高熔指的PP树脂和PP-R树脂共混挤出，或在PP-R树脂中加入β-成核剂生产β晶含量较高的管材，也有直接用β-PP-R原料生产的。加入高熔指的PP树脂和PP-R树脂共混挤出会提高管材的纵向率和降低产品刚性导致管材不符合国家标准，加入β-成核剂和直接用β-PP-R原料生产因设备、模具、工艺静液压试验指标的原因达不到理论上的β晶含量值，技术并不完善不能工业化生产，无法根本改善PP-R管材的低温脆性。

抗菌PP-R管材一般采用在PP-R树脂中加入一定比例的抗菌剂或抗菌母料共混挤出或采用双层复合共挤工艺，外层为纯PP-R，树脂内层为PP-R树脂和抗菌材料粒料。加入抗菌剂或抗菌母料共混挤出由于材料性能的不一致会引起管材技术指标的下降同时也会影响热熔效果，采用双层复合共挤工艺虽然对热熔没有影响但由于内层加入了无机抗菌材料会使内外层不能完全相熔而导致管材韧性下降。为此如何有效制备抗菌PP-R管材，并提高PP-R管材的抗菌性能是行业急需解决的问题。

发明内容

本发明攻克了现有技术的不足，提供一种耐寒抗冻抗菌的PP-R管材的制备方法，外层由PP-R树脂制备而成，中间层由包含耐寒改性剂、增强改性剂和PP-R树脂的粒料制备而成，内层由包含耐寒改性剂、抗菌剂、PP-R树脂的粒料制备而成；其中所述中间层、内层粒料分别经过一定的速度搅拌混合后造粒得到；所述中间层经过一定的速度搅拌混合后造粒得到，具体步骤为：(1)将增强改性剂、耐寒改性剂以及分散剂加入高速混合机混合使增强改性剂和耐寒改性剂达到预分散效果后和聚丙烯PP-R树脂混合均匀；(2)混合均匀的混合物加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干；其中高速混合机包括锅体、位于锅体内的搅拌桨及带动搅拌桨转动的转动装置，所述的搅拌桨由上至下依次包括第一搅拌叶片、第二搅拌叶片及第三搅拌叶片，第一搅拌叶片、第二搅拌叶片及第三搅拌叶片均为圆盘结构，第一搅拌叶片的边缘向上翘起形成截面呈斜面的第一搅拌加强部，第三搅拌叶片的边缘向上翘起形成截面呈斜面的第二搅拌加强部；所述造粒步骤使得粒料中的耐寒改性剂、增强改性剂和PP-R树脂产生协调作用，制备的管材既符合PP-R管材的国家标准又具备低温韧性和抗菌性能。

在本发明的一种耐寒抗冻抗菌的PP-R管材的制备方法中，所述内层粒料经过一定的速度搅拌混合后造粒得到，具体步骤为：(1)将耐寒改性剂、抗菌剂以及分散剂加入高速混合机混合使耐寒改性剂和抗菌剂达到预分散效果后和聚丙烯PP-R树脂混合均匀。(2)混合均匀的混合物加入双螺杆挤出机混炼挤出，经冷却切粒烘干；当内层还包含增强改性剂时，则在第(1)步一并加入。

在本发明的一种耐寒抗冻抗菌的PP-R管材的制备方法中，所述制备内层的粒料还包含增强改性剂。

现有技术解决PP-R低温脆性主要是加入一定量的耐寒改性剂，加入量少作用不明显，加入量大导致管材刚性、静液压性能降低，同时加入耐寒改性剂也会影响热熔效果，我们经过多次不断试验，发现加入增强改性剂可以解决上述问题，即使作为中间层也不会影响热熔性能。

在本发明的一种耐寒抗冻抗菌的PP-R管材的制备方法中，所述中间层的粒料中PP-R树脂和耐寒改性剂的质量比为100:10～20，PP-R树脂和增强改性剂的质量比为100:1～5。

在本发明的一种耐寒抗冻抗菌的PP-R管材的制备方法中，所述内层的粒料中PP-R树脂、抗菌剂及耐寒改性剂的质量比为100:3～10:10～20。