本發明涉及專用料，特別涉及一種海綿城市專用料及其制備工藝。
背景技術：
海綿城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在適應環境變化和應對雨水帶來的自然災害等方面具有良好的“彈性”，也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”。
雨水集中器是海綿城市建設過程中必要的功能組件。雨水集中器一般設置在路面以下，下雨天用于雨水收集，干燥天氣可將收集起來的雨水利用起來。
公開號為cn102839714a的中國專利公開了一種海綿雨水、霧水收集器。該雨水收集器能夠對各種自然環境大氣中的水進行收集，符合海綿城市的需求。
現有的雨水收集器一般采用聚丙烯材料進行制作。這是由于聚丙烯材料對水特別穩定，在水中的吸水率僅為0.01％。但是，聚丙烯材料容易受到光、熱和氧的作用而老化，而雨水收集器又是直接置于路面以下進行使用。因此，有必要提升雨水收集器的抗老化性能，延長使用壽命。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種海綿城市專用料。利用該海綿城市專用料制作的雨水集中器具有良好的抗老化性能，使用壽命較長。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種海綿城市專用料，包括如下重量份數的組分：
通過采用上述技術方案，聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物，對水特別穩定，在水中的吸水率僅為0.01％。聚丙烯化學穩定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其它各種化學試劑都比較穩定，但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹。聚丙烯具有較高的耐熱性，連續使用溫度可達110-120℃。聚丙烯具有良好的力學性能，但是耐寒性差，低溫沖擊強度低。聚丙烯容易受光、熱和氧的作用而老化。玻纖不僅能夠增強聚丙烯的拉伸強度和彎曲強度，還能提升聚丙烯的耐熱性，降低其吸水性能。kh550能夠降低玻纖的脆性，提升體系的抗沖擊強度。抗沖擊劑能夠進一步提升抗沖擊強度。抗氧劑的使用能夠減少聚丙烯發生氧化。色母能夠對聚丙烯進行染色。
本發明進一步設置為：按照重量份，還包括抗紫外劑3-5份。
通過采用上述技術方案，雨水收集器一般設置在路面以下，也會受到日光照射。而聚丙烯暴露在日光下，容易吸收光能而受激發進而生成自由基，同時在氧的存在下能夠被氧化。光能越強，則聚丙烯容易被氧化。抗紫外劑能夠增加對紫外的吸收能力，從而聚丙烯吸收光能，也就減少聚丙烯的氧化。當然，由于雨水收集器一般設置在路面以下，日光照射的強度較低，照射的時間較短，因此對于抗紫外劑的需求也就較小。
本發明進一步設置為：所述抗紫外劑選用2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
通過采用上述技術方案，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮屬于二苯甲酮類紫外線吸收劑，與聚丙烯具有良好的相容性，吸收波長范圍較寬。而在2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的分子結構中，具有鏈長較長的正辛基，增強抗紫外劑的耐水性，從而不易在高分子材料中發生遷移。
本發明進一步設置為：所述抗沖擊劑選用poe。
通過采用上述技術方案，poe是一種飽和的乙烯-辛烯共聚物。poe具有非常窄的分子量分布和一定的結晶度。結構中的結晶的乙烯鏈節作為物理交聯點承受載荷，非晶態的乙烯和辛烯長鏈貢獻彈性。poe為顆粒狀，具有較小的內聚能，較高的剪切敏感性，表觀切變粘度對溫度的依賴與聚丙烯相近。因此，poe對于聚丙烯的抗沖擊性能的改善效果顯著。
本發明進一步設置為：所述抗氧劑包括抗氧劑1010和抗氧劑168，按照重量比，所述抗氧劑1010∶抗氧劑168＝1∶1。
通過采用上述技術方案，抗氧劑1010通過抑制自由基達到抗氧作用，而抗氧劑168通過與過氧化物反應，防止產生自由基達到抗氧作用。因此，抗氧劑1010和抗氧劑168共同使用，能夠產生協同作用，增強抗氧效果。
本發明進一步設置為：所述色母包括如下重量份數的組分：
通過采用上述技術方案，聚丙烯作為色母的載體，和專用料的主料相同，能夠增強色母在主料中的相容性。炭黑作為顏料，能夠對專用料的各組分進行染色。炭黑也具有紫外線良好的屏蔽性能。分散劑的加入能夠促使炭黑均勻分散并不再凝聚。抗菌劑的加入能夠增強專用料的抗菌性能。
本發明進一步設置為：所述抗菌劑為載銀活性炭。
