一种具有抗菌自修复功能的PP-R管材及其制备方法与流程

本发明涉及pp-r管材抗菌，具体涉及一种具有抗菌自修复功能的pp-r管材及其制备方法。

背景技术：

1、pp-r管材因其质轻、价廉、稳定性好，而被广泛应用于家装冷热水系统，并且，随着人们日益需求的逐渐提高，pp-r管材也向多样化、多功能化发展，目前含抗菌内管的pp-r管道也已得到广泛应用，该管材内管中添加的纳米ag离子能够有效杀灭自来水中的藻类和细菌，如大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等。

2、然而，这种抗菌内管的pp-r水管的抗菌持久性不佳，在水管使用3～5年后不再具有良好的抗菌抑菌效果。经测试及分析发现，当内管表层的抗菌剂一旦释放消耗殆尽，而内管内层的抗菌剂得不到有效释放，不能及时修补表层的抗菌粒子，那么管材的抗菌效果将会大幅度衰减。因此，如何延长抗菌型pp-r的抗菌效果成为了人们研究的重点。

技术实现思路

1、基于上述现有技术，本发明提供了一种具有抗菌自修复功能的pp-r管材及其制备方法，该pp-r管材抗菌效果好，尤其能持久抗菌，而且管材其他性能符合gb/t 18742.2-2017的相关要求，能够满足家装领域的应用，同时能解决抗菌pp-r水管在长时间使用后抗菌持久性不佳的问题。

2、该pp-r管材的制备方法简单，操作方便，制备成本低。

3、实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

4、一种具有抗菌自修复功能的pp-r管材，包括内管和外管；

5、所述的内管由无规共聚聚丙烯、抗菌微胶囊和色母为原料制备而成，无规共聚聚丙烯、抗菌微胶囊和色母的质量比为100:1.07～5.35:1.3～4.8；

6、所述的抗菌微胶囊的制备方法为：

7、s1、将尿素与甲醛水溶液混合，尿素与甲醛水溶液的质量比为1:1～1.5，搅拌溶解，待尿素溶解完全后，调节ph至8～9，随后升温至60～70℃，在60～70℃下反应1-3h，得到脲醛树脂预聚物；

8、s2、向脲醛树脂预聚物中加入十二烷基苯磺酸钠和抗菌剂，搅拌，得到稳定的水包油乳液；

9、s3、用稀酸调节水包油乳液的ph至4～5，随后升温至60～70℃，在60～70℃下反应1-2h，反应完成后，冷却至室温，用蒸馏水洗涤，将所得的沉淀干燥，得到抗菌微胶囊；

10、所述的外管由无规共聚聚丙烯和色母为原料制备而成，无规共聚聚丙烯和色母的质量比为100:1～3.5。

11、进一步，所述的抗菌剂选自季铵盐杀菌剂、香草醇和酰基苯胺盐抗菌剂中的至少一种。

12、进一步，所述的季铵盐杀菌剂选自十二烷基三甲基氯化铵，酰基苯胺盐抗菌剂选自3-乙氧酰基苯胺甲磺酸盐。

13、进一步，步骤s1中，采用氢氧化钠调节ph。

14、进一步，所述的稀酸为稀盐酸。

15、进一步，所述的十二烷基苯磺酸钠、抗菌剂和尿素的质量比为0.1-0.4:1-4:1。

16、进一步，所述的甲醛水溶液的浓度为35-40wt％。

17、一种具有抗菌自修复功能的pp-r管材的制备方法，包括如下步骤：

18、p1、将无规共聚聚丙烯、抗菌微胶囊和色母按比例混合均匀后，通过单螺杆挤出机挤出成型为内管；

19、p2、将无规共聚聚丙烯和色母按比例混合均匀后，通过单螺杆挤出机挤出成型为外管；

20、p3、将内管与外管是在机筒中共挤形成管胚，管胚冷却成型后，得到所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材。

21、进一步，所述的内管和外管挤出成型中，单螺杆挤出机进行如下设置：第一段挤出温度为176-185℃，第二段挤出温度为187-195℃，第三段挤出温度为196-200℃，口模温度为201-210℃，螺杆的转速为82-100r/min。

22、与现有技术相比，本发明的优点与有益效果在于：

23、1、本发明的pp-r管材内管表层的抗菌剂消耗殆尽时，抗菌微胶囊为核壳结构，抗菌剂被脲醛树脂包裹，在水力的驱动下，微胶囊内部的抗菌剂会释放至管材内层表面，再次起到抗菌的效果，从而达到持久抗菌的目的。

24、2、本发明的pp-r管材在1000h老化(在95℃下水浴处理1000h)测试后，其抗菌效果能维持99％以上，而同等条件下的常规纳米ag抗菌管材(释放ag+)仅为80％，管材的1000h静液压测试合格，管材其它性能符合gb/t 18742.2-2017的相关要求。

25、3、本发明的pp-r管材在使用24个月后，其抗菌率仍高于99％，而同等条件下的常规抗菌管抗菌效果已下降至80％，由此表明，本发明的pp-r管具有持久的超强抗菌性能。

技术特征：

1.一种具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：包括内管和外管；

2.根据权利要求1所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：所述的抗菌剂选自季铵盐杀菌剂、香草醇和酰基苯胺盐抗菌剂中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：所述的季铵盐杀菌剂选自十二烷基三甲基氯化铵，酰基苯胺盐抗菌剂选自3-乙氧酰基苯胺甲磺酸盐。

4.根据权利要求1所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：步骤s1中，采用氢氧化钠调节ph。

5.根据权利要求1所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：所述的稀酸为稀盐酸。

6.根据权利要求1所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：所述的十二烷基苯磺酸钠、抗菌剂和尿素的质量比为0.1-0.4:1-4:1。

7.根据权利要求1所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材，其特征在于：所述的甲醛水溶液的浓度为35-40wt％。

8.一种具有抗菌自修复功能的pp-r管材的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的具有抗菌自修复功能的pp-r管材的制备方法，其特征在于：所述的内管和外管挤出成型中，单螺杆挤出机进行如下设置：第一段挤出温度为176-185℃，第二段挤出温度为187-195℃，第三段挤出温度为196-200℃，口模温度为201-210℃，螺杆的转速为82-100r/min。

技术总结
本发明公开了一种具有抗菌自修复功能的PP‑R管材及其制备方法，所述的PP‑R管材包括内管和外管，内管由无规共聚聚丙烯、抗菌微胶囊和色母为原料制备而成，外管由无规共聚聚丙烯和色母为原料制备而成。所述的PP‑R管材的制备方法为：P1、将无规共聚聚丙烯、抗菌微胶囊和色母按比例混合均匀后，通过单螺杆挤出机挤出成型为内管；P2、将无规共聚聚丙烯和色母按比例混合均匀后，通过单螺杆挤出机挤出成型为外管；P3、将内管与外管是在机筒中共挤形成管胚，管胚冷却成型。该PP‑R管材抗菌效果好，尤其能持久抗菌，而且管材其他性能符合GB/T 18742.2‑2017的相关要求，能够满足家装领域的应用，同时能解决抗菌PP‑R水管在长时间使用后抗菌持久性不佳的问题。

技术研发人员：陈厚忠
受保护的技术使用者：武汉金牛经济发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12