[发明专利]一种抑菌高延展性的聚丙烯给水管及其生产方法

说明书

本发明涉及一种抑菌高延展性的聚丙烯给水管及其生产方法。该生产方法包括缓释抗菌剂制备、缓释抗菌母粒的制备与抗菌聚丙烯给水管材挤出成型等步骤。本发明生产的抑菌高延展性的聚丙烯给水管的抗菌性能远远优于现有技术产品的抗菌性能，具有长达50年～100年高效抗菌性，产品质量、卫生安全完全符合相关国家标准的规定，能够抑制微生物生长，甚至具有杀菌作用，因此产品安全性高，质量非常稳定。

技术领域

本发明属于化工和高分子材料加工技术领域。更具体地，本发明涉及一种抑菌高延展性的聚丙烯给水管，还涉及所述一种抑菌高延展性的聚丙烯给水管的生产方法。

背景技术

聚丙烯管是以聚丙烯为主要原料，采用挤出或者注塑成型方法得到的塑料管材。它主要用于工业与民用建筑冷热水管系统、采暖系统、饮用水系统等，聚丙烯管具有较好的耐热性能，维卡软化点为131.5℃，最高工作温度可达95℃；在常温下(20℃)的使用寿命可达100年之久，即使用于输送温度70℃以下的中低温水，它的使用寿命也可达到50年。

在我们日常生活中，自来水、直饮水最终都会经过聚丙烯给水管材后进入到用户的正常使用流程。由于聚丙烯给水管材在安装后不会轻易更换，所以在使用一段时间后内管壁上很容易滋生大量的细菌和藻类，它们会影响管材性能，缩短管材使用寿命，增加维修成本；甚至这些细菌和藻类会随着水流进入人体，从而影响人们身体健康。因此，使用具有长效杀菌作用的抗菌聚丙烯给水管材已经显得越来越重要。

目前常见的抗菌聚丙烯管材主要有两种：一种是涂覆型抗菌聚丙烯管材，即在与水接触的水管面涂上一层抗菌膜，从而起到抑制细菌生长的作用。另一种是共混挤出型抗菌聚丙烯管材，即采用共挤方法把抗菌剂或者抗菌母粒与聚丙烯树脂共混挤出形成抗菌层。其中，涂覆型抗菌管材由于需要添加某些成膜物质增加抗菌剂在聚丙烯树脂(专用料)上的附着性，因而会引入安全性相对较低的有机物，作为上水管这些物质会随着水流逐渐流入到千家万户，增加了安全隐患；另外由于抗菌剂只存在于管材表面，抗菌的耐久性也无法保证。而共混挤出型抗菌聚丙烯管材是将抗菌物质添加到聚丙烯基体树脂中制得的抗菌管材，抗菌剂在管材抗菌层分布均匀，抗菌性能优良，相比涂覆管材具有较长的抗菌耐久性；另外不需要考虑抗菌剂在管壁的附着性，因而也不会引入易析出的低分子有机物，安全性较高。

CN02113511.8公开了一种抗菌聚丙烯管的制备方法，即共混挤出型抗菌聚丙烯管材。该法是将或者有机抗菌剂与其他助剂、色粉按照一定比例添加到聚丙烯管破碎回收料中造粒得到抗菌色母粒，再把该抗菌色母粒添加到聚丙烯管材中挤出得到抗菌聚丙烯管。其中，有机抗菌剂为铵盐类、甲醛、异噻唑、有机卤素化合物等，这些物质都属于有毒致癌物质，如果用于聚丙烯上水管中的话，容易随着饮用水进入人体引发疾病；另外该发明中造粒使用的载体树脂为聚丙烯管破碎回收料，回收料由于在回收洗涤过程中会生产较大的污染，也容易造成安全隐患，同时使用回收料也可能造成管材其他物理性能的下降。

CN201110403774公开了一种环保抗菌型聚丙烯管，选用硝酸银、磺胺嘧啶银或者碘化银为抗菌剂，采用传统的挤出工艺生产管材。虽然管材的安全性相对比较高，但是这三种物质的成本造价高，不适合工业化生产；另外硝酸银、磺胺嘧啶银或者碘化银本身性质不稳定，不经过特殊处理的话在生产或者使用过程中很容易氧化变色，失去抗菌能力。

CN200810203019公开了一种聚丙烯抗菌管材，选用Ag+，Cu2+，Zn2+类离子型抗菌剂，并直接与色母粒和聚丙烯共混挤出。该工艺的缺点是原料性状不同，容易增加混料工人的操作难度，降低工作效率；另外，该抗菌聚丙烯管材选用的是离子型抗菌剂，易溶于水中，即便开始使用时大部分的离子固定于树脂中，但是随着管材中水流的流动会大量溢出，抗菌离子释放过快，最终失去抗菌性，无法满足聚丙烯管长达50～100年的使用周期。

为了满足聚丙烯管长达50～100年的抗菌使用周期，本发明人在大量实验的基础上，优选了一种具有缓慢释放效果的微胶囊缓释抗菌剂，并做成母粒添加到聚丙烯给水管材抗菌层中得到一种抗菌聚丙烯给水管材，完成本发明。

发明内容