通過采用上述技術方案，載銀活性炭是將銀離子交換進活性炭的微孔，再經高溫固定而成。載銀活性炭能夠利用活性炭對水體中的有機物如色素、石油等進行吸附，再通過銀離子促進有機物分解產生二氧化碳和水，從而達到對水的凈化。除了有機物之外，載銀活性炭還能殺死水中的細菌，原理和處理有機物類似。雨水收集器不僅起到對水進行收集，還需要對水進行利用。因此，載銀活性炭的加入能夠提升對水體的凈化，擴大雨水收集器收集的雨水的使用范圍。
本發明進一步設置為：所述分散劑為聚乙烯蠟。
通過采用上述技術方案，聚乙烯蠟具有優良的耐寒性、耐熱性、耐化學性和耐磨性。聚乙烯蠟與聚丙烯具有良好的相容性，能夠改善聚丙烯的流動性能。
本發明另一目的在于提供一種海綿城市專用料的制備工藝，包括如下制備步驟：
step1：按照重量份，稱取60-70份聚丙烯、10-20份玻纖、10-15份kh550、5-10份抗沖擊劑、8-12份抗氧劑、1-5份色母和3-5份抗紫外劑；
step2：將聚丙烯、玻纖、kh550、抗沖擊劑、抗紫外劑混合均勻，再加入抗氧劑混合均勻，然后再加入色母混合均勻；
step3：投入雙螺桿擠出機的加料斗，短切玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，控制熔融溫度為190-230℃進行熔融擠出，造粒，包裝入庫。
通過采用上述技術方案，將稱取得到的各組分進行混合均勻后，得到性質均一的專用料。抗氧劑加入時間過早，增長生產階段抗氧劑與氧的接觸時間，從而縮短產品的抗氧性能。色母的加入能夠對體系中的各個組分進行染色，因此需要在抗氧劑之后加入。
本發明進一步設置為：所述色母的制備工藝包括如下步驟：
按照重量份，稱取25-40份聚丙烯、5-10份炭黑、10-15份分散劑、1-5份抗菌劑，混合均勻即可。
通過采用上述技術方案，將稱取得到的各組分進行混合均勻后，得到性質均一的色母。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：
1、玻纖不僅能夠增強聚丙烯的拉伸強度和彎曲強度，還能提升聚丙烯的耐熱性，降低其吸水性能。kh550能夠降低玻纖的脆性，提升體系的抗沖擊強度；
2、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮的分子結構中，具有鏈長較長的正辛基，增強抗紫外劑的耐水性，從而不易在高分子材料中發生遷移；
2、本發明通過對海綿城市專用料的組分進行優化組合，提升專用料的性能，使其能夠適配雨水收集器的產品應用要求。
具體實施方式
實施例1-5中的抗氧劑中均包括抗氧劑1010和抗氧劑168。按照重量比，抗氧劑1010∶168＝1∶1。
實施例1
一種海綿城市專用料，包括如下重量份數的組分：
60份聚丙烯、10份玻纖、11份kh550、6份poe、12份抗氧劑、1份色母和4份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一種海綿城市專用料的制備工藝，包括如下制備步驟：
step1：按照重量份，稱取60份聚丙烯、10份玻纖、11份kh550、6份poe、12份抗氧劑、1份色母和4份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；
step2：將聚丙烯、玻纖、kh550、poe、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，再加入抗氧劑混合均勻，然后再加入色母混合均勻；
step3：投入雙螺桿擠出機的加料斗，短切玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，控制熔融溫度為190-230℃進行熔融擠出，造粒，包裝入庫。
其中，色母包括如下重量份數的組分：
40份聚丙烯、8份炭黑、15份分散劑、1份載銀活性炭。
色母的制備工藝包括如下步驟：
按照重量份，稱取40份聚乙烯、8份炭黑、15份聚乙烯蠟和1份載銀活性炭，混合均勻即可。
實施例2
一種海綿城市專用料，包括如下重量份數的組分：
62份聚丙烯、13份玻纖、13份kh550、7份poe、8份抗氧劑、2份色母和3份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一種海綿城市專用料的制備工藝，包括如下制備步驟：
step1：按照重量份，稱取62份聚丙烯、13份玻纖、13份kh550、7份poe、8份抗氧劑、2份色母和3份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；
step2：將聚丙烯、玻纖、kh550、poe、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，再加入抗氧劑混合均勻，然后再加入色母混合均勻；
step3：投入雙螺桿擠出機的加料斗，短切玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，控制熔融溫度為190-230℃進行熔融擠出，造粒，包裝入庫。
其中，色母包括如下重量份數的組分：
35份聚丙烯、7份炭黑、10份分散劑、2份載銀活性炭。
