[发明专利]一种双层抗菌管及其制备方法

说明书

本发明涉及管材技术领域，特别是涉及一种双层抗菌管及其制备方法，所述抗菌管从外到内依次包括外层、内层和抗菌层，所述内层包括92%‑95%的聚乙烯树脂、4%‑6%的纳米氧化锌和1%~2%的偶联剂；所述抗菌层包括80%‑85%的聚乙烯树脂和15%‑20%的氧化锌母粒；所述制备方法包括分别制备外层、内层和抗菌层的混合母料以及将混合母料在熔融的状态下复合共挤出。通过本抗菌管及其制备方法，能有效解决抗菌效果不明显的问题。

技术领域

本发明涉及管材技术领域，特别是涉及一种双层抗菌管及其制备方法。

背景技术

由于PE管道的广泛使用，人们不仅仅满足于PE管道系统自身拥有的使用寿命长、不结垢等优点，他们提出了更高的要求，即管道应具有抗菌抑菌性能，以能够除掉整个管道系统中对人体有害的细菌，特别是对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌等常见细菌的抑制作用。在整个PE抗菌管道系统中有抗菌效果要求的同时，从而管道系统中的管材、管件也都必须要有抗菌效果，特别是对管道系统中占大部分的管材的抗菌效果要求更为严格。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种双层抗菌管及其制备方法，能有效解决抗菌效果不明显的问题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种双层抗菌管，其特征在于：从外到内依次包括外层、内层和抗菌层，所述内层包括92%-95%的聚乙烯树脂、4%-6%的纳米氧化锌和1%~2%的偶联剂；所述抗菌层包括80%-85%的聚乙烯树脂和15%-20%的氧化锌母粒。

所述内层壁厚为抗菌管整体壁厚的10%-20%，所述抗菌层壁厚为抗菌管整体壁厚的0.5%-1%。

所述外层包括85%-90%聚乙烯树脂、5%-7%玻璃纤维、3%-6%玻璃微珠、1%-2%炭黑和1%-2%的色母。

所述偶联剂采用硅烷偶联剂。

一种双层抗菌管的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a. 分别制备外层、内层和抗菌层的混合母料；

其中，所述内层的混合母料的具体制备方法为：将纳米氧化锌和偶联剂在低速搅拌机中进行混合6-9min，然后加入聚乙烯树脂，并调高搅拌机转速，搅拌5-8min，最终得到混合母料；

所述抗菌层的混合母料的具体制备方法为：将聚乙烯树脂和氧化锌母粒加入密炼机中密炼10-15min，最终得到混合母料；

b. 采用三复合挤出机，三层混合母料在熔融的状态下复合共挤出。

在内层的混合母料制备过程中，所述搅拌机中还设有多组超声波发生器。

所述外层的混合母料的具体制备方法为：将聚乙烯树脂、玻璃纤维、炭黑和色母搅拌均匀混合，在该过程中，保持温度在160-240℃，熔融后再加入玻璃微珠，搅拌均匀后得到该混合母料。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1、本发明中，采用的抗菌材料为氧化锌抗菌机理。在GB/T 17219《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》对饮用水的要求中锌≤0.1mg/L，银≤0.005mg/L，而银属于重金属元素，标准中允许的锌含量为银的20倍，可见锌对人体更安全。

本发明包括三层结构，其中管道内腔设有两层抗菌结构，当抗菌层因为持久使用造成抗菌效果失效时，内层还有额外的抗菌效果，使得抗菌效果更稳定更加持久。并且，在同等厚度和相同面积下，抗菌层中的氧化锌的含量大于内层中氧化锌的含量，抗菌层中的氧化锌的粒径大于内层中氧化锌的粒径，两层抗菌结构彼此支撑，相互配合，抗菌效果更好。

本发明中，纳米氧化锌能与偶联剂的表面接枝改性，克服了纳米氧化锌在聚乙烯中不易分散的问题，具有良好的相容性。