一种抗菌剂、制备方法及其在PE-RT管材中的应用与流程

本发明涉及高分子材料，更具体地，涉及一种抗菌剂、制备方法及其在pe-rt管材中的应用。

背景技术：

1、耐热聚乙烯(pe-rt)管材是一种用于地暖热水管道，pe-rt管材一般都在房屋进行精装修前安装布管，由于pe-rt管材后期维修成本高、难度大，因此，人们对pe-rt管材的耐老化、阻氧性、抗菌性、力学强度、安全性、使用寿命等指标提出了更高的性能要求，尤其是pe-rt管材的阻氧性、抗菌性。

2、pe-rt地暖管材主要在冬季使用过程才通水循环，而在夏季等不开地暖情况下，pe-rt管材管道里的残留水长期不流动，会导致严重的细菌污染，而长时间的细菌污染问题会严重降低管材的使用寿命。

3、现有技术公开了一种防结垢型耐热聚乙烯地暖管材，其通过在pe-rt中加入纳米银抗菌母粒，使得管材具有了自洁功能和灭杀细菌功能。然而，这种管材的抗菌效果仍然无法满足要求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有耐热聚乙烯(pe-rt)管材的抗菌性能不佳的缺陷和不足，提供一种抗菌剂的制备方法，制备得到的抗菌剂具有优异的抗菌效果。

2、本发明的另一目的在于提供一种抗菌剂。

3、本发明的又一目的在于提供一种抗菌剂在提高pe-rt管材抗菌性能中的应用。

4、本发明的再一目的在于提供一种pe-rt管材。

5、本发明的还一目的在于提供一种pe-rt管材的制备方法。

6、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

7、一种抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：

8、s1.将银盐、铜盐、酒石酸钾钠在碱性溶液中反应，反应温度为25～45℃、反应时间为0.5～3h；

9、s2.向步骤s1得到的产物中加入还原剂，反应1～4h；

10、s3.将步骤s2中得到的产物和乙醇、大蒜浸取物水热反应，水热反应温度为87～115℃，水热反应时间为0.5～3h，得到抗菌剂。

11、本发明的抗菌剂，通过还原剂的作用，制备得到银、铜化合物的复合抗菌剂，经由大蒜浸取物有机抗菌剂的复配，制备的出有机无机复合抗菌剂能明显改善抗菌剂的抗菌性和持久性，还能够改善抑菌pe-rt管材的力学强度和阻氧性能。

12、本发明的抗菌剂各组分的作用机理具体如下：

13、步骤s1的作用为：将反应原料充分混合混匀，营造碱性环境，在酒石酸钾钠的作用下，会生成ag单质。同时酒石酸钾钠还可与铜离子进行配位，起到稳定铜离子的作用。

14、s2的作用是将甲醛和乙醛作为还原试剂，进一步还原s1所获得的物料，最终生成含有银和铜的物质。

15、s3的作用是在乙醇溶液中进一步将s2获得的物料进行反应，物料经过溶解重结晶的过程。并将所得到的ag、cu材料与大蒜浸取物充分原位混合，获得复合抗菌剂。

16、本发明的银、铜纳米材料抑菌剂通过可以与细胞或细菌内的重要功能分子发生相互作用，从而杀死细菌菌。

17、本发明的抗菌剂中，大蒜提取液有利于进一步改善银和铜类抗菌剂的效果。一般来说，大蒜提取液就是大蒜素，其成分是二烯丙基三硫化物、二烯丙基二硫化物以及甲基烯丙基二硫化物等的混合物。其中的三硫化物对病原微生物有较强的抑制和杀灭作用，二硫化物也有一定的抑菌和杀菌作用。大蒜提取液可与银、铜抗菌剂实现有效复合及功能叠加。这是因为大蒜提取液中的有效抗菌成分二烯丙基硫化物不稳定，易受热分解，其与银、铜抗菌剂有效复合时含硫官能团与银、铜配位，有助于提升大蒜提取液的稳定性及长久抗菌作用。

18、而且，由于本发明抗菌剂中的银、铜的具有较好的机械强度，其作为添加剂时可均匀分布于pe-rt管材内部，可体现无机纳米材料与有机高分子基底的共同优势，因此能够提升pe-rt管材的力学强度。

