本发明涉及一种聚乙烯给水管材,特别是一种具有抗菌性能的聚乙烯给水管材及其制备方法。
背景技术：
早期给水用管道多采用镀锌钢管，但此类管道易腐蚀，造成水质污染，近年来供水管道已逐渐被塑料管所代替。随着人们对水质的要求越来越高，具有优异抗菌性能的聚乙烯管材已逐渐成为主流。
目前给水用塑料管多为聚乙烯管材，但是普通聚乙烯管材的抗菌性能较弱，难以起到抗菌效果。长期使用中，管材的内表面会附着和滋生相当数量的微生物，造成水质污染，普通聚乙烯管材不能有效杀灭和去除水中的有害细菌。
当前抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和高分子抗菌剂。含银抗菌给水管件虽然具有强抗菌能力，但其在管材制品中的应用存在如下缺点：1、一氧化变色而使抗菌能力降低乃至失效，抗菌持久力差。2、用含银母料制成管材的力学性能大幅度下降，特别是拉伸强度和断裂伸长率这两个指标，因此大大限制了其在压力管材上的应用。3、含银料成本高，生产成本过大，市场推广难度大。4、含银PE抗菌管材管件产品不太容易满足卫生性能要求。有机抗菌剂杀菌效果强，但耐热性差，易分解，时效性差；高分子抗菌剂是在有机抗菌剂的基础上改进而成的，提高了热稳定性。
技术实现要素：
鉴于上述技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种具有抗菌性能的聚乙烯给水管材及其制备方法，此方法生产的聚乙烯给水管道,具有良好的抗菌性能,可以有效地杀除管道中滋生的微生物，减少输水过程中的二次污染给人们的饮水带来的安全保障。
为达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：一种具有抗菌性能的聚乙烯给水管材，其组成成分按质量份数计如下：
所述复合抗菌剂为银沸石抗菌剂和季铵盐接枝聚乙烯抗菌剂的复合体系。当前抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和高分子抗菌剂。银系无机抗菌剂价格居高不下，生产成本过大，缺乏竞争力；而有机抗菌剂杀菌效果强，但耐热性差，易分解，时效性差；高分子抗菌剂是在有机抗菌剂的基础上改进而成的，提高了热稳定性。本发明采用无机抗菌剂和有机抗菌剂复合体系，改进了银沸石抗菌剂的变色问题，降低了生产成本，具有抗菌广谱性、高效等优点。其中，优选的复配比例是1：1。
高密度聚乙烯(HDPE)：是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130℃，相对密度为0.941～0.960。
黑色母：是色母粒的一种，塑胶加工中最常用的一种色母粒，黑色母是由高比例的颜料或添加剂与热塑性树脂，经良好分散而成的塑料着色剂，其所选用的树脂对着色剂具有良好润湿和分散作用，并且与被着色材料具有良好的相容性，黑色母广泛应用于塑料加工行业，如注塑成型、挤出成型和吹塑成型等。
PE100级造粒：PE100是PE材料(聚乙烯)按照国际上的标准所划分的一个等级。通过挤压造粒机组造粒。
本发明还提供了所述具有抗菌性能聚乙烯给水管材的制备方法，包括如下步骤：
1)混合搅拌：将上述原料按一定量进行配比，依次放入搅拌机中，搅拌时间为20—30min；
2)挤出造粒，将混合均匀的物料放入双螺杆挤出机中共混造粒，挤出机各段的温度范围为：175℃-220℃；
3)挤出成型，将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材，机筒温度为180℃—220℃，模口的温度为210℃—230℃。
本发明的有益效果是：1)制造工艺简单；2)使用无机抗菌剂和有机抗菌剂复合体系，降低了聚乙烯抗菌管材生产成本，具有抗菌光谱性、高效等优点，减少输水过程中的二次污染，满足人们在日常生活中对水质的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具有抗菌性能的聚乙烯给水管材及其制备方法进行详细说明。
实施例1：
抗菌聚乙烯给水管材的配方由如下质量份的原料组成：
按重量份将上述原料置于搅拌机中搅拌均匀，将共混物导入挤出机内进行造粒，将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材。
混合搅拌：将上述原料，依次放入搅拌机中，搅拌时间为25min(20—30min)；
挤出造粒：将混合均匀的物料放入双螺杆挤出机中共混造粒，挤出机各段的温度范围为：175℃-220℃；
挤出成型，将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材，机筒温度为180℃，模口的温度为220℃。
实施例2
抗菌聚乙烯给水管材的配方由如下质量份的原料组成：
按重量份将上述原料置于搅拌机中搅拌均匀，将共混物导入挤出机内进行造粒，将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材。
混合搅拌：将上述原料，依次放入搅拌机中，搅拌时间为30min；
挤出造粒：将混合均匀的物料放入双螺杆挤出机中共混造粒，挤出机各段的温度范围为：175℃-220℃；
挤出成型：将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材，机筒温度为200℃，模口的温度为225℃。
实施例3
抗菌聚乙烯给水管材的配方由如下质量份的原料组成：
按重量份将上述原料置于搅拌机中搅拌均匀，将共混物导入挤出机内进行造粒，将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材。
混合搅拌：将上述原料，依次放入搅拌机中，搅拌时间为20min(20—30min)；
挤出造粒：将混合均匀的物料放入双螺杆挤出机中共混造粒，挤出机各段的温度范围为：175℃-220℃；
挤出成型：将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材，机筒温度为220℃，模口的温度为230℃。
实施例4
抗菌聚乙烯给水管材的配方由如下质量份的原料组成：
按重量份将上述原料置于搅拌机中搅拌均匀，将共混物导入挤出机内进行造粒，将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材。
混合搅拌：将上述原料，依次放入搅拌机中，搅拌时间为300min(20—30min)；
挤出造粒：将混合均匀的物料放入双螺杆挤出机中共混造粒，挤出机各段的温度范围为：175℃-220℃；
挤出成型：将造粒好的颗粒通过单螺杆挤出机挤出成型，制得聚乙烯给水管材，机筒温度为180℃，模口的温度为210℃。