一种石墨烯抗菌PE管的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，该方法将蛭石和氯化镁、硝酸银与乙烯共同球磨，有利于氯化镁、硝酸银和乙烯浸入蛭石的层状结构内部；在1400‑1600℃温度条件下，即使乙烯对蛭石有一定的保护作用，但蛭石仍会迅速膨胀6‑8倍，变为膨胀蛭石，这样氯化镁、硝酸银就会在高温条件下，有充足的时间和空间和乙烯生成的石墨烯反应，完成石墨烯的镁银离子掺杂；本发明专利技术生成的镁银离子掺杂的石墨烯，银离子由于掺杂到石墨烯中，抗菌效果持久；而在高温条件下与碳酸钙粉体迅速反应，不但可以生成阻燃效果极佳的碳酸镁，而且生成的碳酸镁颗粒物可以在极短的时间内填满石墨烯的缝隙，从而达到隔绝空气的效果，双管齐下，阻燃效果非常好，经测试本发明专利技术的石墨烯抗菌PE管极限氧指数可以达到32‑35。

A graphene antibacterial PE preparation method

The present invention provides a method for preparing graphene antibacterial PE, the vermiculite and magnesium chloride, silver nitrate and ethylene co milling, internal layer structure for magnesium chloride, silver nitrate and ethylene in vermiculite; in 1400 1600 DEG C temperature conditions, even if the ethylene has protective effect on vermiculite however, the rapid expansion of 6 vermiculite will still be 8 times as it expanded vermiculite, magnesium chloride and silver nitrate will be in the condition of high temperature, time and space and ethylene production of graphene sufficient reaction, complete the magnesium silver ion doped graphene graphene; magnesium doped with Ag in the generation of the because, silver ions doped into graphene, lasting antibacterial effect; and under the condition of high temperature and calcium carbonate powder rapid reaction, magnesium carbonate can generate excellent flame retardant effect, and the formation of magnesium carbonate particles The gap can be in a very short time with graphene, so as to isolate the effect of air, both flame retardant effect is very good, the graphene test of the invention antibacterial limit oxygen index can reach 32 35 pe.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯抗菌PE管的制备方法
本专利技术涉及PE管
，具体来说，涉及一种石墨烯抗菌PE管的制备方法。
技术介绍
PE（聚乙烯）管道是最常见的管道之一，其具有低温抗冲击性、耐化学腐蚀、耐磨等优点，在给水、排水、供热、供燃气、农业灌溉、水利工程及各种工业装置中都得到广泛应用。聚乙烯为易燃聚合物，氧指数17-18%，燃烧热值在聚合物材料中属于较高者，为45.9MJ/kg。聚乙烯的热降解反应是无规断链及分子内和分子间转移反应，高温受热降解成低分子量物质，极易传播火焰，引发火灾，所以必须通过在PE中添加阻燃剂来达到阻燃的目的，目前常用的树脂阻燃剂为添加型和反应型，卤系阻燃剂尤其是含溴阻燃剂与三氧化二锑复配，对PE具有较好的阻燃作用，但由于阻燃剂本身的环境问题而被欧盟禁用，在国内的使用也是逐渐减少，已经逐步研究使用环境友好型无卤阻燃PE，但现有的无卤阻燃PE还存在阻燃效果差、无卤阻燃剂添加量大导致PE管力学性能下降的缺陷，阻碍了无卤阻燃PE管的推广使用；在将PE管道用于饮用水运输过程中，抗菌性能也越来越受到人们的重视。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，该方法大大提高氯化镁、硝酸银的使用效果。一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，包括以下步骤：A、将超细碳酸钙干燥并进行硅烷改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；B、将氯化镁、硝酸银与乙烯在蛭石为模板的条件下，生成镁银离子掺杂石墨烯；C、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、镁银离子掺杂石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧剂混合均匀后造粒，得到聚乙烯母粒；D、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。优选的，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。优选的，所述步骤B，包括以下步骤：步骤一、将蛭石和氯化镁、硝酸银放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；步骤二、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1400-1600℃反应15-20min，冷却后倒出混合料；步骤三、将混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反应未完全的氯化镁、硝酸银和乙烯。优选的，所述的步骤二中，蛭石和氯化镁、硝酸银的粒径均小于50μm。优选的，所述的步骤二中，所述的保护气体为氩气、氮气和氦气中的任意一种。优选的，所述步骤C中各原料的重量配比为：镁银离子掺杂石墨烯：0.1-0.5%超细碳酸钙粉体：6-12%季戊四醇硬脂酸胺：0.5-1%抗氧剂1-2%高密度聚乙烯：余量。本专利技术所提供的石墨烯抗菌PE管的制备方法，该方法将蛭石和氯化镁、硝酸银与乙烯共同球磨，有利于氯化镁、硝酸银和乙烯浸入蛭石的层状结构内部；在1400-1600℃温度条件下，即使乙烯对蛭石有一定的保护作用，但蛭石仍会迅速膨胀6-8倍，变为膨胀蛭石，这样氯化镁、硝酸银就会在高温条件下，有充足的时间和空间和乙烯生成的石墨烯反应，完成石墨烯的镁银离子掺杂；本专利技术生成的镁银离子掺杂的石墨烯，银离子由于掺杂到石墨烯中，抗菌效果持久；而在高温条件下与碳酸钙粉体迅速反应，不但可以生成阻燃效果极佳的碳酸镁，而且生成的碳酸镁颗粒物可以在极短的时间内填满石墨烯的缝隙，从而达到隔绝空气的效果，双管齐下，阻燃效果非常好，经测试本专利技术的石墨烯抗菌PE管极限氧指数可以达到32-35。