本發明涉及塑料管道加工技術領域，特別涉及一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法。
背景技術：
pp-r管發源于歐洲，在西歐等發達國家，pp-r管材在給水管首中應用量占第一位；在美洲等發達國家pp-r材在給水管道中的應用量占第二位。它以卓越的衛生、環保和耐熱、耐壓、耐腐、柔韌抗震等性能而被世界各國所重視，pp-r管材在冷熱水輸送工程中采用熔接技術，作為取代金屬管道的新一代建材，在長期連續工作水壓、水溫高達95℃情況下，使用壽命可以長達50年。
普通管道經使用一段時間后，管壁上會滋生有害細菌，產生滑膩薄膜，給飲用水帶來隱患。1996年世界衛生組織調查，人體80％的疾病與飲水有關，特別是與被病菌感染的飲水有關，大約60％以上的疾病是通過飲水傳播的。為了防止水管帶來的“二次污染”，抗菌塑料水管應運而生。抗菌水管是在管材中植入抗菌劑的功能型管道產品。抗菌塑料管中抗菌組分對一些滋生的細菌等微生物具有抑制作用，保持良好的衛生狀態。
用常規塑料管道加工成型工藝，可將預先制好的抗菌塑料加工成抗菌管道，其中，抗菌母粒生產技術是抗菌塑料生產的高新技術。含銀、銅、鋅的高效無機抗菌劑和特定的樹脂，先制成高濃度抗菌劑的母粒，然后和普通塑料共混擠出成型，就生產出抗菌pp-r管。
但現有的pp-r管滅菌抗菌效果并不是特別理想。如中國專利cn1663390a公開了一種無機包覆結構載銀納米sio2抗菌劑，其抗菌劑表面涂覆有tio2，該抗菌劑雖然具有更好的白度，抗菌性也有一定的提高，但是抗菌效果也是不特別理想。為了解決輸水管道因長年運行而產生的沉淀物易滋生菌類及霉變而導致影響水質的問題，有必要研制一種具有優良滅菌抗菌效果的納米抗菌管材。
技術實現要素：
本發明提供了一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，采用該方法制備的聚丙烯管解決現有的輸水管滅菌殺菌效果不理想的問題。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：
一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)取鈉基蒙脫土加入0.10mol/l的銅氨浸漬溶液中，在70～80℃水浴中攪拌3～5小時，操作壓力保持在0.04～0.02mpa，離心，水洗，干燥，得載銅蒙脫土；
(2)取載銅蒙脫土加入0.03mol/l的銀氨浸漬液中，在50℃以下水浴中攪拌6～7小時，操作壓力保持在0.04～0.02mpa，離心，水洗，干燥，得載銀銅蒙脫土抗菌劑；
(3)取聚丙烯80～85份、載銀銅蒙脫土抗菌劑8～12份、抗氧劑1～3份、偶聯劑0.5～1.5份加入到混合機中，經高速混合機混合均勻，在雙螺桿擠出機上擠出，得抗菌聚丙烯母粒。
其中，優選地，所述步驟(1)中所述鈉基蒙脫土和所述銅氨浸漬溶液的固液比為1:8～12。
其中，優選地，所述載銅蒙脫土和所述銀氨浸漬液的固液比為1：6～9。
其中，優選地，所述螺桿溫度為ⅰ區為195℃，ⅱ區為190℃，ⅲ區為205℃，ⅳ為200℃，ⅴ區為200℃，ⅵ區為205℃，機頭為200℃。
其中，優選地，所述抗氧劑為亞磷酸抗氧劑、硫酯抗氧劑或酚類抗氧劑中任意一種或幾種。
其中，優選地，所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑。
本發明有益效果：
通過在聚乙烯樹脂中加入本發明的抗菌聚丙烯母粒，合管材的抗菌率達到99％以上，為i級水平，與普通聚丙烯管材相比，抗菌持久性從10～15年提高到50年左右，同時抗菌范圍明顯增大，對革蘭氏陰性、革蘭氏陽性、大腸桿菌、綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌及各種真菌和霉菌都有顯著的抗菌性。且加入本發明的抗菌聚丙烯母粒制成的聚丙烯管材對管材本身的拉伸強度和沖擊強度并無明顯的影響。
具體實施方式
下面將結合本發明具體實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述，所描述的實例僅僅是本發明的部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員，在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
實施例1
一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)取鈉基蒙脫土加入0.10mol/l的銅氨浸漬溶液中，鈉基蒙脫土和所述銅氨浸漬溶液的固液比為1:10，在75℃水浴中攪拌4小時，操作壓力保持在0.03mpa，離心，水洗，干燥，得載銅蒙脫土；
(2)取載銅蒙脫土加入0.03mol/l的銀氨浸漬液中，載銅蒙脫土和所述銀氨浸漬液的固液比為1：7，在45℃水浴中攪拌6.5小時，操作壓力保持在0.03mpa，離心，水洗，干燥，得載銀銅蒙脫土抗菌劑；
(3)取聚丙烯82份、載銀銅蒙脫土抗菌劑10份、抗氧劑2份、偶聯劑1.0份加入到混合機中，經高速混合機混合均勻，在雙螺桿擠出機上擠出，螺桿溫度為ⅰ區為195℃，ⅱ區為190℃，ⅲ區為205℃，ⅳ為200℃，ⅴ區為200℃，ⅵ區為205℃，機頭為200℃，得抗菌聚丙烯母粒。
其中，所述抗氧劑為亞磷酸抗氧劑。
