【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料，具体为一种环保高性能pvc给水管材及其制备方法。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)作为五大通用塑料之一，具有质量轻、强度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等优点，同时原料来源丰富，价格低廉，在塑料管材市场上占有绝对的优势和市场份额。聚氯乙烯给水管材主要是以聚氯乙烯树脂为主要原料，加入适量助剂，经混合、挤出、定径、冷却、切割和胀口等工艺加工成型，在室内供水、市政埋地给水、建筑给水等领域均有着广泛的应用。但聚氯乙烯给水管材的脆性较大，在运输、安装、施工等过程中容易破裂，影响管材的使用寿命。同时在长期供水过程中，聚氯乙烯给水管中长期残留水，以水作为微生物媒介，将为细菌的生长提供了良好的环境，会在其中滋生大量的细菌和污染物，存在用水安全隐患，为了保障人体健康，对聚氯乙烯给水管进行抗菌处理具有重要的意义。
2、中国专利申请cn104788847a公开了一种pvc复合给水管，由pvc树脂、氯化聚乙烯、稀土复合稳定剂、纳米碳酸钙、抗冲击改性、润滑剂、抗菌剂、耐磨剂、抗氧剂、硅藻土组成，该给水管生产成本低，对水中细菌有抑制作用，但原料间的相容性差，容易导致抗菌剂和填料迁移而失去性能。中国专利申请cn104861365a公开了一种抗菌增强聚氯乙烯管材及其制备方法，该管材通过聚氯乙烯、纳米碳纤维、邻苯二甲酸二辛酯、凹凸棒、丁腈橡胶、甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯共聚物、抗菌剂、光稳定剂uv-326、钙锌复合稳定剂、硬脂酸钙、抗氧剂1010混合挤出制得，该管材以凹凸棒为功能填料增强抗菌剂的抗菌性能，对抗菌剂的增强效果有限，同时含
3、因此，有必要提供一种具有抗菌功效的、力学性能优良的高性能环保pvc给水管材。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种环保高性能pvc给水管材及其制备方法，解决了pvc给水管材韧性差、抗菌性能差的问题。
3、(二)技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术公开了一种环保高性能pvc给水管材，包括如下重量份数的原料：pvc树脂100份、改性聚乙烯树脂5-12份、润滑剂1-2份、改性填充剂3-6份、稳定剂4-7份、防老剂0.1-0.3份；
5、所述改性填充剂的制备方法包括如下步骤：
6、s1、将纳米碳酸钙和去离子水加入反应器a中，在55℃超声分散均匀后，加入赖氨酸，加热，搅拌混合，在80℃反应5h，反应结束后，抽滤，使用去离子水和无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到氨基化碳酸钙；
7、s2、将氨基化碳酸钙和n,n-二甲基甲酰胺加入反应器b中，在60℃超声分散均匀后，加入羧基化石墨烯、二环己基碳二亚胺(dcc)和4-二甲氨基吡啶(dmap)混合均匀，发生反应，反应结束后，过滤，使用二氯甲烷洗涤，在60℃干燥12h，得到改性填充剂。
8、优选地，所述s1中纳米碳酸钙、去离子水和赖氨酸的质量比为100:1200-1500:68-85。
9、优选地，所述s2中n,n-二甲基甲酰胺、氨基化碳酸钙、羧基化石墨烯、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为3500-4200:100:12-20:35-42:5-8。
10、优选地，所述s2中反应的温度为15-25℃，反应的时间为36-42h。
11、优选地，所述s2中所述羧基化氧化石墨烯的制备方法如下：将氧化石墨烯(go)超声分散到去离子水中，混合均匀后，加入氯乙酸，其中氧化石墨烯、去离子水和氯乙酸的质量比为100:35000:420，在35℃反应24h，反应结束后，抽滤，使用去离子水洗涤，在60℃真空干燥8h，得到羧基化石墨烯。
12、优选地，所述改性聚乙烯树脂的制备方法如下：
13、步骤一、将纳米氧化锌、乙醇溶液和3-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀，在70℃反应8h，反应结束后，减压蒸馏，使用无水乙醇洗涤，在60℃干燥12h，得到氨基化氧化锌；
14、步骤二、将质量比为35-45:12-20:100的马来酸酐接枝聚乙烯、氨基化氧化锌和氯化聚乙烯混合均匀，加入转矩流变仪中，发生反应，反应结束后，使用二甲苯洗涤，甲醇沉淀，在60℃干燥12h，得到改性聚乙烯树脂。
15、优选地，所述步骤一中纳米氧化锌、乙醇溶液、3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为100:1500-1800:82-95。
16、优选地，所述步骤一中乙醇溶液为质量比为75％的乙醇水溶液。
17、优选地，所述步骤二中马来酸酐接枝聚乙烯为马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯。
18、优选地，所述步骤二的反应过程中，转速为60r/min，反应的温度为180-195℃，反应的时间为10-15min。
19、优选地，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、硬脂酸、石蜡中的一种或多种。
20、优选地，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
