雨水收集用聚乙烯实壁渗透管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了雨水收集用聚乙烯实壁渗透管及其制备方法，涉及管材技术领域，该雨水收集用聚乙烯实壁渗透管由外向内包括外层、中间层和内层，中间层包括以下重量份的原料：100‑125份PE、1‑5份防霉添加剂、0.5‑1.0份微孔剂、0.5‑1.0份复合稳定剂、1.0‑1.2份加工助剂、0.5‑0.8份色母，外层和内层的原料包括以下重量份的原料：100‑125份PE，1‑5份防霉添加剂，0.5‑0.8份色母，所述防霉添加剂是改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物，是以改性介孔二氧化硅小球作为载体，其上负载有银掺杂硫化锌量子点。本发明专利技术的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管及其制备方法，在配方内添加防霉添加剂，使得管材具有较好的防霉抗菌作用，能够有效避免霉菌在管壁上生长，减少对雨水循环利用的影响。

Polyethylene solid wall infiltration pipe for rainwater collection and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
雨水收集用聚乙烯实壁渗透管及其制备方法
本专利技术涉及管材
，尤其涉及雨水收集用聚乙烯实壁渗透管及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着城市化建设的日益进行，城市水泥化所占面积越来越多，加上气候的变化及环境承载能力的变弱，导致“逢雨必涝、雨后即旱”的情况经常发生，使得我国城市水生态面临着两个极端：一方面雨季时城市内涝严重，雨洪管理成为影响城市发展的安全隐患；另一方面旱季时大部分城市缺水严重，水资源供应严重不足。随之也带来了水资源紧缺、水环境污染、水安全缺乏保障等一系列问题。随着社会经济的发展，城市雨洪灾害的频发，城市对排水工程的要求越来越高，因此，要保持城市健康持续发展，就必须要完善城市水生态的循环利用。基于上述问题，在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，“海绵城市”概念首次提出，成为新一代城市雨洪管理概念，成为城市建设的新方向，海绵城市是指城市像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，在下雨时，将70％的降雨就地消纳，需要时将蓄存的雨水释放加以利用，从而实现城市良性水循环，而随着海绵城市的大力发展，适合于海绵城市专用的排水和集水管材的研发迫在眉睫。现有的一些用于海绵城市建设的管材，大多是采用现有的实壁管，通过专用设备，在管材周围上开出多排窄条形渗水孔制成，通过控制开孔率，满足不同环刚度和渗透率要求，通过在管外包土工布，既能起到渗透水作用，又能避免泥沙进入管道造成堵塞，但是由于排水管材埋在地下，长期与雨水等进行接触，在此潮湿、阴暗的环境下，霉菌生长依附严重，不仅会影响管材的使用寿命，还会导致流经的水体受到污染，会严重影响到雨水的循环利用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于设计提供雨水收集用聚乙烯实壁渗透管及其制备方法，制备得到的聚乙烯实壁渗透管具有较好的防霉抗菌作用，能够有效避免霉菌在管壁上生长，减少对雨水循环利用的影响。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，所述聚乙烯实壁渗透管由外向内包括外层、中间层和内层，所述中间层包括以下重量份的原料：100-125份PE、1-5份防霉添加剂、0.5-1.0份微孔剂、0.5-1.0份复合稳定剂、1.0-1.2份加工助剂、0.5-0.8份色母，所述外层和内层的原料包括以下重量份的原料：100-125份PE，1-5份防霉添加剂，0.5-0.8份色母。进一步，所述中间层包括以下重量份的原料：110份PE、3份防霉添加剂、0.8份微孔剂、0.8份复合稳定剂、1.1份加工助剂、0.7份色母，所述外层和内层包括以下重量份的原料：100份PE，3份防霉添加剂，0.6份色母。进一步，所述防霉添加剂是改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物，所述改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物是以改性介孔二氧化硅小球作为载体，其上负载有银掺杂硫化锌量子点。本专利技术的防霉添加剂为改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物，采用改性介孔二氧化硅小球作为载体，改性介孔二氧化硅小球作为无机刚性粒子，能够在一定程度上起到增韧剂的作用，增加管材的韧性，而在改性介孔二氧化硅小球上负载的银掺杂的硫化锌量子点，因为硫化锌量子点具有较小尺寸，具有较好的产生活性氧的能力，同时，硫化锌量子点能够吸附在霉菌的表面，进而发生內吞作用，因此能够对接触到霉菌进行杀灭，防止其在管壁上依附、存活，而银具有较广的抗菌性能，利用银离子掺杂硫化锌量子点，能够进一步增加硫化锌量子点的杀菌效果。进一步，所述改性介孔二氧化硅小球是以介孔二氧化硅小球为原料，经低温等离子体和紫外光辐照联合处理之后制得。进一步，所述微孔剂按重量份数计包括以下组分：表面活性剂10-15份，聚胺脂5-10份，焦磷酸钠3-5份，偶氮二甲酰胺80-100份。进一步，所述复合稳定剂按重量份数计包括以下组分：二盐基硬脂酸铅15-20份，硬脂酸锌15-20份，硬脂酸钙15-20份。本专利技术还公开了雨水收集用聚乙烯实壁渗透管的制备方法，所述制备方法具体为：将外层、中间层、内层的原料按照配方称取之后，分别置入搅拌机中，在70-80℃温度下搅拌混合50-80min后，分别置于外层、中间层、内层挤出机中，经复合共挤模头挤出，再经过吹气冷却、牵引、切割得到聚乙烯实壁渗透管；所述外层和内层挤出机的挤出温度具体为：一区165-175℃、二区175-180℃、三区185-190℃、四区180-185℃、五区170-175℃、六区160-165℃；所述中间层挤出机的挤出温度具体为：一区170-175℃、二区180-185℃、三区190-195℃、四区165-170℃、五区145-150℃、六区135-140℃；所述外层和内层挤出机的螺杆转速为15-24r/min，中间层挤出机的螺杆转速为35-45r/min。