一种具有长效抗菌功能的PVC给水管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种长效抗菌PVC给水管及其制备方法。该制备方法包括抗菌剂防变色处理、抗菌剂微胶囊制备、抗菌剂微胶囊表面改性、长效抗菌PVC给水管制备等步骤。本发明专利技术长效抗菌PVC给水管经温度(50±2)℃蒸馏水水浴浸泡16h后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率大于99％；物理力学性能与同规格普通PVC给水管相近，安全卫生性能优异。尤其是突出的长效抗菌性能，解决了当前抗菌给水管在实际使用过程中抗菌性能衰退甚至完全丧失，同时抗菌成分溶出影响供水水质卫生安全的技术难题。因此可以广泛应用到与人们生产生活密切相关的各类供水管网系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种具有长效抗菌功能的PVC给水管及其制备方法
本专利技术属于塑料管材
更具体地，本专利技术涉及一种具有长效抗菌功能的PVC给水管，还涉及所述具有长效抗菌功能的PVC给水管的制备方法。
技术介绍
水是生命的源泉，人类的生产生活一刻也离不开水。饮用水的健康安全是人们关注的焦点。水厂水通过给水管网分配至千家万户。经自来水厂消毒处理后的水中往往携带少量微生物和有机物，在流经给水管网的过程中，有机物既是微生物的营养，也是促进管网内壁生物膜形成的物质。普通给水管随着使用时间的延长，其管道内壁会附着有害微生物，并逐渐形成稳定的生物膜。有害细菌在生物膜的保护下，具有更强的耐药性和稳定性，造成水质“二次污染”，成为管网水质下降的主要原因之一，给饮用水造成严重的安全隐患，威胁着人们的健康。因此，给水管材的抗菌功能化成为研究的热点，引起社会各界的广泛关注。PVC(聚氯乙烯)管材具有高强度、高模量、高耐候性、质量轻、耐酸碱腐蚀、施工便利、使用寿命长等诸多优点，同时原料丰富，价格低廉，因而在全球塑料管道市场上占有绝对优势，其市场份额高达60％左右，是管材生产和消费的主流。PVC给水管与聚乙烯、聚丙烯给水管相比，在强度、耐燃、耐老化及价格方面也占有优势，因此被广泛用于给水管网系统中。抗菌PVC给水管能够抑制和杀灭管壁表面附着的有害细菌，使细菌等微生物在管材表面无法存活，有效防止生物膜的形成，对控制供水水质卫生性能，保障用水安全和人类生命健康方面具有重要的意义。目前，抗菌PVC给水管的制备方法主要有化学改性法和物理共混法。化学改性法是通过一定的化学反应，将具有抗菌功能的基团或物质通过接枝或嵌段等引入PVC树脂分子结构中，以达到抗菌杀菌的目的。该法因涉及化学反应，对设备及工艺条件要求较为苛刻，而且只能用于PVC树脂原料生产阶段，因此实际应用受到很大限制。物理共混法是在固有PVC管材配方中加入抗菌功能物质，通过常规塑料管道生产设备和工艺流程，制得具有抗菌功能的PVC管。这种方法由于不改变管材原本生产工艺，无需增加特殊生产设备，操作简便，工艺可控性强，因而被广泛应用。CN104194200A公开了一种抗菌聚氯乙烯管材及其制备方法，其有效成分为载银海泡石粉、载铜蒙脱石粉和甲壳素。将抗菌有效成分与PVC树脂及其它添加剂混合后，通过挤出成型制得抗菌PVC管。其中，银系抗菌剂抗菌性能显著，但若不经特殊处理极易变色，而铜离子本身带有颜色，对制品外观有严重影响。同时甲壳素为天然高分子多糖，其耐热性和加工性能较差，难以保证管材的正常加工和抗菌性能。CN105440489A公开了一种抗菌性聚氯乙烯管材，采用纳米氧化锌、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮与对叔丁基邻苯二酚协同配合，赋予聚氯乙烯管抗菌性能。纳米氧化锌具有安全，抗菌性能持久，颜色外观好的优点，但抗菌性能较弱，要达到理想的抗菌效果需较大幅度地增加用量，影响管材加工性能及产品使用性能。异噻唑啉酮与酚类有机抗菌剂具有速效高效的杀菌效果，但其高溶出性与安全性不适用于给水管材领域，而且抗菌长效性也难以保持。CN100417687C公开了一种抗菌硬聚氯乙烯给水管的制备方法，该方法中将PVC树脂、银系抗菌剂及其它助剂通过混合挤出成型，得到抗菌聚氯乙烯给水管。