一种防老化抗菌PE给水管制造技术

本发明专利技术涉及一种防老化抗菌PE给水管，它包括由内向外依次设置的内层、中层和外层，所述内层、中层和外层通过三层共挤形成，所述内层包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50~150份；分散剂1~10份；第一色母1~10份纳米氧化锌1~20份，所述中层包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50~150份；第二色母1~10份；所述外层包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50~150份；受阻胺类自由基捕捉剂0.5~10份；第三色母1~10份；分散剂1~10份。样能够保证各层中原料组分的充分混合和均匀性，使得管材可直接在太阳光下暴晒2年后，外观不变色发白。

An anti aging and antibacterial PE pipe

The invention relates to an anti-aging and antibacterial PE pipe, which includes inner layer, middle layer and outer layer arranged in order from inside to outside, and the inner layer, middle layer and outer layer are co extruded through three layers. The inner layer includes the raw material components of the following weight parts: PE particle 50~150 portion, dispersant 1~, and first color mother 1~10 part of Zinc Oxide 1~ 20 copies, the middle layer includes the raw material components of the following weight parts: PE particles 50~150; second color parent 1~10; the outer layer includes the following weight components: PE particles 50~150; the hindered amine free radical catcher 0.5~10; the third color mother 1~10; the dispersant 1~10. The sample can ensure the full mixing and uniformity of the raw material components in each layer, so that the tube can be exposed to sunlight for 2 years without changing color.