19、另外，本发明的抗菌剂中的银、铜具有一定的还原性，可有效防止pe-rt管材的氧化，提升其阻氧性能。

20、优选地，所述还原剂为甲醛水和乙醛，甲醛水溶液和乙醛的重量比为(1～40):1。

21、优选地，步骤s1中，反应温度为25～33℃，反应时间为0.5～2h。

22、优选地，步骤s2中，反应温度为，反应时间为1～3h。

23、优选地，步骤s3中，反应温度为87～95℃，反应时间为0.5～0.8h。

24、优选地，所述大蒜浸取物的制备方法包括如下步骤：选取成熟、干燥的大蒜，加工成糊状后烘干、研磨，即得大蒜提取物；

25、其中，烘干温度为60～65℃，烘干时间为6～8小时；

26、研磨后的粒径为80～100目。

27、可选地，步骤s1中，银盐可以为硝酸银。

28、可选地，步骤s1中，铜盐可以为乙酸铜。

29、可选地，步骤s1中，可以通过加入氨水和/氢氧化钠调节ph值。

30、优选地，步骤s1中，硝酸银、乙酸铜、酒石酸钾钠的质量比为15:12～23:1～6。

31、优选地，步骤s1中，硝酸银、氨水、乙酸铜、氢氧化钠、酒石酸钾钠、水、的质量比为15:45～75:12～23:3～10:1～6:78～125。

32、优选地，步骤s2中，甲醛水溶液和乙醛的质量比为6～19:19～36。

33、优选地，步骤s3中，乙醇、大蒜浸取物的质量比36～56:75～114。

34、优选地，硝酸银、氨水、乙酸铜、氢氧化钠、酒石酸钾钠、水、乙醇、大蒜浸取物、甲醛水溶液和乙醛的质量比为15:45～75:12～23:3～10:1～6:78～125:36～56:75～114:6～19:19～36。

35、本发明还具体保护一种抗菌剂，由上述所述抗菌剂的制备方法制备得到。

36、本发明制备得到的抗菌剂具有很好的抗菌性能，可以广泛应用于塑料制品的制备，本发明尤其保护所述抗菌剂在提高pe-rt管材抗菌性能中的应用。

37、本发明还具体保护一种pe-rt管材，包括如下组分：pe-rt 90份，抗菌剂3～5份，色母3～5份；所述抗菌剂为上述所述抗菌剂。

38、本发明还保护上述pe-rt管材的制备方法，包括如下步骤：将各组分混合，通过挤出机挤出成型，即得所述pe-rt管材；其中，挤出温度为190～215℃。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

40、本发明公开了一种抗菌剂，是含有银、铜化合物的复合抗菌剂，经由大蒜浸取物有机抗菌剂的复配，制备的出有机无机复合抗菌剂能明显改善抗菌剂的抗菌性。

41、本发明的抗菌剂，可以提高pe-rt管材的抑菌性能，活菌数可低至15cfu/cm2以下。

技术特征：

1.一种抗菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂为甲醛水和乙醛，甲醛水溶液和乙醛的重量比为(1～40):1。

3.如权利要求1所述抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，反应温度为25～33℃，反应时间为0.5～2h。

4.如权利要求1所述抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，反应温度为，反应时间为1～3h。

5.如权利要求1所述抗菌剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中，反应温度为87～95℃，反应时间为0.5～0.8h。

6.如权利要求1所述抗菌剂的制备方法，其特征在于，所述大蒜浸取物的制备方法包括如下步骤：选取成熟、干燥的大蒜，加工成糊状后烘干、研磨，即得大蒜提取物；

7.权利要求1～6任一项所述抗菌剂的制备方法制备得到的抗菌剂。

8.权利要求7所述抗菌剂在提高pe-rt管材抗菌性能中的应用。

9.一种pe-rt管材，其特征在于，按重量份数计，包括如下组分：pe-rt 90份，抗菌剂3～5份，色母3～5份；所述抗菌剂为权利要求7所述抗菌剂。

10.权利要求9所述pe-rt管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分混合，通过挤出机挤出成型，即得所述pe-rt管材；其中，挤出温度为190～215℃。

技术总结
本发明公开了一种抗菌剂、制备方法及其在PE‑RT管材中的应用，属于高分子材料技术领域。抗菌剂的制备方法，包括如下步骤：S1.将银盐、铜盐、酒石酸钾钠在碱性溶液中反应，反应温度为25～45℃、反应时间为0.5～3h；S2.向步骤S1得到的产物中加入还原剂，反应1～4h；S3.将步骤S2中得到的产物和乙醇、大蒜浸取物水热反应，水热反应温度为87～115℃，水热反应时间为0.5～3h，得到抗菌剂。本发明的抗菌剂，可以提高PE‑RT管材的抑菌性能，活菌数可低至15CFU/cm2以下。

技术研发人员：代营伟,李锦松
受保护的技术使用者：河南联塑实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15