一种抗菌防腐蚀的通信管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及通信管技术领域，尤其涉及一种抗菌防腐蚀的通信管及其制备方法，本发明专利技术的一种抗菌防腐蚀的通信管，包括通信管本体，所述通信管本体的外表面还设置有抗菌层，所述抗菌层内含有抗菌颗粒，所述抗菌颗粒是以铁掺杂氧化锌为载体，载体上负载铜纳米颗粒后，再负载银/碳纳米点复合颗粒制成，所述铁掺杂氧化锌为多孔结构，所述抗菌颗粒中银和铜的摩尔比为0.05‑0.08。本发明专利技术的一种抗菌防腐蚀的通信管，通过在通信管的外表面设置抗菌层，能够对通信管表面的微生物进行抑制、甚至杀灭，从而对内部的通信管本体起到了保护作用，在一定程度上减少了通信管发生微生物腐蚀的几率。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防腐蚀的通信管及其制备方法
本专利技术涉及通信管
，尤其涉及一种抗菌防腐蚀的通信管及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，通信行业发展越来越快，以此使得为之配套的通信管的发展也越来越快。目前，市场上大部分的通信管材都是由高分子材料制成的塑料管，由于高分子材料具有质量轻、不易燃、耐化学药品性高、电绝缘性能好、物理化学性能稳定、价格低廉等优点，在工业生产中有着十分重要的地位，被广泛应用于工业、农业、交通、建筑、电子通讯、家用电器、家具、包装以及医疗卫生等领域。但是，由于高分子材料本身不具有抗菌性，现有的通信管使用一段时间过后，表面会附着各种细菌、霉菌、真菌等有害微生物，特别在温度、湿度等客观条件适宜时更易繁殖蔓延大量有害微生物形成微生物膜，形成生物膜的细菌将通信管的高分子材料作为碳源用于自身生长、繁殖，同时由自身代谢和聚合作用会产生大量的细胞外聚物，它们将黏附在膜面上，形成黏度很高的水合凝胶层，进一步增强了污垢与膜的结合力，从而持续的对通信管进行微生物腐蚀。再加上现有的高分子材料为了增加其可塑性、抗氧化性、紫外线稳定性等往往在基体材料中加入了大量的改性添加剂，如邻苯二甲酸酯类(PAEs)、邻苯二甲酸盐等，这些添加剂比高分子材料本身更易被微生物降解或腐蚀，从而进一步增加了通信管被微生物腐蚀的风险。微生物腐蚀是一种电化学腐蚀，所不同的是介质中因腐蚀微生物的繁衍和新陈代谢而改变以及与之相接触的界面的某些理化性质，微生物细胞新陈代谢的中间产物和/或最终产物的分泌物以及外酵素都能够引起通信管材料失效，不能保护缆线，因此研发出一种具有抗菌防腐蚀功能的通信管是很有必要的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种抗菌防腐蚀的通信管及其制备方法，通过在通信管的外表面设置抗菌层，能够对通信管表面的微生物进行抑制、甚至杀灭，从而对内部的通信管本体起到了保护作用，在一定程度上减少了通信管发生微生物腐蚀的几率。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种抗菌防腐蚀的通信管，包括通信管本体，所述通信管本体的外表面还设置有抗菌层，所述抗菌层内含有抗菌颗粒，所述抗菌颗粒是以铁掺杂氧化锌为载体，载体上负载铜纳米颗粒后，再负载银/碳纳米点复合颗粒制成。本专利技术的抗菌防腐蚀的通信管，通过在通信管的外表面设置抗菌层，抗菌层能够对通信管表面的微生物进行抑制、甚至杀灭，从而对内部的通信管本体起到了保护作用，在一定程度上减少了通信管发生微生物腐蚀的几率；而本专利技术的抗菌层，在抗菌层内的抗菌颗粒使得抗菌层具有微纳米结构，从结构上增加了抗菌层的疏水性能，从而使得外界的微生物更不容易附着；另外抗菌颗粒所使用的氧化锌、铜、银均具有良好的抗菌功能，三者复合使用能起到相互补充的作用，从而能够在一定程度上使得抗菌颗粒具有更为广泛的抗菌性，而以铁掺杂氧化锌作为载体，一方面铁的掺杂能够增加氧化锌的抗菌性能，另一方面铁的存在使得抗菌颗粒方便进行回收利用。