一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法，该抗菌高强度型HDPE管包括内管层、金属层、外管层，内管层外壁包覆有金属层，金属层外壁包覆有外管层；通过原料中的纳米氧化锌粉、硬脂酸锌提供了大量的锌离子，破坏了酶的空间结构和活性，使微生物的新陈代谢不可能进行，从而起到杀菌和抑菌的作用，而且锌离子抗菌剂，具有长效、不产生耐药性等优点；通过在内管层、外管层之间设置金属层，金属层增加了HDPE水管耐压强度，使得该HDPE水管不易发生破裂，具有良好的抗冲击性能；HDPE管挤出装置完成了塑料管的生产过程，该装置中的成型区域起到模具的作用，节省了占用空间和运输时间，提高了工作效率。

A preparation method of antibacterial HDPE pipe with high strength

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法
本专利技术涉及塑料管的制备方法领域，具体涉及一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法。
技术介绍
目前，塑料制品在人们的日常生活中占有十分重要的地位，但是随着人们健康观念的改变，逐渐认识到塑料制品表面会大量滋生各类对人体健康有害的治病细菌，人们为有效防除及杀灭塑料表面附生的细菌，通常采用在塑料中添加抗菌剂制成抗菌塑料；有的塑料用抗菌剂使用有机抗菌剂，有机抗菌剂除使用的安全性较差外，还存在耐热性差、易水解、使用寿命短的问题，而且有机抗菌剂针对不同的有机抗菌剂，且使用时间久后细菌会产生耐药性；现有的给塑料管广泛用于公路、铁路路基、地铁工程、废弃物填埋场、隧道、绿化带、运动场等给排水领域，长埋地下的塑料管经常会受到地面上的压力易于遭到破坏，造成的经济损失巨大；为了制造塑料管，申请号为CN201610022915.1的专利公开了一种塑料挤出机，包括有模具分配器、水模温机、剪板机和控制系统，该专利技术结构合理、工作效率高，所成型的塑料板材质量优良、尺寸标准，但是仍然存在以下问题：该挤出机挤出的只是熔融的塑料原料，塑料管生产过程中需要再使用一个模具进行冷却成型，自动化程度低，而且两种装置占地空间大，塑料原料从挤出机到模具的运输时间久，工作效率低。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法：(1)通过内管层、外管层的原料中的纳米氧化锌粉、硬脂酸锌提供了大量的锌离子，锌离子与细菌细胞中酶的结合，破坏了酶的空间结构和活性，使微生物的新陈代谢不可能进行，从而起到杀菌和抑菌的作用，解决了塑料制品表面会大量滋生各类对人体健康有害的治病细菌、以及使用有机抗菌剂的安全性较差，耐热性差、易水解、使用寿命短，使用时间久后细菌会产生耐药性的问题；通过将单层HDPE水管改制成三层复合结构的HDPE水管，通过在内管层、外管层之间设置金属层，金属层的使用增加了HDPE水管耐压强度，使得该HDPE水管不易发生破裂，具有良好的抗冲击性能，解决了现有塑料管经常会受到地面上的压力，易于遭到破坏，造成的经济损失巨大的问题；(2)通过将原料依次放入混合箱中，通过搅拌，混合均匀，加热的过程后，通过内出料口进入成型箱体，第一电机转动带动了第一转动轴以及其上的螺旋叶转动，将混合料向前输送，混合料通过挤压料板进入成型区域，使用制冷设备制造的的冷空气，对高温的混合料进行冷气降温，在成型区域中进行凝固，经过冷却、凝固定型后，得到成品，该装置完成了从原料到塑料管成品的自动生产过程，解决了现有装置自动化程度低的问题；(3)该装置中的成型区域起到模具的作用，解决了塑料管生产过程中使用挤出机后需要再使用一个模具进行冷却成型，塑料原料从挤出机到模具的运输时间久，工作效率低的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法，该抗菌高强度型HDPE管包括内管层、金属层、外管层，所述内管层外壁包覆有金属层，所述金属层外壁包覆有外管层；所述抗菌高强度型HDPE管包括以