一種防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信管道材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯通信管道材料，特別涉及一種防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信 管道材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚 丙稀（isotactic polyprolene)、無規(guī)聚丙?。╝tactic polypropylene)和間規(guī)聚丙稀 (syndiotactic polypropylene)三種。
[0003] 甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱等規(guī)聚丙烯，若甲基無秩序的排列在分子主鏈的 兩側(cè)稱無規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚 丙烯樹脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為95%，其余為無規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等規(guī)物為主要 成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無色固體，無臭無毒。由 于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167°C。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出 優(yōu)點(diǎn)。密度小，是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性 予以克服。
[0004] 聚丙烯通信管道被廣泛用于制藥、化工、農(nóng)藥、環(huán)保、輕工、印染等眾多行業(yè)中，但 現(xiàn)有的聚丙烯通信管道，防白蟻防鼠性能不佳、物理性能低、抗菌性能也差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信管道材料，具有較高的強(qiáng) 度和韌性，防白蟻防鼠性能佳，抗菌性能好，防霉性好。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信管道材料，所述防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信管道材 料，按重量份計(jì)，由以下組分混合制成： 聚丙烯100份，改性玻璃纖維12-18份，改性納米碳管8-12份，無機(jī)填料25-35份，增 韌劑7-10份，抗氧劑1-3份，分散劑0. 5-1份，潤滑劑1-2份，防霉劑1-2份，脫模劑0. 5-1 份，納米二氧化鈦載銀抗菌劑1-2份，防白蟻劑1-2份，防鼠劑0. 5-1份。
[0007] 本發(fā)明通過改性玻璃纖維、改性納米碳管配合增韌劑，對聚丙烯改性處理，能夠大 大提高聚丙烯的強(qiáng)度和韌性。由于聚丙烯通信管道的使用環(huán)境往往是地下潮濕的環(huán)境，因 此，真菌侵蝕是威脅聚丙烯通信管道壽命的重要因素，本發(fā)明在配方中加入防霉劑，以克服 真菌侵蝕帶來的威脅。白蟻和鼠咬也是影響聚丙烯通信管道壽命的重要因素，本發(fā)明在配 方中加入防白蟻劑和防鼠劑，以克服白蟻咬和鼠咬的威脅。此外，聚丙烯通信管道由于使用 環(huán)境原因，容易滋生細(xì)菌和病毒等微生物，本發(fā)明在配方中加入納米二氧化鈦載銀抗菌劑， 納米二氧化鈦載銀抗菌劑具有納米二氧化鈦本身的可見光和紫外光下殺菌、抗病毒，降解 細(xì)菌、有機(jī)物的作用，又具有在沒有光源下的納米銀強(qiáng)效抗菌、殺滅病毒作用?？咕芰O 強(qiáng)，抗菌范圍廣，抗菌效果持久，銀離子釋放速率穩(wěn)定長效，在有太陽光照射到時(shí)，也能利用 光催化徹底分解消除細(xì)菌、病毒的殘留物。
[0008] 作為優(yōu)選，所述改性玻璃纖維的制備方法為：將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為15-20% 的硝酸溶液中，超聲處理l〇_15min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為10%-20%硅烷偶聯(lián)劑-無 水乙醇溶液中浸漬15-30min，取出玻璃纖維，在40-50°C下真空干燥5-8h。通過將玻璃纖 維浸入硝酸溶液溶液中處理，以除去玻纖表面的雜質(zhì)并使玻璃纖維表面粗造化增大比表面 積，以提升與聚丙烯的結(jié)合強(qiáng)度。
[0009] 硅烷偶聯(lián)劑-無水乙醇溶液改性玻璃纖維后，可以提升玻璃纖維與聚丙烯的結(jié)合 強(qiáng)度。
[0010] 作為優(yōu)選，所述改性納米碳管的制備方法為： (1)將納米碳管粉加入質(zhì)量濃度30-50%的甲醇溶液中攪拌混合均勻得預(yù)混液，將預(yù)混 液與酸溶液按照1:3-5的體積比混合，機(jī)械攪拌30-60min，過濾，分別用水和無水乙醇洗滌 納米碳管，然后在50-60°C下真空干燥2-4h得初級(jí)改性納米碳管； 通過將納米碳管加入質(zhì)量濃度30-50%的甲醇溶液中，能夠使得納米碳管分散均勻，這 樣利于后續(xù)的酸溶液氧化改性。酸溶液能夠使得納米碳管親水性降低，親油性增加，從而提 高納米碳管與聚丙烯的結(jié)合力，增加增強(qiáng)效果。