另外，本专利技术的抗菌颗粒是以铁掺杂的氧化锌作为载体，然后再负载铜纳米颗粒、银/碳纳米点复合颗粒，首先，氧化锌能够对银起到持续激发，使得其能够持续释放阴离子的作用，而铜、银的掺杂也能够提高氧化锌光化学性能，提高其抗菌性能，从而能够提高抗菌颗粒整体的抗菌性能，其次，通过铜纳米颗粒的添加，铜纳米颗粒会先吸附到载体表面，一部分铜离子会夺取氧化锌表面羟基中的氧，使得氧化锌的表面能降低，从而在一定程度上降低氧化锌的团聚程度，而另一部分铜纳米颗粒会在氧化锌的表面、孔隙内形成活性位点，从而增加了氧化锌的吸附性能，促使银/碳纳米点复合颗粒吸附在活性位点周围，从而增加了载体对银/碳纳米点复合颗粒的吸附量，从而达到进一步增加抗菌科雷利的抗菌性能的目的，另外，本专利技术中的银/碳纳米点复合颗粒，通过碳纳米点对银进行了包裹，增加了银在抗菌颗粒中的稳定性，从而能够在一定程度上减少银对环境的影响，也方便回收。进一步，所述铁掺杂氧化锌为多孔结构，所述抗菌颗粒中铜和银的摩尔比为0.05-0.08。而在抗菌颗粒中，如果铜纳米颗粒过多会占用载体的吸附空间，因此反而会减少银/碳纳米点复合颗粒的吸附量，如果过少则会起不到促进银/碳纳米点复合颗粒吸附的目的，而通过本专利技术人的研究得到了抗菌颗粒中铜和银的最佳比值。进一步，所述抗菌层还包括以下原料：环氧树脂、固化剂、羟基纤维素、溶剂、助溶剂。进一步，所述抗菌层包括以下重量份的原料：环氧树脂20-30份、固化剂2-4份、羟基纤维素2-5份、抗菌颗粒15-20份、溶剂30-50份、助溶剂80-100份。进一步，所述溶剂为四氢呋喃、甲苯、乙醇中的任意一种。进一步，所述助溶剂为丙酮、乙酸乙酯中的任意一种。此外，本专利技术还公开了上述的一种抗菌防腐蚀的通信管的制备方法，所述通信管的制备方法具体包括以下步骤：S1：通过挤出成型工艺制备得到通信管本体；S2：将通信管本体经过超声波清洗、除油后晾干备用；S3：取2/3重量份环氧树脂溶解于1/2重量份的溶剂中，并加入1/2重量份的固化剂、1/4重量份的助溶剂，搅拌至完全溶解后得到溶液A，将抗菌颗粒搅拌分散于余下的溶剂中，磁力搅拌1h后，加入硅烷偶联剂、余下的环氧树脂，磁力搅拌20min后，加入余下的固化剂、羟基纤维素、余下的助溶剂，得到混合溶液B；S4：将清洗干净的通信管本体进行电晕表面处理，将制备得到的溶液A和混合溶液B分三次间隔均匀喷涂到通信管本体外表面，第一次喷涂溶液A，最后一次喷涂混合溶液B，每喷涂一次，均于80℃温度下干燥3h，喷涂完成后得到抗菌防腐蚀的通信管。通过对通信管本体进行电晕表面处理，使得通信管本体表面的润湿性、可粘接性能增加，使得抗菌层更容易附着在通信管本体表面，且附着更稳定；另外，由于通信管在日常的运输、安装等过程中避免不了会有磨损和刮擦，因此，本专利技术采用的间隔式喷涂的方式，能够在一定程度上增加抗菌层的耐磨损性能。进一步，所述电晕表面处理以氧气和氮气的混合气体作为工作气体，氧气和氮气的体积比为2:8，处理电压为6-10KV，频率为15-20KHz，处理时间为2-5min，处理温度为40-50℃。进一步，所述抗菌颗粒的制备方法具体包括以下步骤：A1：将醋酸锌、六次甲基四铵搅拌溶解于去离子水中，配制得到醋酸锌溶液，取三氯化铁搅拌溶解于去离子水中，搅拌至完全溶解后滴加人醋酸锌溶液中，持续搅拌混合30min后于180℃温度下水热反应6-8h，反应完成后随炉冷却至室温，过滤，滤饼用去离子水和无水乙醇洗涤，置于马弗炉中，先升温至70-80℃，保温1h，再升温至350℃，保温30min，最后升温至600℃，保温培烧10min，得到作为载体的铁掺杂氧化锌；A2：取聚乙烯吡咯烷酮溶解于去离子水中得到浓度为1wt％的聚乙烯吡咯烷酮溶液，加入硝酸银溶液，磁力搅拌10min后，加入碳纳米点溶液，继续搅拌混合15min后，于180℃条件下恒温反应6h，反应完成后将反应液过滤，滤饼用去离子水和无水乙醇洗涤，真空干燥后，得到银/碳纳米点复本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌防腐蚀的通信管，包括通信管本体，其特征在于，所述通信管本体的外表面还设置有抗菌层，所述抗菌层内含有抗菌颗粒，所述抗菌颗粒是以铁掺杂氧化锌为载体，载体上负载铜纳米颗粒后，再负载银/碳纳米点复合颗粒制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防腐蚀的通信管，包括通信管本体，其特征在于，所述通信管本体的外表面还设置有抗菌层，所述抗菌层内含有抗菌颗粒，所述抗菌颗粒是以铁掺杂氧化锌为载体，载体上负载铜纳米颗粒后，再负载银/碳纳米点复合颗粒制成。