进一步，所述改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物的制备方法为：银掺杂硫化锌量子点的制备：将硝酸锌、硫脲、六次甲基四铵溶解于去离子水中，再加入硝酸银溶液，搅拌均匀后置于高压釜中，升温至140-160℃反应1-2h后，自然冷却至室温，离心、洗涤、室温下真空干燥，得到银掺杂的硫化锌量子点；改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物的制备：将改性介孔二氧化硅小球分散于乙醇溶液中，磁力搅拌20-30min后，加入银掺杂的硫化锌量子点，超声10-15min，加入碳二亚胺、N－羟基琥珀酰亚胺，持续搅拌反应20-24h，反应完成后，加入硅烷偶联剂，过滤，用无水乙醇和去离子水交替清洗三次后，真空干燥，得到改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物，即防霉添加剂。在进行改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物的制备过程中，由于改性介孔二氧化硅小球的表面存在大量被活化的羟基，而银掺杂的硫化锌量子点的表面具有羧基基团，因此在碳二亚胺、N－羟基琥珀酰亚胺的作用下，银掺杂的硫化锌量子点被接枝到改性介孔二氧化硅表面，一方面银掺杂的硫化锌量子点的接枝减少了介孔二氧化硅表面的极性基团，从而降低了介孔二氧化硅的极性，使得其和管材的基体聚乙烯之间的浸润性更好，分散性更好，另一方面，银掺杂的硫化锌量子点负载到介孔二氧化硅小球的表面和孔隙中，能够在一定程度上减少介孔二氧化硅小球之间的范德华力，减少二氧化硅小球之间的团聚，而以介孔二氧化硅小球作为载体，也能有效防止银掺杂的硫化锌量子点的团聚；另外，在反应完成之后通过硅烷偶联剂对二氧化硅小球进行进一步的处理，能够在一定程度上增加改善其分散性的效果。进一步，所述改性介孔二氧化硅小球的制备方法为：将介孔二氧化硅小球分散于25wt％的乙醇-水溶液中，经过低温等离子体处理后，加入二苯甲酮、甲基丙烯酸β羟乙酯，在氮气气氛及紫外光辐照下，反应1-2h，反应完成后离心、洗涤、干燥后，得到改性介孔二氧化硅小球。在对介孔二氧化硅小球进行改性的过程中，先对其采用低温等离子进行处理，在低温等离子体轰击到乙醇-水溶液时，溶液中的水分子发生电离并最终形成羟基自由基、氢自由基等表面能较高的活性自由基，处于其中的介孔二氧化硅小球表面也被活化，在配合之后的紫外光辐照，使得二氧化硅小球的表面被引入较多的羟基，以便于后续的反应。进一步，所述低温等离子体处理的工艺条件为：工作气体为氩气、氮气中的一种或两种，放电功率为200-250W，处理时间为5-10min。本专利技术的有益效果：1.本专利技术的雨水收集用聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述聚乙烯实壁渗透管由外向内包括外层、中间层和内层，所述中间层包括以下重量份的原料：100‑125份PE、1‑5份防霉添加剂、0.5‑1.0份微孔剂、0.5‑1.0份复合稳定剂、1.0‑1.2份加工助剂、0.5‑0.8份色母，所述外层和内层均包括以下重量份的原料：100‑125份PE，1‑5份防霉添加剂，0.5‑0.8份色母，所述防霉添加剂是改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物。

【技术特征摘要】
1.雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述聚乙烯实壁渗透管由外向内包括外层、中间层和内层，所述中间层包括以下重量份的原料：100-125份PE、1-5份防霉添加剂、0.5-1.0份微孔剂、0.5-1.0份复合稳定剂、1.0-1.2份加工助剂、0.5-0.8份色母，所述外层和内层均包括以下重量份的原料：100-125份PE，1-5份防霉添加剂，0.5-0.8份色母，所述防霉添加剂是改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物。2.根据权利要求1所述的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述中间层包括以下重量份的原料：110份PE、3份防霉添加剂、0.8份微孔剂、0.8份复合稳定剂、1.1份加工助剂、0.7份色母，所述外层和内层包括以下重量份的原料：100份PE，3份防霉添加剂，0.6份色母。3.根据权利要求1所述的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述改性二氧化硅/硫化锌量子点复合物是以改性介孔二氧化硅小球作为载体，其上负载有银掺杂硫化锌量子点。4.根据权利要求3所述的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述改性介孔二氧化硅小球是以介孔二氧化硅小球为原料，经低温等离子体和紫外光辐照联合处理之后制得。5.根据权利要求4所述的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述微孔剂按重量份数计包括以下组分：10-15份表面活性剂，5-10份聚胺脂，3-5份焦磷酸钠，80-100份偶氮二甲酰胺。6.根据权利要求5所述的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管，其特征在于，所述复合稳定剂按重量份数计包括以下组分：15-20份二盐基硬脂酸铅，15-20份硬脂酸锌，15-20份硬脂酸钙。7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的雨水收集用聚乙烯实壁渗透管的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：将外层、中间层、内层的原料按照配方称取之后，分别置入搅拌机中，在70-80℃温度下搅拌混合50-80min后，分别置于外层、中间层、内层挤出机中，经复合共挤模头挤出，再经过吹气冷却、牵...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅明，章振华，孙东华，裘杨燕，傅亚斌，
申请(专利权)人：杭州联通管业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33