[发明专利]一种高强度纳米抗菌PPR管及其制备方法

说明书

一种高强度纳米抗菌PPR管及其制备方法，属于给水管材领域，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，通过三复合挤出机中挤出定型。本申请的管材具有长效广谱抗菌功能，且较传统的PPR管而言，本强度、抗冲击性、抗疲劳性、尺寸稳定性均得到了显著提升，膨胀系数较传统PPR管减少了50％‑60％，强度较传统PPR管提高了50‑70％。

技术领域

本发明涉及给水管材领域，特别是涉及一种高强度纳米抗菌PPR管及其制备方法。

背景技术

目前，市场上多用的水管为PPR(无规共聚聚丙烯)管，广泛应用于市政供水，PPR管的生产工艺一般为挤出成型工艺，首先加料斗内的PPR原料靠自重进入挤出机，在挤出机料筒内经加热挤压混合，充分塑化后从挤出机口模挤出，进入定型台，定型后的管材经牵引机，通过定长测定，由切割机切断，形成成品。其一般的生产流程为：PPR原料——真空吸送上料——料斗贮存——进料——挤压成型——冷却定型——牵引——切割——检验——入库。

PPR管有着优异的耐腐蚀性、耐热性、保温性能、卫生无毒，可以直接应用于饮用水管，且重量轻，管道内流体阻力小，管壁内壁光滑，流体阻力远低于金属管道。但是，长期使用后，管壁表面会有大量细菌、微生物等滋生并附着，很难通过水的自然压力冲洗干净，这些滋生的细菌、微生物等严重影响了用水的安全性，威胁人们的健康。目前多在管材中添加各种抗菌剂以实现长效的抗菌作用，然而，添加的抗菌剂会对人体健康造成一定的危害。

由于PPR管本身是化学组成，其是由丙烯单体和少量乙烯单体在加热、加压和催化剂作用下无规共聚获得，乙烯单体随机地分布到丙烯长链中，其中乙烯单体一般控制在3％～5％之间。乙烯含量和乙烯与丙烯的聚合方式决定了PPR管具有冷脆性的特点。具体的，当环境温度较低时，PPR管的韧性降低，表现为脆性。因此，当管材受到外力的冲击或者重压时，会出现直线开裂现象，并且开裂情况是由内管开始，向外管延伸。管材受到一个点的作用力造成开裂后，在瞬间内，这种开裂会沿着管材的轴线方向快速增长，形成快速裂纹增长，这一定程度上影响了管材的寿命。因此，PPR管在许用应力方面，如果想要达到与铝塑复合管相同的耐压力，则需要较厚的管壁。然而，这会降低PPR管的有效流通面积。

因此，为了进一步提高PPR管的抗菌性，并同时提高PPR管的物理性能，本申请提出一种高强度纳米抗菌PPR管及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种高强度纳米抗菌PPR管及其制备方法，具有良好的抗菌性，且具有强度高，不易开裂变形，使用寿命长等优点。

为了实现上述目的，本发明具体内容如下：

一种高强度纳米抗菌PPR管，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。