[发明专利]抗菌聚丙烯管材和其抗菌复合母粒以及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于抗菌聚丙烯管材领域，具体来说，涉及一种用于抗菌聚丙烯管材的纳米复合母粒，包含该复合母粒的聚丙烯管材以及它们的制造方法。

背景技术

目前，塑料制品在人们的日常生活和工农业生产中占有越来越重要的地位，为了使塑料制品的应用领域更加广泛，人们通过在塑料制品的塑料母粒中添加无机成分或者有机成分，以便使塑料制品具有抗菌、静抗静电或抗紫外线等功能。但是，单纯添加有机成分时，由于有机成分时效短，分解温度低，加工过程中分解挥发性大，对环境会造成污染。因此需要在塑料中加入无机成分以弥补上述缺陷，例如中国专利CN1385473A公开了一种改性纳米氧化锌复合母粒，其在无机纳米氧化锌生成过程中加入改性剂，改性剂可以是二氧化钛，硝酸银以及偶联剂等，虽然该塑料母粒也一定程度地提高了塑料的抗菌性，但是效果并不是特别理想。中国专利CN1663390A公开了一种无机包覆结构载银纳米SiO₂抗菌剂，其抗菌剂表面涂覆有TiO₂，该抗菌剂虽然具有更好的白度，抗菌性也有一定的提高，但是抗菌效果也不是特别理想。为了解决输水管道因长年运行而产生的沉淀物易滋生菌类及霉变而导致影响水质的问题，有必要研制一种具有优良灭菌抗菌效果的纳米抗菌管材。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中抗菌效果不理想，抗菌性不够持久的弊端而提供一种具有优良抗菌性能和抗菌寿命的抗菌聚丙烯管材及其制造使用的抗菌母粒，该母粒是申请人通过综合无机纳米粒子与TiO₂包覆的载银纳米抗菌剂进行组合并经大量实验摸索完成，结果发现上述复合母粒能够出人意料的提高聚丙烯管材的抗菌性能。

本发明的用于抗菌聚丙烯管材的复合母粒，以重量百分比计，包括：

纳米ZnO粒子：(5％-20％)，

纳米TiO₂粒子：(5％-20％)，

TiO₂包覆的载银SiO₂抗菌粒子：(5％-20％)，

偶联剂：0.05-2％，

蜡类分散剂5％-8％，

余量为聚丙烯树脂。

进一步地，以重量百分比计，优选所述母粒包括：

纳米ZnO粒子：(10％-20％)，

纳米TiO₂粒子：(10％-20％)，

TiO₂包覆的载银SiO₂抗菌粒子：(8％-15％)，

偶联剂：0.1-1％，

蜡类分散剂5％-8％，

余量为聚丙烯树脂。

进一步地，所述母粒是在高速混合机中各组分按重量百分比搅拌混合均匀后，由塑料挤出机熔融挤出，切粒形成的。

进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和/或铝酸酯偶联剂。

进一步地，所述蜡类分散剂为聚酯蜡或聚乙烯蜡或乙烯共聚合物蜡。

本发明的用于抗菌聚丙烯管材的复合母粒的制造方法，包括：按上述复合母料进行各组分的称量；将称量的各组分在搅拌机中混合搅拌均匀，并进入到塑料挤出机中，于150-200℃下熔融挤出，冷却后切粒，获得复合抗菌母粒。

本发明的抗菌聚丙烯管材，以管材的总重量计，其中包含有5％-15％、优选10％-15％的上述复合母粒。

本发明的抗菌聚丙烯管材，通过其中加入抗菌复合母粒，使管材的抗菌率达到99％以上，为I级水平，与普通聚丙烯管材相比，抗菌持久性从10-15年提高到50年左右，出人意料地提高了3-5倍，同时抗菌范围明显增大，对格兰式(Gram)阴性、格兰式阳性，大肠杆菌，绿脓杆菌，金黄色葡萄球菌及各种真菌和霉菌都具有显著的抗菌性。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明作进一步地说明。

本发明的原料纳米ZnO粒子、纳米TiO₂粒子、偶联剂以及蜡类分散剂都可市购，优选纳米ZnO粒子、纳米TiO₂粒子的粒径为30-50nm之间。原料TiO₂包覆的载银SiO₂抗菌粒子是根据CN1663390A所公开的方法制备的，其中所包覆的TiO₂层厚5-15nm。

实施例1：