【技术实现步骤摘要】
一种防老化抗菌PE给水管
本专利技术属于管道领域，涉及一种给水管，具体涉及一种防老化抗菌PE给水管。
技术介绍
自上个世纪HDPE等塑料管材应用以来，经过几十年的发展，性能不断完善。HDPE给水管以其具有较好的卫生性能、优良的防腐性、较长的使用寿命，HDPE材料为惰性材料，除少量强氧化剂外，可以耐很多种化学药品的侵蚀，比其他输水管道生活能耗低、水流阻力小、重量轻、安装简洁迅速、寿命长、造价低、具有保温性能等优点迅速在市政管网建设中取得快速发展。我国的给水管材也经历了品质单一、卫生标准低、发展缓慢阶段。在管材品种多样，卫生标准提高快，更新发展迅速的现在，国内近几年对管道的质量要求越来越严格，对管材及配件技术的发展相当重视。投入了大量的精力和资金去进行研究。经过几年的摸索，研究人员发现目前存在：1、管道材料对管内水质的二次污染影响很严重；2、管网施工不规范，导致管网使用寿命缩短经常出现爆管现象；3、管网整体使用寿命短、老化加速等焦点问题。目前市面上给水管材主要有金属管材和非金属管材组成，其中具有代表的是HDPE给水管，其因质量轻、内外壁光滑、耐腐蚀、密封性好等优点，迅速占领市场。但多年的PE管网开挖后，即使塑料管材内壁较金属管材光滑，自净能量好，仍然发现管材的内壁沉积了大量的生物泥和微生物，对管内的水质产生了二次污染，影响了人民的饮水质量。PE塑料在户外使用存储时难免会因为光照、风、雨等气候因素导致管材老化，丧失其使用价值。而管材的从加工到敷土，要经历加工-采购-施工多个单位，其保存环境复杂，很难满足国家规定的覆盖存储搬运避免阳光直射等条件。经我们公司长期跟踪发现，PE给水管在户外存放1年以后外壁开始变色，2年后进行物理性能检测性能下降了10～20％大大的缩短了其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种防老化抗菌PE给水管。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种防老化抗菌PE给水管，它包括由内向外依次设置的内层、中层和外层，所述内层、中层和外层通过三层共挤形成，所述内层包括以下重量份数的原料组分：所述中层包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50～150份；第二色母1～10份；所述外层包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50～150份；受阻胺类自由基捕捉剂0.5～10份；第三色母1～10份；分散剂1～10份；所述受阻胺类自由基捕捉剂为Hals622与Hals944按质量比5:1～1:5组成的混合物，所述分散剂为PE蜡；所述外层和所述内层相互独立地采用以下步骤混合原料：将各原料组分加入搅拌锅中，在高速混合机上以600r～2000r/min的速度进行搅拌混合10～15min，并控制混合温度为50～80℃。优化地，所述三层共挤的温度为固体输送段65～85℃、熔融区200～210℃、均化段210～230℃以及合心流区200～220℃。优化地，所述外层和所述内层的厚度相互独立地为0.1～0.2mm。优化地，所述纳米氧化锌的平均尺寸为20～60nm。优化地，所述PE颗粒为高密度聚乙烯，在使用前置于80～100℃进行烘干处理。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术防老化抗菌PE给水管，通过将内层使用包含纳米氧化锌的原料，外层使用Hals622与Hals944混合的自由基捕捉剂，并在特定的转速和温度下进行搅拌混合，这样能够保证各层中原料组分的充分混合和均匀性，并起到降低防老化助剂和抗菌助剂使用量的效果，外层起到保护使得管材可直接在太阳光下暴晒2年后，外观不变色发白，色差LabdE≤1.5，并满足GB/T13663-2000的要求；且相较传统管网水体传送能耗低，其内壁抗菌率达99.99％、生物泥沉积量及藻类滋生量下降至少50％，。附图说明附图1为本专利技术防老化抗菌PE给水管的结构示意图。具体实施方式如图1所示的防老化抗菌PE给水管，它包括由内向外依次设置的内层3、中层2和外层1，内层3、中层2和外层1通过三层共挤形成，所述内层3包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50～150份；分散剂1～10份；第一色母1～10份纳米氧化锌1～20份，所述中层2包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50～150份；第二色母1～10份；所述外层1包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50～150份；受阻胺类自由基捕捉剂0.5～10份；第三色母1～10份；分散剂1～10份；所述受阻胺类自由基捕捉剂为Hals622与Hals944按质量比5:1～1:5组成的混合物，所述分散剂为PE蜡；所述外层1和所述内层3相互独立地采用以下步骤混合原料：将各原料组分加入搅拌锅中，在高速混合机上以600r～2000r/min的速度进行搅拌混合10～15min，并控制混合温度为50～80℃。上述防老化抗菌PE给水管在三层共挤挤出成型设备中的温度控制为：固体输送段65～85℃、熔融区200～210℃、均化段210～230℃以及合心流区200～220℃，这样能够确保防老化抗菌PE给水管的理化性能。外层1和内层3的厚度相互独立地为0.1～0.2mm，即保证了管道抗菌和防老化的性能需求，有能节约成本。纳米氧化锌，尺寸越小，其表面积越大，尺寸效应越好，但价格也越贵；综合性能性价比选择20～60nm。所述PE颗粒为高密度聚乙烯，在使用前置于80～100℃进行烘干处理。第一色母、第二色母和第三色母相互独立地采用常规的即可，根据具体需要色颜色选择。下面将结合实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例1-3、对比例1-3实施例1-3分别提供一种防老化抗菌PE给水管，它们的结构均如图1所示，包括由内向外依次设置的内层3、中层2和外层1，内层3、中层2和外层1通过三层共挤形成，各层的原料组分如表1所示。对比例1-3分别提供一种PE给水管；其中，对比例1的内层中不含有纳米氧化锌，对比例2的外层中不含有受阻胺类自由基捕捉剂，而对比例3的外层中含有的受阻胺类自由基捕捉剂并非Hals622和Hals944的混合物，而是光稳定剂770。表1实施例1-3中防老化抗菌PE给水管的原料配方注：PE颗粒为中石油YGH041，分散剂为PE蜡，第一色母、第二色母和第三色母均为蓝色(腾辉)，纳米氧化锌的尺寸(通常指长度)为20～60nm；捕捉剂(即受阻胺类自由基捕捉剂)为Hals622和Hals944按质量比5:1～1:5组成的混合物，其中实施例1中Hals622和Hals944的质量比为5:1，实施例2中Hals622和Hals944的质量比为1:1，实施例2中Hals622和Hals944的质量比为1:5。上述PE给水管的具体制备步骤如下：将各原料组分加入搅拌锅中，在高速混合机上以600r～2000r/min的速度进行搅拌混合10～15min，并控制搅拌混合温度为50～80℃；随后分别送入共挤成型设备的不同出料斗中，进行三层共挤挤出成型：固体输送段65～85℃、熔融区200～210℃、均化段210～230℃以及合心流区200～220℃。将上述各例中的给水管在太阳光下暴晒2年后，观察其颜色并测试其色差(色差通过色差仪进行检测分析)，可以发现实施例1-3和对比例1的水管外观不变色发白、发黄，色差LabdE均≤1.5；而对比例2和对比例3的水管外观变色发白、发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防老化抗菌PE给水管，它包括由内向外依次设置的内层（3）、中层（2）和外层（1），所述内层（3）、中层（2）和外层（1）通过三层共挤形成，其特征在于：所述内层（3）包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒       50~150份；分散剂       1~10份；第一色母     1~10份纳米氧化锌   1~20份，所述中层（2）包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒       50~150份；第二色母     1~10份；所述外层（1）包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒       50~150份；受阻胺类自由基捕捉剂 0.5~10份；第三色母     1~10份；分散剂       1~10份；所述受阻胺类自由基捕捉剂为Hals622与Hals944按质量比5:1~1:5组成的混合物，所述分散剂为PE蜡；所述外层（1）和所述内层（3）相互独立地采用以下步骤混合原料：将各原料组分加入搅拌锅中，在高速混合机上以600r~2000r/min的速度进行搅拌混合10~15min，并控制混合温度为50~80℃。

【技术特征摘要】
1.一种防老化抗菌PE给水管，它包括由内向外依次设置的内层（3）、中层（2）和外层（1），所述内层（3）、中层（2）和外层（1）通过三层共挤形成，其特征在于：所述内层（3）包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50~150份；分散剂1~10份；第一色母1~10份纳米氧化锌1~20份，所述中层（2）包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50~150份；第二色母1~10份；所述外层（1）包括以下重量份数的原料组分：PE颗粒50~150份；受阻胺类自由基捕捉剂0.5~10份；第三色母1~10份；分散剂1~10份；所述受阻胺类自由基捕捉剂为Hals622与Hals944按质量比5:1~1:5组成的混合物，所述分散剂为PE蜡；所述外层（1）和所述内层（3）相互独立地采用以下步骤混合原料：将各原料组分加入搅拌锅中，在高速混合机上以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，
申请(专利权)人：惠升管业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32