其银系抗菌剂为载银/锌沸石和载银/锌氧化物的复合抗菌剂，抗菌性能优异，使用安全，但未涉及抗菌性能的耐久性特点。CN1323111C涉及一种无机纳米抗菌硬聚氯乙烯给水管，该管材由PVC树脂、无机纳米抗菌剂及其它助剂经混合挤出制得。本专利技术中无机纳米抗菌剂为载银锌铜系抗菌剂，抗菌性能好，在使用前通过活化处理增强了与PVC树脂的相容性。但抗菌性能评价方法采用了一次性卫生用品的检测标准，不能客观反映管材的抗菌效果，而且也未提出抗菌长效性的特性。CN201410847467.X公开了一种抗菌增强聚氯乙烯管材及其制备方法，将PVC树脂、抗菌剂及其它改性材料和助剂通过混合挤出制得抗菌增强聚氯乙烯管。抗菌剂为银离子磷酸钙、银离子抗菌沸石、二氧化硅改性有机抗菌剂、季鏻盐抗菌剂，以凹凸棒为功能填料增强抗菌剂的抗菌性能。本专利技术中的含银抗菌剂同样存在变色的问题，同时有机抗菌剂不适用于长期与水接触的管材制品中，凹凸棒物化性能与蒙脱石相似，对抗菌剂的增强效果有限。目前，市场上始终需要一种使用安全、抗菌性能优异并且长效、产品质量稳定、综合性能高的抗菌PVC给水管，解决一直以来抗菌给水管在长期与水接触使用后抗菌性能难以持久的技术难题。同时也需要一种操作简单、成本较低、便于大范围推广使用的制备方法。为此，本专利技术人在总结现有技术的基础上，通过大量实验研究终于完成了本专利技术。
技术实现思路
[要解决的技术问题]本专利技术的目的是提供农用消毒杀菌组合物。本专利技术的另一个目的是提供所述农用消毒杀菌组合物的制备方法。[技术方案]本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术涉及一种长效抗菌PVC给水管制备方法。该制备方法的步骤如下：A、抗菌剂防变色处理在高速混合机中，1～20重量份沸石载银锌抗菌剂和1～20重量份玻璃载银抗菌剂的混合物用0.015～2.0份防变色剂进行防变色处理，得到防变色抗菌剂粉体；所述的防变色剂是一种或多种选自苯并三唑、甲基苯并三唑、甲基苯并三唑钾、天然水滑石、合成水滑石、氧化铝镁煅烧物或硅酸铝的防变色剂；B、抗菌剂微胶囊制备将10～20重量份PVP溶解于80～90重量份乙醇中，制成浓度为以重量计10～20％的PVP乙醇溶液，然后往该溶液中加入2～6重量份在步骤A得到的防变色抗菌剂粉体与0.1～2.0重量份乳化剂，得到的混合物在高速混合机中进行初乳化，接着使用均质机进行均质，得到一种均质乳液；得到的均质乳液再使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到抗菌剂微胶囊；所述的乳化剂是一种或多种选自聚氧乙烯型或酯型非离子型乳化剂；C、抗菌剂微胶囊表面改性3～20重量份在步骤B得到的抗菌剂微胶囊与0.3～1.0重量份偶联分散剂在混合机中在转速1500～2000rpm的条件下进行表面改性处理2～4h，得到一种表面改性的抗菌剂微胶囊粉体；所述的偶联分散剂是一种或多种选自硅烷系列、铝酸酯系列、钛酸酯系列或双金属复合系列偶联分散剂的偶联分散剂；D、长效抗菌PVC给水管制备将1～5重量份在步骤C中得到的改性抗菌剂微胶囊、55～97重量份PVC树脂与2～40重量份PVC管材加工助剂通过常规混合、挤出、定型及牵引工艺，得到所述的长效抗菌PVC给水管。根据本专利技术的一种优选实施方式，在步骤A中，使用高速混合机在转速800～1500rpm的条件下防变色处理20～50min。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤A中，所述的沸石载银锌抗菌剂和玻璃载银抗菌剂的粒径为50～500nm。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，得到的混合物使用高速混合机在转速800～1500rpm的条件下进行初乳化10～30min，接着使用均质机在温度40～60℃与压力25～40MPa的条件下进行均质1～4次。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，在进风温度160～200℃、出风温度60～90℃与进料速率2～5Kg/h的条件下进行喷雾干燥。