下步骤制得：步骤一：称取原料；步骤二：将原料中的十二烷基三甲基氯化铵、聚六亚甲基胍、甜菜碱和抗氧剂放入HDPE管挤出装置中，进行预混合，搅拌均匀，得到预混合料；步骤三：将预混合料与高密度聚乙烯、纳米氧化锌粉、电气石粉、偶联剂、二亚苄基山梨醇、乙烯-辛烯共聚物进行混合，搅拌均匀后，加入硬脂酸锌、白油，搅拌均匀后，加入苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物和增塑剂，搅拌均匀，得到混合料；步骤四：将得到的混合料在温度为180-200℃、螺杆转速为400r/min的条件下挤出塑料管，经过冷却定型后，得到内管层；步骤五：内管层用牵引机拉动向前运动的过程中，使用绕线装置在内管层外壁上缠绕金属丝，形成金属层，得到含有金属层的HDPE水管；步骤六：使用HDPE管挤出装置挤出混合料将HDPE水管外壁上金属层上的空隙填满，经过冷却定型后，得到外管层，即制得HDPE管。作为本专利技术进一步的方案：所述内管层、外管层包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯120-160份，十二烷基三甲基氯化铵5-7份，聚六亚甲基胍3-6份，甜菜碱2-5份，纳米氧化锌粉3-5份，电气石粉4-7份，硬脂酸锌0.8-1.8份，白油1-2份，偶联剂0.55-3.5份，二亚苄基山梨醇0.5-2份，乙烯-辛烯共聚物0.3-1.2份，抗氧剂0.5-1份，苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物0.2-2份，增塑剂0.5-2份。作为本专利技术进一步的方案：所述内管层的厚度为1.0-3.0mm，所述外管层的厚度为0.5-1.5mm,所述金属层的厚度为0.4-1.2mm。作为本专利技术进一步的方案：所述金属层由铝、铁、铜、镁、镍、锡、钽、钛、锌、钼、锆中一种或多种金属材质制成。作为本专利技术进一步的方案：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的组合，二者的配比为2：1，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类增塑剂，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂BHT的组合，二者配比为1：1。作为本专利技术进一步的方案：所述HDPE管挤出装置制造内管层的工作过程如下：按照重量份称取原料，将原料中的十二烷基三甲基氯化铵、聚六亚甲基胍、甜菜碱和抗氧剂通过进料口放入混合箱中，启动第二电机，第二电机转动带动第二转动轴转动，从而带动搅拌叶转动将放入混合箱的原料进行预混合，搅拌均匀，得到预混合料；将原料中的高密度聚乙烯、纳米氧化锌粉、电气石粉、偶联剂、二亚苄基山梨醇、乙烯-辛烯共聚物加入混合箱，通过搅拌叶进行混合，搅拌均匀后，加入硬脂酸锌、白油，搅拌均匀后，加入苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物和增塑剂，继续搅拌，得到混合料，通过加热槽中的加热丝，将混合料加热至180-200℃，通过内出料口进入成型箱体；启动第一电机，第一电机转动通过变速箱调节使得第一电机转速为400r/min，带动了第一转动轴以及其上的螺旋叶以400r/min的转速转动，进入成型箱体的混合料通过旋转的螺旋叶向前输送，当混合料输送至挤压料板，混合料通过第一挤料口和第二挤料口进入成型区域，启动制冷设备，通过送风机连接L型管将冷气混合料输送至冷气通道中，高温的混合料遇到冷气降温凝固，通过成型区域起到模具的作用将混合料形成柔软性的HDPE管，经过冷却、凝固定型后，得到内管层。