一种抗菌管材及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种抗菌管材，其原料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯100份，抗氧剂3‑4份，紫外线吸收剂2‑3份，增韧剂5‑7份，润滑剂1‑2份，分散剂0.2‑0.4份，成核剂0.5‑1份，刺孢蜡蘑提取物1‑1.5份，贝得石6‑8份，十六烷基三甲基溴化铵0.3‑0.4份。本发明专利技术还提供了该抗菌管材的制造方法。本发明专利技术具有较强的抗菌性能、热稳定性、阻燃性和耐低温性。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌管材及其制造方法
本专利技术涉及一种管材，特别是涉及一种抗菌管材及其制造方法。
技术介绍
塑料管材属于化学建材，而化学建材是继钢材、木材、水泥之后当代新兴的第四大类新型建筑材料。化学建材在我国取得了长足进步迅猛发展，尤其是新型环保塑料管材被广泛使用。塑料管材因具有水流损失小、节能、节材、保护生态、竣工便捷等优点，广泛应用于建筑给排水、城镇给排水以及燃气管等领域，成为新世纪城建管网的主力军，主要有UPVC排水管、UPVC给水管、铝塑复合管、聚乙烯(PE)给水管材、聚丙烯PPR水管这几种。申请号为CN201610427928.7的中国专利提供了改性聚丙烯塑料管材及其制备方法，制备改性聚丙烯塑料管材的原料为：等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂；制备方法包括：混料、交联：将等规聚丙烯、丙烯酸酯、引发剂、抗氧化剂、催化剂、协效剂投入料斗内高速混合，然后低温冷却搅拌，经过筛去除结块和粘融料后，得到混合物料；在机头口模处成型后形成连续体被螺杆挤出机外，经冷却凝固后，即得改性聚丙烯塑料管材。该管材存在的问题是：不具备抗菌性能，热稳定性、阻燃性以及耐低温性均不佳。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种抗菌管材，其具有较强的抗菌性能、热稳定性、阻燃性和耐低温性。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种抗菌管材，其原料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯100份，抗氧剂3-4份，紫外线吸收剂2-3份，增韧剂5-7份，润滑剂1-2份，分散剂0.2-0.4份，成核剂0.5-1份，刺孢蜡蘑提取物1-1.5份，贝得石6-8份，十六烷基三甲基溴化铵0.3-0.4份。进一步地，本专利技术所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。进一步地，本专利技术所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。进一步地，本专利技术所述紫外线吸收剂为UV-327。进一步地，本专利技术所述增韧剂为ABS树脂。进一步地，本专利技术所述润滑剂为有机硅油。进一步地，本专利技术所述分散剂为聚乙二醇。进一步地，本专利技术所述成核剂为丙烯酸酯。进一步地，本专利技术所述刺孢蜡蘑提取物的提取步骤为：将刺孢蜡蘑子实体洗净后烘干，研磨后过50目筛得到刺孢蜡蘑粉末，将刺孢蜡蘑粉末加入8倍重量的无水乙醇中，搅拌10分钟后超声提取20分钟得到提取液，将提取液离心后收集上清液，将上清液蒸馏得到沉淀物，将沉淀物真空干燥至恒重得到刺孢蜡蘑提取物。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述抗菌管材的制造方法。为解决上述技术问题，技术方案是：一种抗菌管材的制造方法，包括以下步骤：(1)按重量份称取各组分，将贝得石加入到30倍重量的去离子水中，搅拌均匀后得到贝得石悬浮液，将十六烷基三甲基溴化铵滴加到贝得石悬浮液中，加热至70℃后搅拌3小时后得到反应液，将反应液抽滤后得到白色沉淀，将白色沉淀用75％乙醇水溶液洗涤3次后用去离子水洗涤3次，70℃下烘干后研磨，过200目筛后得到改性贝得石粉；(2)将步骤(1)得到的改性贝得石粉加入10倍重量的去离子水中，搅拌均匀后得到混悬液，将刺孢蜡蘑提取物加入混悬液中，置于25℃、200rpm转速的恒温振荡箱中振荡2小时后得到混合液，将混合液离心后得到沉淀，将沉淀用去离子水洗涤3次后70℃下烘干后研磨，过200目筛后得到混合粉；(3)将步骤(2)得到的混合粉加入高混机中，100℃、1000rpm转速下混合12分钟后出料，90℃下烘干2小时后得到混合料；(4)将步骤(3)得到的混合料转入单螺杆挤出机中加热挤出得到管材，将管材真空定型后冷却，牵引得到抗菌管材；单螺杆挤出机的螺杆长径比为30:1，机头温度为190-200℃，机身温度为160-180℃，螺杆转速为80rpm，管材真空定型时的正度为-0.01-0.02MPa，冷却的温度为20-30℃，牵引的速度为1-2米/分。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)刺孢蜡蘑隶属伞菌目、白蘑科，本专利技术将刺孢蜡蘑子实体粉碎后以无水乙醇为溶剂通过超声提取法提取得到刺孢蜡蘑提取物，该刺孢蜡蘑提取物对大部分常见细菌均具有较好的抗菌活性，因而能有效提高抗菌管材的抗菌性能。