[发明专利]防菌型进水管及其加工工艺

说明书

本发明公开了防菌型进水管及其加工工艺。包括以下步骤：步骤1：将无规共聚聚丙烯、聚丙烯/半胱胺/二氧化钛、润滑剂、抗氧化剂混合，加热熔融；使用双螺杆挤出机，设置芯轴和模具在相同转速下同向旋转，挤出成型，得到进水管A；步骤2：将进水管A的内壁使用异丙醇冲洗，将进水管预热，在内壁旋转喷涂有机硅树脂溶液，固化，得到防菌型进水管。有益效果：使用多重反应制备了聚丙烯/半胱胺/二氧化钛，增强了二氧化钛纳米粒子的分散，增加了抗菌性；同时联合聚丙烯/半胱胺/二氧化钛、葡萄籽粕提取物、双螺杆同速度旋转挤出工艺，有效提高了防菌型进水管的β相晶体结晶度，提高韧性和耐冲击强度。

技术领域

本发明涉及进水管技术领域，具体为防菌型进水管及其加工工艺。

背景技术

目前，常见水管中，无规共聚聚丙烯(PPR)由于轻质、无毒、耐压等优点，使得应用最为常见。其是一种乙烯分子沿着聚丙烯链随机接枝的共聚物，形成的结晶晶型的不同，力学性能不同。由于水管应用于输水作业过程中，使得水管需要承受较大的环向应力。但是普通PPR水管中，大多为α-晶型，使得韧性差、环向强度差、抗冲击能力弱，限制了其应用。

另一方面，PPR水管通常不具有抗菌性，会引起细菌滋生和污垢沉积。同时，PPR水管中大部分为聚丙烯链，而叔碳原子比其他聚烯烃更容易解聚，使其产生脆化问题，因此需要添加增韧剂、抗氧化剂、抗菌剂等物质；但是，水管在应用于热水等苛刻环境中时，由于添加的小分子物质会迁移、溶解，从而被洗脱；且水中具有氯等离子对管道的腐蚀，加剧了水管的降解，从而影响PPR水管的使用寿命。

因此，解决上述问题，制备防菌性进水管具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供防菌型进水管及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

防菌型进水管的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1：将无规共聚聚丙烯、聚丙烯/半胱胺/二氧化钛、润滑剂、抗氧化剂混合，加热熔融；使用双螺杆挤出机，设置芯轴和模具在相同转速下同向旋转，挤出成型，得到进水管A；

步骤2：将进水管A的内壁使用异丙醇冲洗，将进水管预热，在内壁旋转喷涂有机硅树脂溶液，固化，得到防菌型进水管。

较为优化地，所述聚丙烯/半胱胺/二氧化钛的制备方法为：将二氧化钛纳米粒子与乙烯基硅烷偶联剂反应得到乙烯基二氧化钛；再与半胱胺巯基-烯点击反应得到半胱胺/二氧化钛；再与马来酸酐改性的聚丙烯形成亲核取代反应得到聚丙烯/半胱胺/二氧化钛。

较为优化地，所述聚丙烯/半胱胺/二氧化钛的制备方法为：将二氧化钛纳米粒子加入超声分散在乙醇溶液中，加入乙烯基硅烷偶联剂，酸调节pH＝5.2～5.6，搅拌均匀；设置温度为72～78℃，反应4～8小时，得到乙烯基二氧化钛；将其分散在DMF中，依次加入2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐和半胱胺盐酸盐，氮气氛围下，设置温度为68～75℃反应20～24小时，冷却，加入1M的氢氧化钠溶液，洗涤过滤干燥，得到半胱胺/二氧化钛；将其与马来酸酐改性的聚丙烯按照质量比为1:1混合，在甲苯溶液中回流反应20～24小时，得到聚丙烯/半胱胺/二氧化钛。

较为优化地，所述进水管A的原料包括以下组分：按重量计，无规共聚聚丙烯75～80份、聚丙烯/半胱胺/二氧化钛18～22份、润滑剂2～3份、抗氧化剂0.3～0.6份。

较为优化地，步骤1中，熔融的温度为175～185℃；转速为3～5rmp；挤出过程中：温度为195～220℃，注射压力为80～85bar。

较为优化地，步骤2中，预热温度为50～52℃；固化温度为120～125℃，固化时间为0.75～1小时。