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法，通过内管层、外管层的原料中的纳米氧化锌粉、硬脂酸锌提供了大量的锌离子，锌离子易与蛋白质结合，所以当生长在塑料表面的微生物接触到塑料中的锌离子时，锌离子强烈吸附细菌，由于锌离子与细菌细胞中酶的结合，破坏了酶的空间结构和活性，使微生物的新陈代谢不可能进行，从而起到杀菌和抑菌的作用，提高了HDPE管的抗菌性能(标准编号：GB/T31402-2015)，保护人体健康；抗菌性能可以达到的结果：金黄色葡萄球菌的抗菌率96.7-97.4％、大肠杆菌的抗菌率97.9-98.6％、肺炎球菌的抗菌率98.6-99.3％；而且使用锌离子这种无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法，其特征在于，该抗菌高强度型HDPE管包括内管层、金属层、外管层，所述内管层外壁包覆有金属层，所述金属层外壁包覆有外管层；/n所述抗菌高强度型HDPE管包括以下步骤制得：/n步骤一：称取原料；/n步骤二：将原料中的十二烷基三甲基氯化铵、聚六亚甲基胍、甜菜碱和抗氧剂放入HDPE管挤出装置中，进行预混合，搅拌均匀，得到预混合料；/n步骤三：将预混合料与高密度聚乙烯、纳米氧化锌粉、电气石粉、偶联剂、二亚苄基山梨醇、乙烯-辛烯共聚物进行混合，搅拌均匀后，加入硬脂酸锌、白油，搅拌均匀后，加入苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物和增塑剂，搅拌均匀，得到混合料；/n步骤四：将得到的混合料在温度为180-200℃、螺杆转速为400r/min的条件下挤出塑料管，经过冷却定型后，得到内管层；/n步骤五：内管层用牵引机拉动向前运动的过程中，使用绕线装置在内管层外壁上缠绕金属丝，形成金属层，得到含有金属层的HDPE水管；/n步骤六：使用HDPE管挤出装置挤出混合料将HDPE水管外壁上金属层上的空隙填满，经过冷却定型后，得到外管层，即制得HDPE管。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法，其特征在于，该抗菌高强度型HDPE管包括内管层、金属层、外管层，所述内管层外壁包覆有金属层，所述金属层外壁包覆有外管层；
所述抗菌高强度型HDPE管包括以下步骤制得：
步骤一：称取原料；
步骤二：将原料中的十二烷基三甲基氯化铵、聚六亚甲基胍、甜菜碱和抗氧剂放入HDPE管挤出装置中，进行预混合，搅拌均匀，得到预混合料；
步骤三：将预混合料与高密度聚乙烯、纳米氧化锌粉、电气石粉、偶联剂、二亚苄基山梨醇、乙烯-辛烯共聚物进行混合，搅拌均匀后，加入硬脂酸锌、白油，搅拌均匀后，加入苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物和增塑剂，搅拌均匀，得到混合料；
步骤四：将得到的混合料在温度为180-200℃、螺杆转速为400r/min的条件下挤出塑料管，经过冷却定型后，得到内管层；
步骤五：内管层用牵引机拉动向前运动的过程中，使用绕线装置在内管层外壁上缠绕金属丝，形成金属层，得到含有金属层的HDPE水管；
步骤六：使用HDPE管挤出装置挤出混合料将HDPE水管外壁上金属层上的空隙填满，经过冷却定型后，得到外管层，即制得HDPE管。


2.根据权利要求1所述的一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法,其特征在于，所述内管层、外管层包括以下按重量份的原料：高密度聚乙烯120-160份，十二烷基三甲基氯化铵5-7份，聚六亚甲基胍3-6份，甜菜碱2-5份，纳米氧化锌粉3-5份，电气石粉4-7份，硬脂酸锌0.8-1.8份，白油1-2份，偶联剂0.55-3.5份，二亚苄基山梨醇0.5-2份，乙烯-辛烯共聚物0.3-1.2份，抗氧剂0.5-1份，苯乙烯与马来酸酐的无规共聚物0.2-2份，增塑剂0.5-2份。


3.根据权利要求1所述的一种抗菌高强度型HDPE管的制备方法,其特征在于，所述内管层的厚度为1.0-3.0mm，所述外管层的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马刚，舒琳，李义正，马利军，韦平，季琨，
申请(专利权)人：安庆市悦发管业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34