色母的制備工藝包括如下步驟：
按照重量份，稱取35份聚丙烯、7份炭黑、10份分散劑、2份載銀活性炭，混合均勻即可。
實施例3
一種海綿城市專用料，包括如下重量份數的組分：
64份聚丙烯、15份玻纖、14份kh550、10份poe、10份抗氧劑、5份色母和4份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一種海綿城市專用料的制備工藝，包括如下制備步驟：
step1：按照重量份，稱取64份聚丙烯、15份玻纖、14份kh550、10份poe、10份抗氧劑、5份色母和4份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；
step2：將聚丙烯、玻纖、kh550、poe、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，再加入抗氧劑混合均勻，然后再加入色母混合均勻；
step3：投入雙螺桿擠出機的加料斗，短切玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，控制熔融溫度為190-230℃進行熔融擠出，造粒，包裝入庫。
其中，色母包括如下重量份數的組分：
30份聚丙烯、6份炭黑、12份分散劑、3份載銀活性炭。
色母的制備工藝包括如下步驟：
按照重量份，稱取30份聚丙烯、6份炭黑、12份分散劑、3份載銀活性炭，混合均勻即可。
實施例4
一種海綿城市專用料，包括如下重量份數的組分：
68份聚丙烯、18份玻纖、15份kh550、8份poe、11份抗氧劑、3份色母和5份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一種海綿城市專用料的制備工藝，包括如下制備步驟：
step1：按照重量份，稱取68份聚丙烯、18份玻纖、15份kh550、8份poe、11份抗氧劑、3份色母和5份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；
step2：將聚丙烯、玻纖、kh550、poe、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，再加入抗氧劑混合均勻，然后再加入色母混合均勻；
step3：投入雙螺桿擠出機的加料斗，短切玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，控制熔融溫度為190-230℃進行熔融擠出，造粒，包裝入庫。
其中，色母包括如下重量份數的組分：
25份聚丙烯、10份炭黑、14份分散劑、5份載銀活性炭。
色母的制備工藝包括如下步驟：
按照重量份，稱取25份聚丙烯、10份炭黑、14份分散劑、5份載銀活性炭，混合均勻即可。
實施例5
一種海綿城市專用料，包括如下重量份數的組分：
70份聚丙烯、20份玻纖、10份kh550、5份poe、9份抗氧劑、4份色母和5份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮。
一種海綿城市專用料的制備工藝，包括如下制備步驟：
step1：按照重量份，稱取70份聚丙烯、20份玻纖、10份kh550、5份poe、9份抗氧劑、4份色母和5份2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；
step2：將聚丙烯、玻纖、kh550、poe、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮混合均勻，再加入抗氧劑混合均勻，然后再加入色母混合均勻；
step3：投入雙螺桿擠出機的加料斗，短切玻纖從雙螺桿擠出機的側喂料口加入，控制熔融溫度為190-230℃進行熔融擠出，造粒，包裝入庫。
其中，色母包括如下重量份數的組分：
28份聚丙烯、5份炭黑、13份分散劑、4份載銀活性炭。
色母的制備工藝包括如下步驟：
按照重量份，稱取28份聚丙烯、5份炭黑、13份分散劑、4份載銀活性炭，混合均勻即可。
對比例1
與實施例3不同的是去除抗紫外劑，其他均與實施例3相同。
對比例2
與實施例3不同的是去除抗菌劑，其他均與實施例3相同。
對比例3
與實施例3不同的是同時去除抗紫外劑和抗菌劑，其他均與實施例3相同。
參照gb/t1039-1992塑料力學性能試驗方法總則對實施例1-5和對比例1-3進行測試并記錄。
表1實施例1-5和對比例1-3力學性能試驗記錄表
參照gb/t7141-2008塑料熱老化試驗方法對實施例1-5和對比例1進行測試并記錄。
表2實施例1-5和對比例1-3熱老化試驗記錄表
參照gb/t31402-2015塑料塑料表面抗菌性能試驗方法對實施例1-5和對比例1-3進行測試并記錄(以金黃色葡萄球菌為例)。
表3實施例1-5和對比例1-3抗菌性能試驗記錄表
本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。