[发明专利]一种PPR纳米抗菌管及其生产工艺

权利要求书

1.一种PPR纳米抗菌管，包括管体(1)，其特征在于：所述管体(1)内壁设有PPR抗菌层(11)；所述管体(1)的两端可拆卸连接有聚菌件(2)；管体(1)中同轴设有往复丝杆(31)，往复丝杆(31)上连接有桨叶(32)，桨叶(32)远离往复丝杆(31)的一端抵接管体(1)内壁，往复丝杆(31)与桨叶(32)表面设有PPR抗菌层(11)；所述聚菌件(2)内部呈蜂窝状结构，聚菌件(2)的外周表面设有聚菌层，聚菌层包括生物降解层(24)和覆盖在生物降解层(24)外表面的灭菌层(25)，灭菌层(25)中包含有纳米银微粒；

所述桨叶(32)内部设有碳纳米管聚菌腔，桨叶(32)表面设有若干与碳纳米管聚菌腔连通的微孔；碳纳米管聚菌腔中填充有生物降解微粒，桨叶(32)表面的PPR抗菌层(11)与碳纳米管聚菌腔之间设有灭菌层(25)。

2.根据权利要求1所述的一种PPR纳米抗菌管，其特征在于：所述管体(1)还包括依次设置于PPR抗菌层(11)外的耐热层(12)、隔热膜(13)、保温层(14)和耐磨层(15)。

3.根据权利要求1所述的一种PPR纳米抗菌管，其特征在于：所述PPR抗菌层(11)由如下重量份的原材料配比制成：无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO₃5-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂4-6份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份。

4.根据权利要求2所述的一种PPR纳米抗菌管，其特征在于：所述耐热层(12)由如下重量份的原材料配比制成：无规共聚聚丙烯88-90份、碳纤维20-30份、抗氧化剂0.5-1份、马来酸酐接枝聚丙烯3-5份。

5.根据权利要求2所述的一种PPR纳米抗菌管，其特征在于：所述保温层(14)为聚氨酯层。

6.根据权利要求2所述的一种PPR纳米抗菌管，其特征在于：所述耐磨层(15)为氟碳树脂层。

7.如权利要求3所述的一种PPR纳米抗菌管的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）配料：选取按重量份计的以下组分：无规共聚聚丙烯95-100份、C16-C18α-烯烃8-10份、镁盐晶须30-40份、纳米CaCO₃5-10份、聚丁基丙烯酸5-10份、色母粒2-3份、分散剂1-2份、抗氧化剂0.5-1份；

（2）混料：将配料中的无规共聚聚丙烯、镁盐晶须、色母粒、分散剂、抗氧化剂搅拌均匀，在80-90℃温度下烘干2-3h后得到混合料；

（3）挤出拉制：将混合物料、C16-C18α-烯烃、纳米CaCO₃、聚丁基丙烯酸、纳米二氧化硅负载纳米银抗菌剂投入挤出机中进行挤出得到管体(1)的PPR抗菌层(11)，其中挤出机的料筒温度控制在170-185℃，挤出机中模具的温度控制在190-205℃，模具口模的温度控制在200-210℃；将挤出的PPR抗菌层(11)两端扩口形成用于容纳聚菌件(2)的容纳槽(18)；

（4）真空定型及冷却：将成型的PPR抗菌层(11)放置在真空环境下冷却至室温；

（5）制造往复丝杆(31)和桨叶(32)：使用碳纳米管成型出往复丝杆(31)基体以及螺旋片状的桨叶(32)基体，按照步骤（1）中的配料加热至205-210℃呈熔融状态，然后分别将往复丝杆(31)基体与桨叶(32)基体浸入到熔融配料中2-3s后取出自然冷却，然后利用工具对往复丝杆(31)和桨叶(32)表面进行加工打磨至尺寸符合设计要求，表面粗糙度达到Ra0.25-0.8；

（6）制造聚菌件(2)：使用蜂窝陶瓷成型出圆柱状的聚菌件(2)基体；将聚菌件(2)基体进入到熔融的PLA液体中1-2s后取出后在2-3s内向其表面喷射纳米银粉后冷却至室温，PLA冷却后在聚菌件(2)基体表面形成一层1-2mm厚的生物降解层(24)，粘附在PLA表面的纳米银粉形成灭菌层(25)。