具体实施方式如下实施例，对本专利技术进一步详细分析：实施例1一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，包括以下步骤：A、将超细碳酸钙干燥并进行硅烷改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；B、将氯化镁、硝酸银与乙烯在蛭石为模板的条件下，生成镁银离子掺杂石墨烯；C、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、镁银离子掺杂石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧剂混合均匀后造粒，得到聚乙烯母粒；D、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。所述步骤B，包括以下步骤：步骤一、将蛭石和氯化镁、硝酸银放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；步骤二、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1550℃反应18min，冷却后倒出混合料；步骤三、将混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反应未完全的氯化镁、硝酸银和乙烯。所述的步骤二中，蛭石和氯化镁、硝酸银的粒径均小于50μm。所述的步骤二中，所述的保护气体为氩气。所述步骤C中各原料的重量配比为：镁银离子掺杂石墨烯：0.3%超细碳酸钙粉体：8%季戊四醇硬脂酸胺：0.8%抗氧剂1.5%高密度聚乙烯：余量。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。实施例2一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，包括以下步骤：A、将超细碳酸钙干燥并进行硅烷改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；B、将氯化镁、硝酸银与乙烯在蛭石为模板的条件下，生成镁银离子掺杂石墨烯；C、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、镁银离子掺杂石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧剂混合均匀后造粒，得到聚乙烯母粒；D、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。所述步骤B，包括以下步骤：步骤一、将蛭石和氯化镁、硝酸银放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；步骤二、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1600℃反应15min，冷却后倒出混合料；步骤三、将混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反应未完全的氯化镁、硝酸银和乙烯。所述的步骤二中，蛭石和氯化镁、硝酸银的粒径均小于50μm。所述的步骤二中，所述的保护气体为氮气。所述步骤C中各原料的重量配比为：镁银离子掺杂石墨烯：0.1%超细碳酸钙粉体：12%季戊四醇硬脂酸胺：0.5%抗氧剂2%高密度聚乙烯：余量。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。实施例3一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，包括以下步骤：A、将超细碳酸钙干燥并进行硅烷改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；B、将氯化镁、硝酸银与乙烯在蛭石为模板的条件下，生成镁银离子掺杂石墨烯；C、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、镁银离子掺杂石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧剂混合均匀后造粒，得到聚乙烯母粒；D、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。所述步骤B，包括以下步骤：步骤一、将蛭石和氯化镁、硝酸银放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球磨法进行研磨，得到混合料；步骤二、将混合料倒入石英反应器中，在加入保护气体条件下，1400℃反应20min，冷却后倒出混合料；步骤三、将混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反应未完全的氯化镁、硝酸银和乙烯。所述的步骤二中，蛭石和氯化镁、硝酸银的粒径均小于50μm。所述的步骤二中，所述的保护气体为氦气。所述步骤C中各原料的重量配比为：镁银离子掺杂石墨烯：0.5%超细碳酸钙粉体：6%季戊四醇硬脂酸胺：1%抗氧剂1%高密度聚乙烯：余量。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。经测试，本专利技术实施例1-3的石墨烯抗菌PE管，极限氧指数分别为34%、32%、35%。经测试，本专利技术实施例1-3的石墨烯抗菌PE管，对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和大肠杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将超细碳酸钙干燥并进行硅烷改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；B、将氯化镁、硝酸银与乙烯在蛭石为模板的条件下，生成镁银离子掺杂石墨烯；C、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、镁银离子掺杂石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧剂混合均匀后造粒，得到聚乙烯母粒；D、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯抗菌PE管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将超细碳酸钙干燥并进行硅烷改性处理,制成活化改性超细碳酸钙粉体；B、将氯化镁、硝酸银与乙烯在蛭石为模板的条件下，生成镁银离子掺杂石墨烯；C、将高密度聚乙烯、活化改性超细碳酸钙粉体、镁银离子掺杂石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧剂混合均匀后造粒，得到聚乙烯母粒；D、将聚乙烯母粒通过管材成型机挤出—定径—牵引—冷却定型—切割,制成管材。2.如权利要求1所述的石墨烯抗菌PE管的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。3.如权利要求1所述的石墨烯抗菌PE管的制备方法，其特征在于，所述步骤B，包括以下步骤：步骤一、将蛭石和氯化镁、硝酸银放入粉碎机中，粉碎至粉状，过250目筛，将筛下物放入湿式球磨机中，加入乙烯，采用球...

【专利技术属性】
技术研发人员：江锦春，
申请(专利权)人：浙江伟豪能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33