【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pe给水管道相关，具体为一种多层复合抗菌pe给水管道及其制备工艺。
技术介绍
1、给水管道系统是城市基础设施的重要组成部分，直接关系到居民生活和工业生产的正常运行。然而，长期以来，传统的管道材料如金属和塑料，在使用过程中存在一定的缺陷，容易滋生细菌和其他微生物，从而导致水质下降和卫生隐患。
2、传统金属管道，如铁质管道和铜质管道，容易受到水中的氧气和化学物质的影响而发生腐蚀和锈蚀。这会导致管道内壁产生覆盖物，减少管道的流量和降低水质，且金属管道容易出现接头松动、腐蚀或老化导致的漏水问题，增加了维护和修复成本，相对而言金属管道相对较重，需要更大的设备和人力来安装，增加了施工的难度和成本。
3、混凝土管道具有较低的韧性和易碎性，在面对地下土壤的变化和地震等外界力量时容易产生开裂和断裂，混凝土管道内壁有时可能会与水中的化学物质发生反应，影响水质，施工周期和成本较高。
4、尽管pvc(聚氯乙烯)等塑料管道在给水系统中被广泛应用，但也存在一些限制，一些塑料管道在高温条件下可能变得脆性，限制了其使用范围，耐化学性对于一些特殊应用场景而言，这可能成为问题。
5、pe给水管道作为一种新型管道材料，相较于传统材料具有一系列优势：耐腐蚀性：pe管道具有优异的耐腐蚀性，可以在不同水质条件下长期稳定运行，不会受到腐蚀和锈蚀的影响，pe管道相对轻盈，易于搬运和安装，减少了施工的难度和成本。
6、pe管道具有出色的柔韧性和韧性，能够承受地下土壤的变化和外界冲击力，减少了破裂和断裂的风
7、给水管道系统是现代城市基础设施的重要组成部分，直接关系到居民的生活用水、商业和工业生产的正常运行。然而，长期以来，传统的给水管道材料存在微生物滋生和生物膜形成等问题，导致水质下降、水垢积聚和管道堵塞等不良影响，甚至可能引发健康和环境风险。
8、为了确保给水系统的水质和卫生安全，需要研发一种具有抗菌功能的给水管道材料。抗菌管道材料可以抑制微生物的生长和附着，从而减少水质问题和卫生风险。抗菌管道的研发对于提供可靠的水质安全保障、降低管道维护成本和延长管道使用寿命具有重要意义。
9、聚乙烯(polyethylene)材料是一种理想的管道材料，具有轻质、耐腐蚀、绝缘等优点。然而，传统的pe材料并不具备抗菌性能，因此需要改进其材料特性，以满足抗菌给水管道的需求。
10、目前，一些抗菌技术已经被应用于给水管道材料中，如添加抗菌剂、利用纳米技术和表面改性等方法。然而，现有技术在抗菌效果、持久性、材料稳定性、成本和环境友好性等方面存在一定的局限性。因此，需要开发一种新型的抗菌管道材料和制备工艺，以克服这些局限性。
技术实现思路
1、针对上述提出的不足，本专利技术旨在提供具有持久抗菌性一种多层复合抗菌pe给水管道及其制备工艺，通过引入多种抗菌性物质，联合作用，持续有效的提供有效的抗菌性能，在管道内部形成长久稳定的抗菌保护层，有效抑制微生物的生长和附着。
2、本专利技术通过以下技术方案：
3、一种多层复合抗菌pe给水管道，包括内层，外层以及中层，所述内层为改性抗菌内层、所述外层为防紫外线外层以及所述中层为机械加强中层，所述改性抗菌内层包括以下质量份的原料：
4、高密度聚乙烯100～120份、阳离子聚合物8～12份、乙烯-丙烯共聚物(eva)26～32份、银离子负载纳米碳粉5～10份、纳米银粉末0.8～1.5份、二氧化钛纳米粉末2～5份、抗氧化剂0.1～0.5份、相容剂1～2份、交联剂1～2份、硅烷偶联剂0.6～1份、流动剂石蜡3～5份、钙锌稳定剂5～8份、消泡剂硬脂酸甲酯2～3份、分散剂1～3份；
5、所述中层机械加强层包括以下质量份的原料：
6、中密度聚乙烯(mdpe)100～120份、聚丙烯-乙烯-苯乙烯共聚物15～20份、丙烯酸接枝聚乙烯(pe-g-aa)10～15份、增塑剂环氧大豆油3～4份、碳纤维5～8份、玻璃纤维5～8份、纳米二氧化钛25～30份、抗氧化剂0.2～0.5份、钙锌稳定剂3～5份，硅烷偶联剂0.5～1份、交联剂1～2份、分散剂1～2份；