21、优选地，所述防老剂为n-环己基-n-苯基对苯二胺。
22、优选地，所述一种环保高性能pvc给水管材的制备方法，包括如下步骤：
23、将pvc树脂、改性聚乙烯树脂、润滑剂、改性填充剂、稳定剂和防老剂置于高速混料机中，在转速1200r/min混合均匀，混合均匀后，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出，再经过定型、冷却，得到环保高性能pvc给水管材。
24、优选地，所述环保高性能pvc给水管材在制备过程中，双螺杆挤出机中主机转速为15rpm，喂料转速为25rpm，挤出速度为3m/min，熔融挤出的温度为150-180℃。
25、(三)有益的技术效果
26、(1)本专利技术中使用赖氨酸对纳米碳酸钙进行改性，在纳米碳酸钙表面引入大量的氨基，能够有效改善和基体间的分散性，得到氨基化碳酸钙，氨基化碳酸钙上的氨基和羧基化石墨烯表面的羧基发生酰胺化反应，得到改性填充剂。纳米碳酸钙价格低廉，来源广泛，可以改善塑料母料的流变性，提高其成型性，用作塑料填料具有增韧补强的作用，还能提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性。氧化石墨烯具有优良的力学性能和热稳定性，能够有效提高基体的综合性能。氧化石墨烯和纳米碳酸钙复合得到的改性填充剂，有效改善了二者的分散性，作为填料，能够均匀分散在基体中，改善基体的力学性能。同时石墨烯具有优良的抗菌性能，能够通过对细胞进行切割，破坏细胞膜，从而快速高效的杀死细菌，达到抗菌的效果。
27、(2)本专利技术中使用3-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米氧化锌进行改性，在纳米氧化锌表面引入氨基，得到氨基化氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，包括如下重量份数的原料：PVC树脂100份、改性聚乙烯树脂5-12份、润滑剂1-2份、改性填充剂3-6份、稳定剂4-7份、防老剂0.1-0.3份；
2.根据权利要求1所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所述S1中纳米碳酸钙、去离子水和赖氨酸的质量比为100:1200-1500:68-85。
3.根据权利要求1所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所述S2中N,N-二甲基甲酰胺、氨基化碳酸钙、羧基化石墨烯、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为3500-4200:100:12-20:35-42:5-8。
4.根据权利要求1所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所述改性聚乙烯树脂的制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所述步骤二中反应过程中，转速为60r/min，反应的温度为180-195℃，反应的时间为10-15min。
6.根据权利要求1所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所
7.根据权利要求1所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
8.根据权利要求1所述的一种环保高性能PVC给水管材，其特征在于，所述防老剂为N-环己基-N-苯基对苯二胺。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的环保高性能PVC给水管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种环保高性能PVC给水管材的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机中主机转速为15rpm，喂料转速为25rpm，挤出速度为3m/min，熔融挤出的温度为150-180℃。
...【技术特征摘要】
1.一种环保高性能pvc给水管材，其特征在于，包括如下重量份数的原料：pvc树脂100份、改性聚乙烯树脂5-12份、润滑剂1-2份、改性填充剂3-6份、稳定剂4-7份、防老剂0.1-0.3份；
2.根据权利要求1所述的一种环保高性能pvc给水管材，其特征在于，所述s1中纳米碳酸钙、去离子水和赖氨酸的质量比为100:1200-1500:68-85。
3.根据权利要求1所述的一种环保高性能pvc给水管材，其特征在于，所述s2中n,n-二甲基甲酰胺、氨基化碳酸钙、羧基化石墨烯、二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的质量比为3500-4200:100:12-20:35-42:5-8。
4.根据权利要求1所述的一种环保高性能pvc给水管材，其特征在于，所述改性聚乙烯树脂的制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种环保高性能pvc给水管材，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志波，沈根苗，向静，
申请(专利权)人：海南华塑科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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