本发明涉及塑料阀门技术领域，具体涉及一种抗菌抗老化塑料阀门及其制备方法。
背景技术：
随着塑料管路在冷热给水和工业管道工程应用中所占比例的不断提高，塑料管道系统中塑料阀门的质量控制越来越显得尤其重要。由于塑料阀门所具有的质量轻、耐腐蚀、不吸附水垢、可与塑料管路一体化连接和使用寿命长等优点，塑料阀门在给水(尤其是热水与采暖)和工业用其他流体的塑料管路系统中，其应用方面的优势是其他阀门无法相比的。国际上塑料阀门的类型主要有球阀、蝶阀、止回阀、隔膜阀、闸阀和截止阀等，结构形式主要有两通、三通和多通阀门，原料主要有ABS、PVC-U、PVC-C、PB、PE、PP和PVDF等。
由PE材料制得的塑料阀门大量用于生活之中，因此对PE材料的的抗菌和抑菌作用也提出了较高要求。同时PE管材露天存放或使用时，在紫外光线的作用下，易发生老化，变色、变脆甚至粉化，从而丧失其力学性能，影响了PE管材的使用，因而需要对PE管材进行改良，使其具有较好的抗老化性能，延长使用年限和扩展使用范围。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种抗菌抗老化塑料阀门及其制备方法，该制备方法操作简便、实用性强，所制得的塑料阀门绿色环保、成本低，具有优异的抗菌性和抗老化性。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种抗菌抗老化塑料阀门，由以下重量份的原料制成：PE10080-100份、PP 20-30份、玄武岩短纤维8-10份、载银磷酸锆3-6份、碳纤维2-5份、聚四氟乙烯超细粉2-4份、纳米粒子2-4份、铝酸酯偶联剂1-3份。
优选地，所述抗菌抗老化塑料阀门由以下重量份的原料制成：PE100 90份、PP 25份、玄武岩短纤维9份、载银磷酸锆5份、碳纤维3份、聚四氟乙烯超细粉3份、纳米粒子3份、铝酸酯偶联剂2份。
优选地，所述碳纤维的长度为5-10mm。
优选地，所述纳米粒子为纳米凹凸棒土和纳米蒙脱土的混合物，所述纳米凹凸棒土、纳米蒙脱土的质量比为1:0.2-0.6。
优选地，所述铝酸酯偶联剂为二硬脂酰氧异丙基铝酸酯。
本发明还提供了上述抗菌抗老化塑料阀门的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取各原料；
(2)将玄武岩短纤维、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米粒子、铝酸酯偶联剂一起加入到高速混合机中进行高速混合，干法改性后得表面包覆有一层铝酸酯偶联剂的改性粉体；
(3)将PE100、PP、载银磷酸锆一起加入高速混合机中高速混合搅拌12-15min，之后加入步骤(2)所得的改性粉体继续混合搅拌20-30min，得预混料；
(4)将步骤(3)所得的预混料送入单螺杆挤出造粒机中进行造粒，得粒状原料；
(5)设定注塑机温度，之后按常规方法对步骤(4)所得粒状原料进行注塑、开模，得塑料阀门注塑件，将所得注塑件进行退火、机加工、预安装、焊接，得所述塑料阀门。
优选地，所述注塑机的料筒沿从进料口到射嘴的方向依次为料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段温度为210-225℃，料筒二段温度为210-225℃，料筒三段为195-210℃，料筒四段温度为180-190℃。
本发明的有益效果为：
1、本发明塑料阀门的制备方法操作简便、实用性强，所制得的塑料阀门绿色环保、成本低，具有优异的抗菌性和抗老化性，具备较强的实际应用价值和市场开发前景。
2、本发明中在PE/PP共混物加入玄武岩短纤维作为主要的补强材料，采用碳纤维、聚四氟乙烯超细粉和纳米粒子作为塑料的补强材料，使用铝酸酯偶联剂对其进行干法改性，可有效提高补强材料与基材之间的相容性，并使得到的复合材料的耐高温性、耐腐蚀性以及机械性能得到明显提高，而添加载银磷酸锆有效增强了塑料阀门的抗菌型。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种抗菌抗老化塑料阀门，由以下重量份的原料制成：PE100 90份、PP 25份、玄武岩短纤维9份、载银磷酸锆5份、长度为10mm的碳纤维3份、聚四氟乙烯超细粉3份、纳米粒子3份、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯2份。
上述纳米粒子为纳米凹凸棒土和纳米蒙脱土的混合物，所述纳米凹凸棒土、纳米蒙脱土的质量比为1:0.4。
上述抗菌抗老化塑料阀门的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取各原料；
(2)将玄武岩短纤维、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米粒子、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯一起加入到高速混合机中进行高速混合，干法改性后得表面包覆有一层二硬脂酰氧异丙基铝酸酯的改性粉体；
(3)将PE100、PP、载银磷酸锆一起加入高速混合机中高速混合搅拌15min，之后加入步骤(2)所得的改性粉体继续混合搅拌20min，得预混料；
(4)将步骤(3)所得的预混料送入单螺杆挤出造粒机中进行造粒，得粒状原料；
(5)设定注塑机温度，其中注塑机的料筒沿从进料口到射嘴的方向依次为料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段温度为225℃，料筒二段温度为225℃，料筒三段为210℃，料筒四段温度为190℃；之后按常规方法对步骤(4)所得粒状原料进行注塑、开模，得塑料阀门注塑件，将所得注塑件进行退火、机加工、预安装、焊接，得所述塑料阀门。