其中，所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑。
實施例2
一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)取鈉基蒙脫土加入0.10mol/l的銅氨浸漬溶液中，鈉基蒙脫土和所述銅氨浸漬溶液的固液比為1:8，在80℃水浴中攪拌3小時，操作壓力保持在0.02mpa，離心，水洗，干燥，得載銅蒙脫土；
(2)取載銅蒙脫土加入0.03mol/l的銀氨浸漬液中，載銅蒙脫土和所述銀氨浸漬液的固液比為1：6，在40℃水浴中攪拌7小時，操作壓力保持在0.02mpa，離心，水洗，干燥，得載銀銅蒙脫土抗菌劑；
(3)取聚丙烯80份、載銀銅蒙脫土抗菌劑12份、抗氧劑1份、偶聯劑1.5份加入到混合機中，經高速混合機混合均勻，在雙螺桿擠出機上擠出，螺桿溫度為ⅰ區為195℃，ⅱ區為190℃，ⅲ區為205℃，ⅳ為200℃，ⅴ區為200℃，ⅵ區為205℃，機頭為200℃，得抗菌聚丙烯母粒。
其中，抗氧劑為硫酯抗氧劑。
其中，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
實施例3
一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)取鈉基蒙脫土加入0.10mol/l的銅氨浸漬溶液中，鈉基蒙脫土和所述銅氨浸漬溶液的固液比為1:12，在70℃水浴中攪拌5小時，操作壓力保持在0.04mpa，離心，水洗，干燥，得載銅蒙脫土；
(2)取載銅蒙脫土加入0.03mol/l的銀氨浸漬液中，載銅蒙脫土和所述銀氨浸漬液的固液比為1：9，在40℃水浴中攪拌6小時，操作壓力保持在0.04mpa，離心，水洗，干燥，得載銀銅蒙脫土抗菌劑；
(3)取聚丙烯85份、載銀銅蒙脫土抗菌劑8份、抗氧劑3份、偶聯劑0.5份加入到混合機中，經高速混合機混合均勻，在雙螺桿擠出機上擠出，螺桿溫度為ⅰ區為195℃，ⅱ區為190℃，ⅲ區為205℃，ⅳ為200℃，ⅴ區為200℃，ⅵ區為205℃，機頭為200℃，得抗菌聚丙烯母粒。
其中，抗氧劑為酚類抗氧劑。
其中，所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑。
實施例4
一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)取鈉基蒙脫土加入0.10mol/l的銅氨浸漬溶液中，鈉基蒙脫土和所述銅氨浸漬溶液的固液比為1:9，在75℃水浴中攪拌4.5小時，操作壓力保持在0.03mpa，離心，水洗，干燥，得載銅蒙脫土；
(2)取載銅蒙脫土加入0.03mol/l的銀氨浸漬液中，載銅蒙脫土和所述銀氨浸漬液的固液比為1：8，在45℃水浴中攪拌6.5小時，操作壓力保持在0.04mpa，離心，水洗，干燥，得載銀銅蒙脫土抗菌劑；
(3)取聚丙烯81份、載銀銅蒙脫土抗菌劑11份、抗氧劑3份、偶聯劑0.5份加入到混合機中，經高速混合機混合均勻，在雙螺桿擠出機上擠出，螺桿溫度為ⅰ區為195℃，ⅱ區為190℃，ⅲ區為205℃，ⅳ為200℃，ⅴ區為200℃，ⅵ區為205℃，機頭為200℃，得抗菌聚丙烯母粒。
其中，抗氧劑為重量比為2:1亞磷酸抗氧劑、硫酯抗氧劑
其中，所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑。
實施例5
一種抗菌聚丙烯母粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)取鈉基蒙脫土加入0.10mol/l的銅氨浸漬溶液中，鈉基蒙脫土和所述銅氨浸漬溶液的固液比為1:11，在78℃水浴中攪拌4小時，操作壓力保持在0.03mpa，離心，水洗，干燥，得載銅蒙脫土；
(2)取載銅蒙脫土加入0.03mol/l的銀氨浸漬液中，載銅蒙脫土和所述銀氨浸漬液的固液比為1：7，在50℃水浴中攪拌6.5小時，操作壓力保持在0.03mpa，離心，水洗，干燥，得載銀銅蒙脫土抗菌劑；
(3)取聚丙烯84份、載銀銅蒙脫土抗菌劑9份、抗氧劑2份、偶聯劑0.5份加入到混合機中，經高速混合機混合均勻，在雙螺桿擠出機上擠出，螺桿溫度為ⅰ區為195℃，ⅱ區為190℃，ⅲ區為205℃，ⅳ為200℃，ⅴ區為200℃，ⅵ區為205℃，機頭為200℃，得抗菌聚丙烯母粒。
其中，抗氧劑為1:1:1亞磷酸抗氧劑、硫酯抗氧劑或酚類抗氧劑中任意一種或幾種。
其中，所述偶聯劑為硅烷類偶聯劑。
應用實施例
以聚丙烯管材的總重量計，稱取10～15％實施例1～5制備的抗菌聚丙烯母粒和聚丙烯樹脂，并經過常規的預塑、擠出、定型、真空定徑、冷卻制備出聚丙烯管材。通過對比現有技術的聚丙烯管材與本發明的聚丙烯管材，可以得到表1中給出的數據，其中，抗菌率通過qb/t2591－2003《抗菌塑料：抗菌性能試驗方法和抗菌效果》中所述方法測得，抗菌持久性采用jc/t2591-2003《建筑用抗菌塑料管抗細菌性能》中方法獲得，抗菌范圍通過qb/t2591-2003《抗菌塑料：抗菌性能試驗方法和抗菌效果》獲得。
表1現有技術聚丙烯管材與本發明聚丙烯管材的抗菌性能
實施例1～5中的抗菌聚丙烯母粒與純聚丙烯力學性能的比較如表2:
由上述數據可以出，聚丙烯中加入本發明的抗菌聚丙烯母粒后，對管材本身的拉伸強度和沖擊強度并無明顯的影響。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。