本發明涉及塑料管材領域，尤其涉及一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材及其制備方法。
背景技術：
聚丙烯是一種半結晶的熱塑性塑料。具有較高的耐沖擊性，機械性質強韌，抗多種有機溶劑和酸堿腐蝕。在工業界有廣泛的應用，是平常常見的高分子材料之一。聚丙烯本身并不具備抗菌的作用，因此開發具有抗菌性能的新型聚丙烯材料，對環保事業及人們的身體健康有著十分重要的現實意義。
然而，目前還沒有環保型聚丙烯管材專用料，塑料行業都是在聚丙烯原料中加入抗菌劑來制備抗菌聚丙烯，制得的產品成本高、質量不穩定。雖然具有抗菌功能，但是抗菌劑毒性大，抗菌效果不持久，而且聚丙烯中抗菌劑分散不均勻，嚴重影響制品的機械性能，一定程度上限制了聚丙烯的應用。
技術實現要素：
本發明目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材,其力學強度高、韌性和抗菌效果好。
同時，本發明還提供了一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材的制備方法。
為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：
一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材，基本配方和重量比組成為：聚丙烯25-35份、偶聯劑改性抗菌纖維14-22份、單官能團環氧化合物5-16份、改性橡膠粉10-18份、馬來酸酐接枝共聚物4-12份、稀土偶聯劑6-14份、偶聯劑改性填料8-15份、抗氧劑1-4份。
優選的，所述聚丙烯為無規共聚聚丙烯。
優選的，所述偶聯劑改性抗菌纖維為硅烷偶聯劑改性甲克素纖維。
優選的，所述單官能團環氧化合物為環氧丁烷、環氧戊烷的至少一種。
優選的，所述改性橡膠粉為納米氧化銀改性epdm粉末。
優選的，所述馬來酸酐接枝共聚物為馬來酸酐接枝sebs、馬來酸酐接枝epdm中的至少一種。
優選的，所述稀土偶聯劑為端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物。
優選的，所述偶聯劑改性填料為偶聯劑改性納米炭黑，目數為1000-3000目。
上述的抗菌增韌聚丙烯管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌10-60min，混合均勻；
（2）將上述步驟（1）混合后的物料加入到雙螺桿擠出機中，經過熔融、擠出，即得聚丙烯管材；加工工藝如下：加工溫度為160-210℃，螺桿轉速為400-600轉/分鐘，喂料速度為200-400轉/分鐘。
本發明的有益效果：
與現有技術相比，本發明制備的抗菌增韌聚丙烯管材，加入了偶聯劑改性抗菌纖維，提高了材料的拉伸強度和抗菌性，抗菌長效性好、對人體無危害。加入了納米氧化銀改性epdm粉末，提高了材料韌性和彈性，并進一步提升了材料的抗菌性。加入了端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物，不僅能夠起偶聯劑作用，其結構末端的羥基能夠與聚丙烯結構中不飽和雙鍵發生反應，使材料形成網狀交聯結構，從而提高了材料的力學強度。本發明制得的抗菌增韌聚丙烯管材，力學強度高、韌性和抗菌效果好，適用于建筑水管，家用自來水管等領域。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
實施例1
一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材，基本配方和重量比組成為：無規共聚聚丙烯25份、硅烷偶聯劑改性甲克素纖維14份、環氧丁烷5份、納米氧化銀改性epdm粉末10份、馬來酸酐接枝sebs4份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物6份、偶聯劑改性納米炭黑8份、抗氧劑1份。
上述的抗菌增韌聚丙烯管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌10min，混合均勻；
（2）將上述步驟（1）混合后的物料加入到雙螺桿擠出機中，經過熔融、擠出，即得聚丙烯管材；加工工藝如下：加工溫度為160℃，螺桿轉速為400轉/分鐘，喂料速度為200轉/分鐘。
實施例2
