[发明专利]一种高强度纳米抗菌PPR管及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度纳米抗菌PPR管，其特征在于，包括三层，其中内层为耐热、抗菌聚乙烯层，中间层为增强PPR层，外层为抗老化PPR层；

所述聚乙烯层的原料包括以下组分：聚乙烯树脂母粒100份、抗菌母粒1-10份；所述抗菌母粒包括聚乙烯树脂40-60份、光稳定剂0.5-2份、聚乙烯蜡2-10份、硅烷偶联剂3-5份、纳米抗菌剂20-40份；

所述增强PPR层的原料包括以下组分：无规共聚聚丙烯树脂母粒100份、增强母粒1-10份；所述增强母粒包括无规共聚聚丙烯树脂母粒40-60份、相容剂1-5份、分散剂5-10份、增强材料10-30份；

所述抗老化PPR层的原料包括以下组分：无规共聚聚丙烯树脂母粒100份、色母粒1-5份、抗老化母粒1-10份；所述抗老化母粒包括无规共聚聚丙烯树脂母粒40-60份、紫外线吸收剂1-5份、白炭黑5-10份、光稳定剂1-5份、增韧剂5-10份、抗氧剂1-5份、分散剂5-10份；

所述纳米抗菌剂为介孔纳米二氧化硅负载的银系抗菌剂，所述介孔二氧化硅的介孔为5-10nm，比表面积为750-1050m²·g^-1；

所述银系抗菌剂为硝酸银；

所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；

增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丙烯-丁二烯共聚物。

2.根据权利要求1所述的高强度纳米抗菌PPR管，其特征在于，所述增强材料为石英、硅酸盐、碳纤维、玻璃纤维中的一种或其组合。

3.一种制备权利要求1-2任一项所述的高强度纳米抗菌PPR管的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)抗菌母粒制备：将硅烷偶联剂与纳米抗菌剂一起加入到捏合机中，搅拌10-30min，然后逐渐升温至80℃烘1-2h，得到经表面改性的纳米抗菌剂；将经表面改性的纳米抗菌剂与聚乙烯蜡、聚乙烯树脂、光稳定剂依次加入到捏合机中进行搅拌并持续40-50min，将混合后的物料经过双螺杆造粒挤出机熔融，加工温度为160-240℃，挤出造粒得到抗菌母粒；

(2)增强母粒制备：将增强材料与分散剂一起加入到捏合机中，搅拌5-10min，依次加入相容剂、无规共聚聚丙烯树脂母粒到捏合机中进行搅拌并持续20-30min，将混合后的物料经过双螺杆造粒挤出机熔融，加工温度为160-220℃，挤出造粒得到增强母粒；

(3)抗老化母粒制备：将白炭黑与分散剂一起加入到捏合机中，搅拌10-15min，依次加入无规共聚聚丙烯树脂母粒、紫外线吸收剂、光稳定剂、增韧剂、抗氧剂到捏合机中进行搅拌并持续20-30min，将混合后的物料经过双螺杆造粒挤出机熔融，加工温度为160-220℃，挤出造粒得到抗老化母粒；

(4)将步骤(1)得到的抗菌母粒与聚乙烯树脂母粒混合，得混合料a，将步骤(2)得到的增强母粒和无规共聚聚丙烯树脂母粒混合，得混合料b，将步骤(3)得到的抗老化母粒与无规共聚聚丙烯树脂母粒和色母粒混合，得混合料c；

(5)将步骤(4)得到的混合料添加到三复合挤出机中挤出定型，混合料a、b、c依次加入到内层、中层、外层，经熔融挤出，形成具有三层复合结构的PPR管材。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中双螺杆造粒挤出机熔融的加工温度为160-240℃。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中双螺杆造粒挤出机熔融的加工温度为160-220℃。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中双螺杆造粒挤出机熔融的加工温度为160-220℃。