2)刺孢蜡蘑提取物的热稳定性不佳，而抗菌管材的后续加工过程中会出现高温场合，在高温场合下刺孢蜡蘑提取物的抗菌活性会大打折扣，所以本专利技术还添加了贝得石和十六烷基三甲基溴化铵，前者为片层结构，本专利技术利用后者对前者进行改性，将十六烷基三甲基溴化铵的高分子长链段插入到贝得石的片层之间，将片层撑开扩大了片层间距得到改性贝得石粉，然后将改性贝得石粉与刺孢蜡蘑提取物混合，将刺孢蜡蘑提取物吸附于改性贝得石粉的片层之间，贝得石具有较佳的耐热性能，对刺孢蜡蘑提取物能起到很好的热保护作用，且其本身也具有一定的抑菌性能，因此能进一步提高抗菌管材的抗菌性能以及热稳定性。3)贝得石还具有很好的阻燃性能和耐低温性能，因而能有效提高抗菌管材的阻燃性和耐低温性；此外，十六烷基三甲基溴化铵还能有效提高贝得石和刺孢蜡蘑提取物与聚丙烯之间的相容性，从而进一步提高抗菌管材的抗菌性能、热稳定性、阻燃性和耐低温性。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例及其说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1抗菌管材，其原料由以下重量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯100份，抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物3.5份，UV-3272.4份，ABS树脂6份，有机硅油1.2份，聚乙二醇0.3份，丙烯酸酯0.6份，刺孢蜡蘑提取物1.4份，贝得石7份，十六烷基三甲基溴化铵0.3份。该抗菌管材的制造方法包括以下步骤：(1)将刺孢蜡蘑子实体洗净后烘干，研磨后过50目筛得到刺孢蜡蘑粉末，将刺孢蜡蘑粉末加入8倍重量的无水乙醇中，搅拌10分钟后超声提取20分钟得到提取液，将提取液离心后收集上清液，将上清液蒸馏得到沉淀物，将沉淀物真空干燥至恒重得到刺孢蜡蘑提取物；(2)按重量份称取各组分，将贝得石加入到30倍重量的去离子水中，搅拌均匀后得到贝得石悬浮液，将十六烷基三甲基溴化铵滴加到贝得石悬浮液中，加热至70℃后搅拌3小时后得到反应液，将反应液抽滤后得到白色沉淀，将白色沉淀用75％乙醇水溶液洗涤3次后用去离子水洗涤3次，70℃下烘干后研磨，过200目筛后得到改性贝得石粉；(3)将步骤(2)得到的改性贝得石粉加入10倍重量的去离子水中，搅拌均匀后得到混悬液，将刺孢蜡蘑提取物加入混悬液中，置于25℃、200rpm转速的恒温振荡箱中振荡2小时后得到混合液，将混合液离心后得到沉淀，将沉淀用去离子水洗涤3次后70℃下烘干后研磨，过200目筛后得到混合粉；(4)将步骤(3)得到的混合粉加入高混机中，100℃、1000rpm转速下混合12分钟后出料，90℃下烘干2小时后得到混合料；(5)将步骤(4)得到的混合料转入单螺杆挤出机中加热挤出得到管材，将管材真空定型后冷却，牵引得到抗菌管材；单螺杆挤出机的螺杆长径比为30:1，机头温度为190-200℃，机身温度为160-180℃，螺杆转速为80rpm，管材真空定型时的正度为-0.01-0.02MPa，冷却的温度为20-30℃，牵引的速度为1-2米/分。实施例2抗菌管材，其原料由以下重量份数的组分组成：无规共聚聚丙烯100份，抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物4份，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌管材，其特征在于：其原料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯100份，抗氧剂3‑4份，紫外线吸收剂2‑3份，增韧剂5‑7份，润滑剂1‑2份，分散剂0.2‑0.4份，成核剂0.5‑1份，刺孢蜡蘑提取物1‑1.5份，贝得石6‑8份，十六烷基三甲基溴化铵0.3‑0.4份。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌管材，其特征在于：其原料由以下重量份数的组分组成：聚丙烯100份，抗氧剂3-4份，紫外线吸收剂2-3份，增韧剂5-7份，润滑剂1-2份，分散剂0.2-0.4份，成核剂0.5-1份，刺孢蜡蘑提取物1-1.5份，贝得石6-8份，十六烷基三甲基溴化铵0.3-0.4份。2.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述聚丙烯为无规共聚聚丙烯。3.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。4.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述紫外线吸收剂为UV-327。5.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述增韧剂为ABS树脂。6.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述润滑剂为有机硅油。7.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇。8.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述成核剂为丙烯酸酯。9.根据权利要求1所述的抗菌管材，其特征在于：所述刺孢蜡蘑提取物的提取步骤为：将刺孢蜡蘑子实体洗净后烘干，研磨后过50目筛得到刺孢蜡蘑粉末，将刺孢蜡蘑粉末加入8倍重量的无水乙醇中，搅拌10分钟后超声提取20分钟得到提取液，将提取液离心后收集上清液，将上清液蒸馏得到沉淀物，将沉淀物真空干燥至恒重得到刺孢蜡蘑提取物。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：宋光明，
申请(专利权)人：宋光明，
类型：发明
国别省市：广东,44