[發(fā)明專利]一種抗菌β-PP管材管件及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310319411.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN103396613A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛仲夷;毛明忠;鄭宏杰;謝松桂;朱杭琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州鴻雁管道系統(tǒng)科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08L53/00;C08L23/12;C08K9/12;C08K5/20;C08K5/19;C08K5/098;C08K5/092;C08K5/544
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冷熱水用聚丙烯管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種抗菌β-PP管材管件及其制備方法。

背景技術(shù)

由于環(huán)境的惡化、地球的變暖和大氣污染，促使各種傳染病增加，人類對(duì)微生物（細(xì)菌和病毒）的認(rèn)識(shí)達(dá)到了空前的高度。跟人們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系及其緊密的家用電器、餐具、供水管材、玩具、建筑材料、OA設(shè)備、通訊設(shè)備、公交設(shè)備等很大部分是塑料制品，容易成為有害微生物在人群中傳播的媒介。其中供水管材應(yīng)用廣泛，是人們生活離不開的必要設(shè)施。因此，研制新型抗菌管材管件非常迫切的課題。

α球晶是由一束晶束從中心向外輻射生長，不同的晶粒圍繞成核中心獨(dú)自生長；因此α球晶有明顯的邊界，球晶的破壞往往是從這些邊界開始的。而β球晶特殊的結(jié)構(gòu)使邊界模糊，片晶由球晶中心或平行集結(jié)成束，然后向外支化生長或螺旋狀地向外生長，而后支化。所以β晶球晶之間沒有明顯的界面，結(jié)構(gòu)疏松，在β晶的多孔結(jié)晶區(qū)域存在大量的連續(xù)分子鏈連接形成的擴(kuò)展鏈段，使得β晶材料在斷裂時(shí)能吸收較多的能量，顯示較好的韌性和延展性。

β晶體的生成條件為：(1)高的溫度梯度下結(jié)晶；(2)在剪切應(yīng)力作用下結(jié)晶；(3)在聚丙烯（PP）中加入β成核劑。采用前兩種方法，PP中生成的β晶含量少且不穩(wěn)定，工業(yè)化生產(chǎn)中為得到高含量β晶型PP，通常采用加入β晶型成核劑的方法。

公開號(hào)為CN1473869A的中國專利申請(qǐng)公布了一種聚丙烯β晶型成核劑及其所得制品，該專利文獻(xiàn)公開了一種用于聚丙烯加工的復(fù)合β晶型成核劑，該成核劑由位于周期表ⅢB族的稀土元素的C₄～C₂₈羧酸鹽與C₄～C₂₈羧酸和/或其衍生物按100∶10～500的重量配比復(fù)合而成。公開號(hào)為CN101605749A的中國專利申請(qǐng)公布了一種用于聚丙烯的β-成核劑及其制備方法，該專利文獻(xiàn)中公開了利用碳酸鈣和二元有機(jī)酸的鈣鹽的無水混合物制備β-成核劑的方法。日本新理化公司的NU-100產(chǎn)品，山西化工研究院的TMB-4和TMB-5產(chǎn)品，廣東煒林納的WBG產(chǎn)品均是聚丙烯有效的β晶型成核劑。

細(xì)菌在管網(wǎng)中的生長包括在水中的懸浮生長和在管壁的附著生長。給水管道內(nèi)的湍流效應(yīng)對(duì)其懸浮生長顯然不利；而在管壁的粘滯層中水流速度很小，營養(yǎng)物質(zhì)濃度梯度以及布朗運(yùn)動(dòng)都可以使細(xì)菌從水中遷移到管壁表面。細(xì)菌通過以聚合物架橋?yàn)橹饕獧C(jī)制的可逆粘附過程而牢固粘附于管壁表面；此過程中，如細(xì)菌分泌的粘附管壁的有機(jī)物質(zhì)與管壁表面作用性質(zhì)發(fā)生變化，則發(fā)生不可逆粘附，細(xì)菌在管壁定居成功。包括細(xì)菌在內(nèi)的各種微生物、微生物分泌物和微生物碎屑在生存環(huán)境相對(duì)較好的管壁表面沉積、附著和生長，使管網(wǎng)內(nèi)形成生物膜，進(jìn)一步影響水質(zhì)。

管件作為管道附件，在管道系統(tǒng)中占有重要的作用，且此處易成為細(xì)菌粘附之處。因此，對(duì)管件材料進(jìn)行抗菌處理極有必要。這一般通過管材材料中添加抗菌劑實(shí)現(xiàn)，抗菌劑可以分為無機(jī)抗菌劑和有機(jī)抗菌劑。

國外的抗菌劑的研究極為活躍。日本石冢硝子、品川燃料、東亞合成、鍾紡和松下等幾大制造商均推出了各自的抗菌劑產(chǎn)品。美國杜邦公司推出的注冊(cè)商標(biāo)為MicroFree的抗菌粉末利用獨(dú)特的核微粒-外殼結(jié)構(gòu)，使抗菌涂層包覆在核微粒外。美國ARP公司研制的抗菌劑Bacticlean是一種有機(jī)抗菌劑。這種抗菌劑可在277℃的加工溫度下與大多數(shù)塑料進(jìn)行摻混，對(duì)防止革蘭氏陰性和陽性菌及真菌和酵母的生長有很好的效果。美國Sange?group研制生產(chǎn)的APACIEAR抗菌劑是一種載銀羥基磷灰石，粒徑在15～118μm，密度3g/cm³的白色粉末，含銀2～3%(wt)。

近年來，我國相關(guān)生產(chǎn)廠家、科研單位關(guān)于抗菌劑的研究成果也屢見報(bào)道。例如公開號(hào)為CN1256868A的中國專利申請(qǐng)公布了一種復(fù)合型銀系無機(jī)抗菌劑，該專利文獻(xiàn)中公開了一種由載銀二氧化鈦半導(dǎo)體光催化劑和載銀沸石組成的復(fù)合型銀系無機(jī)抗菌劑；公開號(hào)為CN101029113A的中國專利申請(qǐng)公布了一種可反應(yīng)性高分子抗菌劑及其制備方法和應(yīng)用。

將β晶型成核劑或抗菌劑單獨(dú)添加到PP中制備管材、管件的報(bào)道較多，如公開號(hào)為CN101168609A的中國專利申請(qǐng)公布了一種β成核劑改性無規(guī)共聚聚丙烯管材專用料及其制備方法；公開號(hào)為CN2720227A的中國專利申請(qǐng)公布了一種共擠抗菌管材。將抗菌劑和β晶型成核劑同時(shí)用于PP管材管件的研究尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容