2.根据权利要求1所述的一种抗菌防腐蚀的通信管，其特征在于，所述铁掺杂氧化锌为多孔结构，所述抗菌颗粒中铜和银的摩尔比为0.05-0.08。


3.根据权利要求2所述的一种抗菌防腐蚀的通信管，其特征在于，所述抗菌层还包括以下原料：环氧树脂、固化剂、羟基纤维素、溶剂、助溶剂。


4.根据权利要求3所述的一种抗菌防腐蚀的通信管，其特征在于，所述所述抗菌层包括以下重量份的原料：环氧树脂20-30份、固化剂2-4份、羟基纤维素2-5份、抗菌颗粒15-20份、溶剂30-50份、助溶剂80-100份。


5.根据权利要求4所述的一种抗菌防腐蚀的通信管，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃、甲苯、乙醇中的任意一种。


6.根据权利要求5所述的一种抗菌防腐蚀的通信管，其特征在于，所述助溶剂为丙酮、乙酸乙酯中的任意一种。


7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种抗菌防腐蚀的通信管的制备方法，其特征在于，所述通信管的制备方法具体包括以下步骤：
S1：通过挤出成型工艺制备得到通信管本体；
S2：将通信管本体经过超声波清洗、除油后晾干备用；
S3：取2/3重量份环氧树脂溶解于1/2重量份的溶剂中，并加入1/2重量份的固化剂、1/4重量份的助溶剂，搅拌至完全溶解后得到溶液A，将抗菌颗粒搅拌分散于余下的溶剂中，磁力搅拌1h后，加入硅烷偶联剂、余下的环氧树脂，磁力搅拌20min后，加入余下的固化剂、羟基纤维素、余下的助溶剂，得到混合溶液B；
S4：将清洗干净的通信管本体进行电晕表面处理，将制备得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东华，陈毅明，裘杨燕，傅亚斌，齐国良，
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