[发明专利]一种抗菌PPR热水管材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌PPR热水管材料及其制备方法，抗菌PPR热水管材料，其原料组分包括：100份无规聚丙烯，0.1～0.3份空间受阻酚，0.05～0.15份亚磷酸酯抗氧剂，0.05～0.15份含硫协效剂，0.1～0.5份的抗菌剂，上述份数均为重量份；抗菌PPR热水管材料的制备为将计量好的各种原料混合均匀，然后加入到连续式双螺杆密炼造粒机，温度控制在200～230℃，出料即可。本发明的PPR热水管材料具有良好的物理机械性能和成型加工性能，同时具有优异的抗菌性能、耐长期蠕变性能和管材使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种抗菌PPR热水管材料及其制备方法，属于聚丙烯技术领域。

背景技术

无规共聚聚丙烯(PPR)管材专用料由丙烯与乙烯在加热、加压和催化剂作用下共聚得到，乙烯随机地嵌入丙烯的长链中。在一定的温度和内压力的长期作用下，PPR管材的热水静压寿命比均聚聚丙烯(PPH)、嵌段共聚聚丙烯(PPB)高出许多，且耐压性、耐低温性和使用寿命均有所提高，例如在输送70℃的热水及内压力长期为1MPa的条件下，其使用寿命可达到50年。由于PPR管材性能优良，其市场占有率迅速提高。目前，欧洲已有超过80％的室内自来水管道使用PPR管材。我国建设部也已将PPR管作为重点推广的三大新型塑料管材的首推品种，发展前景十分广阔。

PPR管材作为生活输水的主要管道，具有很多优势，但聚丙烯和其它塑料一样易被各种有害细菌和霉菌污染，在温湿度适合的情况下，更易繁殖细菌，从而影响用户的身体健康，抗菌PPR管材料的开发，将会使PPR管材生产出来后即具备抗菌效果，市场前景广阔。目前国内还未见聚合反应装置直接生产抗菌PPR热水管材料的相关专利报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗菌PPR热水管材料及其制备方法，使其具有抗菌能力的同时，还具有优良的力学性能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种抗菌PPR热水管材料，其原料组分包括：100份无规聚丙烯，0.1～0.3份空间受阻酚，0.05～0.15份亚磷酸酯抗氧剂，0.05～0.15份含硫协效剂，0.1～0.5份的抗菌剂，上述份数均为重量份。

上述抗菌PPR热水管材用聚丙烯树脂在保持较高的韧性(常温简支梁冲击强度≥70KJ/m²)的前提下同时具有优良的刚性(弯曲模量≥750MPa)，通过对助剂配方体系的选择，保证材料具有较高的冲击强度、弯曲模量及耐热性能，使之具有刚韧平衡的特点，同时具备长效抗菌性能，适用于抗菌PPR热水管材的生产。

为了进一步提高材料的韧性等力学性能，无规聚丙烯采用AMOCO气相法聚合工艺，双反应器串联聚合方式生产：第一反应器内聚合反应温度为60-70℃，压力为2.0-3.0MPa，氢气的加入量控制在0.3～0.4kg/h，共聚单体乙烯的加入量控制在550～650kg/h，聚合量控制在15～20t/h；第二反应器内反应温度为60-70℃，压力为2.0-3.0MPa，共聚单体乙烯的加入量控制在450～550kg/h，聚合量控制在5～10t/h。

各反应器丙烯的加入量根据聚合量来控制。

气相聚合中采用的催化剂的种类和用量均为现有技术，优选的催化剂为宽分布的SAL主催化剂。

上述利用双反应器串联聚合方式得到含有一定数量超高分子量(M_W≥300万)大分子，分子量分布宽，实现了材料刚性和韧性的综合提高，造粒工序时，将附着抗菌剂的纳米橡胶助剂体系加入到聚合物粉料中，直接生产出于抗菌PPR热水管材专用料。

为了进一步提高各组分之间的协同效应，进而进一步提高产品的刚韧平衡，空间位阻酚为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯或1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的至少一种。