一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材，基本配方和重量比組成為：無規共聚聚丙烯35份、硅烷偶聯劑改性甲克素纖維22份、環氧戊烷16份、納米氧化銀改性epdm粉末18份、馬來酸酐接枝epdm12份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物14份、偶聯劑改性納米炭黑15份、抗氧劑4份。
上述的抗菌增韌聚丙烯管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌60min，混合均勻；
（2）將上述步驟（1）混合后的物料加入到雙螺桿擠出機中，經過熔融、擠出，即得聚丙烯管材；加工工藝如下：加工溫度為210℃，螺桿轉速為600轉/分鐘，喂料速度為400轉/分鐘。
實施例3
一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材，基本配方和重量比組成為：無規共聚聚丙烯30份、硅烷偶聯劑改性甲克素纖維17份、環氧戊烷10份、納米氧化銀改性epdm粉末14份、馬來酸酐接枝sebs8份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物10份、偶聯劑改性納米炭黑12份、抗氧劑2份。
上述的抗菌增韌聚丙烯管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌30min，混合均勻；
（2）將上述步驟（1）混合后的物料加入到雙螺桿擠出機中，經過熔融、擠出，即得聚丙烯管材；加工工藝如下：加工溫度為180℃，螺桿轉速為500轉/分鐘，喂料速度為300轉/分鐘。
實施例4
一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材，基本配方和重量比組成為：無規共聚聚丙烯27份、硅烷偶聯劑改性甲克素纖維16份、環氧戊烷7份、納米氧化銀改性epdm粉末12份、馬來酸酐接枝sebs5份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物7份、偶聯劑改性納米炭黑10份、抗氧劑2份。
上述的抗菌增韌聚丙烯管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌20min，混合均勻；
（2）將上述步驟（1）混合后的物料加入到雙螺桿擠出機中，經過熔融、擠出，即得聚丙烯管材；加工工藝如下：加工溫度為180℃，螺桿轉速為450轉/分鐘，喂料速度為250轉/分鐘。
實施例5
一種建筑用抗菌增韌聚丙烯管材，基本配方和重量比組成為：無規共聚聚丙烯33份、硅烷偶聯劑改性甲克素纖維20份、環氧丁烷14份、納米氧化銀改性epdm粉末16份、馬來酸酐接枝sebs10份、端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物12份、偶聯劑改性納米炭黑13份、抗氧劑3份。
上述的抗菌增韌聚丙烯管材，其制備的工藝步驟如下：
（1）按重量配比稱取好配方中的原料加入高混機，攪拌50min，混合均勻；
（2）將上述步驟（1）混合后的物料加入到雙螺桿擠出機中，經過熔融、擠出，即得聚丙烯管材；加工工藝如下：加工溫度為200℃，螺桿轉速為550轉/分鐘，喂料速度為350轉/分鐘。
對比例1
與實施例1不同的是，加工過程不加硅烷偶聯劑改性甲克素纖維，其它條件不變。
對比例2
與實施例1不同的是，加工過程不加環氧丁烷，其它條件不變。
對比例3
與實施例1不同的是，加工過程不加納米氧化銀改性epdm粉末，其它條件不變。
對比例4
與實施例1不同的是，加工過程不加馬來酸酐接枝sebs，其它條件不變。
對比例5
與實施例1不同的是，加工過程不加端羥基樹枝狀聚酯稀土配合物，其它條件不變。
對比例6
與實施例1不同的是，加工過程以未改性納米炭黑替代偶聯劑改性納米炭黑，其它條件不變。
性能測試
測試結果見表1所示：
表1
從表1中可以看出，對比實施例1-5和對比例1-6，實施例1-5的拉伸強度、缺口沖擊強度和斷裂伸長率有明顯的提高，壓縮永久變形降低，抗菌性能提高。從以上數據說明，本發明制備的抗菌增韌聚丙烯管材，力學強度高、韌性和抗菌效果好。
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、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。