[0011] (2)將初級(jí)改性納米碳管加質(zhì)量濃度為5-10%的硅烷偶聯(lián)劑-無水乙醇溶液中，通 氮?dú)鈼l件下，50-60°C下加熱1-2小時(shí)，無水甲醇洗滌2-4次，60-70°C下真空干燥3-5h得改 性納米碳管。
[0012] 本發(fā)明采用改性納米碳管，使碳管表面官能基化，以去除納米碳管在聚丙烯基材 中的團(tuán)聚效應(yīng)提升碳管分散性，同時(shí)在碳管表面產(chǎn)生出能與聚丙烯基材互相連結(jié)之共價(jià) 鍵，使有機(jī)/無機(jī)兩界面間形成強(qiáng)而有力的共價(jià)鍵結(jié)，當(dāng)復(fù)合材料受到外力沖擊時(shí)，能將沖 擊能量從強(qiáng)度較弱的聚丙烯基材轉(zhuǎn)移到強(qiáng)度較強(qiáng)的碳管上，藉由碳管彈性形變或扭曲，進(jìn) 而將沖擊能量消散掉，達(dá)到最佳的增韌補(bǔ)強(qiáng)效果。進(jìn)而制出強(qiáng)度更高、輕薄的通信管道。
[0013] 硅烷偶聯(lián)劑分子在水解后產(chǎn)生硅醇基（Si-〇H)，而納米碳管在初步改性后在其表 面上帶有羥基（-OH)，硅醇基可與羥基（-OH)行縮合反應(yīng)，脫去一個(gè)水分子后縮合在一起， 使硅烷偶聯(lián)劑與納米碳管之間以共價(jià)鍵結(jié)強(qiáng)而有力的連結(jié)在一起，并賦予納米碳管新的官 能團(tuán)，此官能團(tuán)可進(jìn)一步與聚丙稀反應(yīng)，使納米碳管與聚丙稀間也形成共價(jià)鍵結(jié)，當(dāng)材料受 外力沖擊時(shí)，沖擊力可從聚丙烯中藉由此共價(jià)鍵結(jié)將沖擊力傳遞到機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異的納米碳 管上，納米碳管經(jīng)由震動(dòng)、擺動(dòng)以及類似彈簧式的可回復(fù)性形變將外來沖擊力消耗掉，如此 的機(jī)構(gòu)賦予整體材料對外應(yīng)力消散的能力，使材料的抗沖擊性能明顯上升。
[0014] 作為優(yōu)選，所述酸溶液為質(zhì)量濃度為2-3%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為5-8%的磷酸 溶液按照1:1-2體積比的混合物。酸溶液能夠使得納米碳管親水性降低，親油性增加，從而 提高納米碳管與聚丙烯的結(jié)合力，增加增強(qiáng)效果。
[0015] 作為優(yōu)選，所述硅烷偶聯(lián)劑選自KH550、KH560、KH570中的一種。
[0016] 作為優(yōu)選，所述無機(jī)填料選自炭黑、碳酸鈣、高嶺土、鈦白粉中的一種或幾種。
[0017] 作為優(yōu)選，所述增韌劑為聚氨酯丙烯酸酯；所述分散劑為聚乙烯蠟，所述潤滑劑為 乙撐雙硬脂酰胺，所述脫模劑為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅。聚氨酯丙烯酸酯是一種含有不飽和 官能團(tuán)的端丙烯酸酯的低聚物，和聚丙烯有良好的混溶性，均勻分散在聚丙烯中發(fā)揮增韌 效果，PUA具有氨酯鍵，其特點(diǎn)是在高聚物分子間很容易形成氫鍵，在外力的作用下，氫鍵可 分離而吸收外來的能量，當(dāng)外力除去后可重新再形成氫鍵，如此氫鍵裂開，再重新形成，為 一可逆重復(fù)，使得聚丙烯兼有聚氨酯的柔韌性、高耐磨性、耐候性、優(yōu)良的低溫性能和高撕 裂強(qiáng)度。
[0018] 作為優(yōu)選，所述防鼠劑型號(hào)為防鼠劑M-17。
[0019] 作為優(yōu)選，所述防白蟻劑型號(hào)為防白蟻劑DH-201。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：具有較高的強(qiáng)度和韌性，防白蟻防鼠性能佳，抗菌性能好， 防霉性好。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面通過具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0022] 本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。 下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0023] 實(shí)施例1 一種防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信管道材料，所述防鼠防蟻抗菌型聚丙烯通信管道材 料，按重量份計(jì)，由以下組分混合制成： 聚丙烯100份，改性玻璃纖維12份，改性納米碳管12份，炭黑N550 25份，聚氨酯丙烯 酸酯(市售)1〇份，抗氧劑1010 1份，聚乙烯蠟〇. 5份，乙撐雙硬脂酰胺1份，防霉劑(市售， 塑料防霉劑幾K-106)l份，硬脂酸鈣0. 5份，納米二氧化鈦載銀抗菌劑(市售，杭州萬景新材 料有限公司）1份，防白蟻劑（防白蟻劑DH-201，市售，太倉市大豪實(shí)業(yè)有限公司）1份，防鼠 劑(防鼠劑M-17,市售，青島市海大化工有限公司）0. 5份。
[0024] 所述改性玻璃纖維的制備方法為：將玻璃纖維浸入質(zhì)量濃度為15%的硝酸溶液 中，超聲處理15min，然后將玻璃纖維在質(zhì)量濃度為10%硅烷偶聯(lián)劑KH550-無水乙醇溶液中 浸漬30min，取出玻璃纖維，在40°C下真空干燥8h。
[0025] 所述改性納米碳管的制備方法為： (1) 將納米碳管粉加入質(zhì)量濃度30%的甲醇溶液中攪拌混合均勻得預(yù)混液，將預(yù)混液 與酸溶液按照1:3的體積比混合，所述酸溶液為質(zhì)量濃度為2%的硝酸溶液與質(zhì)量濃度為8% 的磷酸溶液按照1:1體積比的