根据本专利技术的另一种优选实施方式，在步骤B中，所述的聚氧乙烯型乳化剂选自苄基苯基聚氧乙烯醚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长效抗菌PVC给水管的生产方法，其特征在于该生产方法的步骤如下：A、抗菌剂防变色处理在高速混合机中，1～20重量份沸石载银锌抗菌剂与1～20重量份玻璃载银抗菌剂的混合物用0.015～2.0份防变色剂进行防变色处理，得到防变色抗菌剂粉体；所述的防变色剂是一种或多种选自苯并三唑、甲基苯并三唑、甲基苯并三唑钾、天然水滑石、合成水滑石、氧化铝镁煅烧物或硅酸铝的防变色剂；B、抗菌剂微胶囊制备将10～20重量份PVP溶解于80～90重量份乙醇中，制成浓度为以重量计10～20％的PVP乙醇溶液，然后往该溶液中加入2～6重量份在步骤A得到的防变色抗菌剂粉体与0.1～2.0重量份乳化剂，得到的混合物在高速混合机中进行初乳化，接着使用均质机进行均质，得到一种均质乳液；得到的均质乳液再使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到抗菌剂微胶囊；所述的乳化剂是一种或多种选自聚氧乙烯型或酯型非离子型乳化剂；C、抗菌剂微胶囊表面改性3～20重量份在步骤B得到的抗菌剂微胶囊与0.3～1.0重量份偶联分散剂在混合机中在转速1500～2000rpm的条件下进行表面改性处理2～4h，得到一种表面改性的抗菌剂微胶囊粉体；所述的偶联分散剂是一种或多种选自硅烷系列、铝酸酯系列、钛酸酯系列或双金属复合系列偶联分散剂的偶联分散剂；D、长效抗菌PVC给水管制备将1～5重量份在步骤C中得到的改性抗菌剂微胶囊、55～97重量份PVC树脂与2～40重量份PVC管材加工助剂通过常规混合、挤出、定型及牵引工艺，得到所述的长效抗菌PVC给水管。...

【技术特征摘要】
1.一种长效抗菌PVC给水管的生产方法，其特征在于该生产方法的步骤如下：A、抗菌剂防变色处理在高速混合机中，1～20重量份沸石载银锌抗菌剂与1～20重量份玻璃载银抗菌剂的混合物用0.015～2.0份防变色剂进行防变色处理，得到防变色抗菌剂粉体；所述的防变色剂是一种或多种选自苯并三唑、甲基苯并三唑、甲基苯并三唑钾、天然水滑石、合成水滑石、氧化铝镁煅烧物或硅酸铝的防变色剂；B、抗菌剂微胶囊制备将10～20重量份PVP溶解于80～90重量份乙醇中，制成浓度为以重量计10～20％的PVP乙醇溶液，然后往该溶液中加入2～6重量份在步骤A得到的防变色抗菌剂粉体与0.1～2.0重量份乳化剂，得到的混合物在高速混合机中进行初乳化，接着使用均质机进行均质，得到一种均质乳液；得到的均质乳液再使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，得到抗菌剂微胶囊；所述的乳化剂是一种或多种选自聚氧乙烯型或酯型非离子型乳化剂；C、抗菌剂微胶囊表面改性3～20重量份在步骤B得到的抗菌剂微胶囊与0.3～1.0重量份偶联分散剂在混合机中在转速1500～2000rpm的条件下进行表面改性处理2～4h，得到一种表面改性的抗菌剂微胶囊粉体；所述的偶联分散剂是一种或多种选自硅烷系列、铝酸酯系列、钛酸酯系列或双金属复合系列偶联分散剂的偶联分散剂；D、长效抗菌PVC给水管制备将1～5重量份在步骤C中得到的改性抗菌剂微胶囊、55～97重量份PVC树脂与2～40重量份PVC管材加工助剂通过常规混合、挤出、定型及牵引工艺，得到所述的长效抗菌PVC给水管。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，使用高速混合机在转速800～1500rpm的条件下防变色处理20～50min。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于在步骤A中，所述的沸石载银锌抗菌剂和玻璃载银抗菌剂的粒径是50～500nm。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭红芳，李毕忠，
申请(专利权)人：常州崇高纳米材料有限公司，北京崇高纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32