实施例2：
一种抗菌抗老化塑料阀门，由以下重量份的原料制成：PE100 100份、PP 20份、玄武岩短纤维10份、载银磷酸锆6份、长度为5mm的碳纤维2份、聚四氟乙烯超细粉4份、纳米粒子2份、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯3份。
上述纳米粒子为纳米凹凸棒土和纳米蒙脱土的混合物，所述纳米凹凸棒土、纳米蒙脱土的质量比为1:0.6。
上述抗菌抗老化塑料阀门的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取各原料；
(2)将玄武岩短纤维、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米粒子、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯一起加入到高速混合机中进行高速混合，干法改性后得表面包覆有一层二硬脂酰氧异丙基铝酸酯的改性粉体；
(3)将PE100、PP、载银磷酸锆一起加入高速混合机中高速混合搅拌12min，之后加入步骤(2)所得的改性粉体继续混合搅拌30min，得预混料；
(4)将步骤(3)所得的预混料送入单螺杆挤出造粒机中进行造粒，得粒状原料；
(5)设定注塑机温度，其中注塑机的料筒沿从进料口到射嘴的方向依次为料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段温度为220℃，料筒二段温度为210℃，料筒三段为195℃，料筒四段温度为180℃；之后按常规方法对步骤(4)所得粒状原料进行注塑、开模，得塑料阀门注塑件，将所得注塑件进行退火、机加工、预安装、焊接，得所述塑料阀门。
实施例3：
一种抗菌抗老化塑料阀门，由以下重量份的原料制成：PE100 80份、PP 30份、玄武岩短纤维8份、载银磷酸锆3份、长度为8mm的碳纤维5份、聚四氟乙烯超细粉2份、纳米粒子4份、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯1份。
上述纳米粒子为纳米凹凸棒土和纳米蒙脱土的混合物，所述纳米凹凸棒土、纳米蒙脱土的质量比为1:0.2。
上述抗菌抗老化塑料阀门的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取各原料；
(2)将玄武岩短纤维、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米粒子、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯一起加入到高速混合机中进行高速混合，干法改性后得表面包覆有一层二硬脂酰氧异丙基铝酸酯的改性粉体；
(3)将PE100、PP、载银磷酸锆一起加入高速混合机中高速混合搅拌13min，之后加入步骤(2)所得的改性粉体继续混合搅拌25min，得预混料；
(4)将步骤(3)所得的预混料送入单螺杆挤出造粒机中进行造粒，得粒状原料；
(5)设定注塑机温度，其中注塑机的料筒沿从进料口到射嘴的方向依次为料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段温度为210℃，料筒二段温度为215℃，料筒三段为200℃，料筒四段温度为185℃；之后按常规方法对步骤(4)所得粒状原料进行注塑、开模，得塑料阀门注塑件，将所得注塑件经退火、机加工、预安装、焊接得所述塑料阀门。
实施例4：
一种抗菌抗老化塑料阀门，由以下重量份的原料制成：PE100 85份、PP 28份、玄武岩短纤维10份、载银磷酸锆6份、长度为5mm的碳纤维5份、聚四氟乙烯超细粉2份、纳米粒子2份、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯1.5份。
上述纳米粒子为纳米凹凸棒土和纳米蒙脱土的混合物，所述纳米凹凸棒土、纳米蒙脱土的质量比为1:0.4。
上述抗菌抗老化塑料阀门的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取各原料；
(2)将玄武岩短纤维、碳纤维、聚四氟乙烯超细粉、纳米粒子、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯一起加入到高速混合机中进行高速混合，干法改性后得表面包覆有一层二硬脂酰氧异丙基铝酸酯的改性粉体；
(3)将PE100、PP、载银磷酸锆一起加入高速混合机中高速混合搅拌15min，之后加入步骤(2)所得的改性粉体继续混合搅拌25min，得预混料；
(4)将步骤(3)所得的预混料送入单螺杆挤出造粒机中进行造粒，得粒状原料；
(5)设定注塑机温度，其中注塑机的料筒沿从进料口到射嘴的方向依次为料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段温度为225℃，料筒二段温度为220℃，料筒三段为200℃，料筒四段温度为190℃；之后按常规方法对步骤(4)所得粒状原料进行注塑、开模，得塑料阀门注塑件，将所得注塑件进行退火、机加工、预安装、焊接，得所述塑料阀门。
实施例5：
一种抗菌抗老化塑料阀门，由以下重量份的原料制成：PE100 95份、PP 22份、玄武岩短纤维9份、载银磷酸锆3份、长度为6mm的碳纤维4份、聚四氟乙烯超细粉2份、纳米粒子3.5份、二硬脂酰氧异丙基铝酸酯1.5份。
上述纳米粒子为纳米凹凸棒土和纳米蒙脱土的混合物，所述纳米凹凸棒土、纳米蒙脱土的质量比为1:0.3。
上述抗菌抗老化塑料阀门的制备方法同实施例1。
以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。