7、所述防紫外线外层包括以下质量份的原料：
8、线性低密度聚乙烯(lldpe)100～120份、二氧化钛粉末20～25份、碳酸钙20～25份、硅烷偶联剂1～2份、分散剂0.5～0.8份、抗氧化剂0.3～0.5份、紫外线吸收剂2～3份、光稳定剂2～3份。
9、一种多层复合抗菌pe给水管道的制备工艺，包括以下步骤：
10、s1.材料准备：确保根据配方准备好所需的原料，并按照准确的比例混合和称量各种原料，包括内层材料、中层材料和外层材料基料，以及需要添加的其他添加剂和增强材料。
11、s2.材料混炼：将各层材料的原料分别进行混合，为确保混合均匀性，使用封闭式混炼机设备进行混合，使得每层材料的成分均匀分散，并得到预混合物，加工成合适的形状，得到内层母料、中层母料和外层母料。
12、s3.熔融：将各层母料通过双螺杆挤出机加热和熔化，使其变成热熔流动的状态，进一步搅拌，以确保材料的熔融充分和均匀；
13、s4.共挤：通过三层共挤的方式，将热熔的各层母料同时挤出，在这个过程中，需要控制温度外层185～188℃，中层193～198℃，内层205～210℃和熔融速度，以确保内层、中层和外层材料形成紧密的结合。共挤技术可以使用多层挤出头或多出料口挤出头来实现；
14、s5.冷却成型：将挤出的热熔材料经过冷却装置进行冷却，使其迅速固化和成型；
15、s6.切割定型：根据预定的尺寸要求，使用适当的切割工具对管道进行切割，保证管道长度和形状符合要求；
16、s7.去毛刺及休整：在切割后，对管道的切口部分进行毛刺去除和修整，确保切口平整无毛刺，并符合需要的表面质量要求。
17、进一步的，所述阳离子聚合物为聚合物聚乙烯亚胺(pei)，提高材料的机械性能，提升耐热性，改善化学稳定性，降低水分渗透性，形成的交联结构进一步控制银离子的释放。
18、进一步的，所述抗氧化剂为胺类抗氧化剂与亚磷酸脂的1:1复配物，所述胺类抗氧化剂为4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺或n,n-二仲丁基对苯二胺中的一种，所述亚磷酸脂为亚磷酸三(十三烷基)醋、亚磷酸三月桂醋、亚磷酸三异癸脂中的一种，所述外层使用抗氧化剂为磷酸酯类抗氧化剂，所述磷酸酯类抗氧化剂为三丙基磷酸酯(tpp)和三异辛基膦酸酯(txp)中的一种。
19、进一步的，所述内层所用相容剂为丙烯酸接枝处理的低密度聚乙烯，接枝率8～12％，增强聚乙烯与其他材料的粘附性，改善聚乙烯与填料的分散性，提高聚乙烯的冲击强度和韧性，促进共混相的形成。...
【技术保护点】
1.一种多层复合抗菌PE给水管道，其特征在于：包括内层，外层以及中层，所述内层为改性抗菌内层、所述外层为防紫外线外层以及所述中层为机械加强中层，所述改性抗菌内层包括以下质量份的原料：
2.根据权利要求1所述的一种多层复合抗菌PE给水管道的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种多层复合抗菌PE给水管道，其特征在于：所述阳离子聚合物为聚合物聚乙烯亚胺(PEI)。
4.根据权利要求1所述的一种多层复合抗菌PE给水管道，其特征在于：所述抗氧化剂为胺类抗氧化剂与亚磷酸脂的1:1复配物，所述胺类抗氧化剂为4,4’-双(α,α-二甲基苯基)二苯胺或N,N-二仲丁基对苯二胺中的一种，所述亚磷酸脂为亚磷酸三(十三烷基)脂、亚磷酸三月桂脂、亚磷酸三异癸脂中的一种，所述外层使用抗氧化剂为磷酸酯类抗氧化剂，所述磷酸酯类抗氧化剂为三丙基磷酸酯(TPP)和三异辛基膦酸酯(TXP)中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种多层复合抗菌PE给水管道，其特征在于：所述内层所用相容剂为丙烯酸接枝处理的低密度聚乙烯，接枝率8～12％。
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