技术领域:
本发明涉及一种多功能绿色高级农用(PE)管材,特别提供了一种金属银 无机纳米改性抗菌聚乙烯管材。
背景技术:
生活中,农业产品的无毒无公害是人们关注焦点。目前在市面上的“毒” 管大多是“三无产品”其原材料采用的是废弃的塑料布、包装袋及一次性针管、 输液袋,甚至还有从国外“引进”的垃圾袋等洋垃圾,都携带很多病毒。这些 管材在生产过程中根本不经过消毒处理,再加上工艺不健全,因此“毒”管本 身在毒有害物质严重超标,在使用过程中会对水质产生严重污染,长期使用会 对人、畜、植物造成严重伤害,甚至导致重大疾病的发生,从而危及用户的安 全。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种多功能绿色高级农用管材,其不生锈、无腐蚀、 无渗漏、无结垢、可再生、可回收,可以抗微生物及抗菌,用于农业灌溉以及 饮用水输送无污染、无毒,是优质绿色管材。
本发明具体提供了一种多功能绿色高级农用管材,其特征在于:该管材由 纳米抗菌剂改性的聚乙烯构成,所述纳米抗菌剂为以纳米氧化钛为载体的担载 有可溶性金属银盐的混合物,纳米氧化钛∶银盐=1∶0.005~0.2重量。
本发明多功能绿色高级农用管材中,管材的配方为,重量百分比为:
无机纳米抗菌剂:0.01~4%
其它加工助剂:1.9~4%;
聚乙烯:余量。
本发明多功能绿色高级农用管材中,所述抗菌管管径为φ10~φ300mm,层 厚为1.0mm~50.0mm。
本发明还提供了上述多功能绿色高级农用管材的制备方法,将硅烷类偶联 剂按无机纳米抗菌粉末总量的0.2~2%和低分子量聚乙烯蜡0.2~2%加入无机纳 米抗菌粉末中,并在常温下低中速搅拌1~2分钟进行浸渍处理,然后在90-120 ℃下烘干1~2小时,即制成无机纳米抗菌粉末;将上述的无机纳米抗菌活性粉 剂按树脂重量的4~30%的比例加到树脂中,用高速搅拌机混合均匀,经双螺杆 熔融挤出造粒,即可制得无机纳米抗菌母料;再将无机纳米抗菌母粒加入聚乙 烯树脂中,加入量为1~10%,最好为2~6%,以树脂重量计,采用挤出机挤出管 材。
本发明多功能绿色高级农用(PE)管材,所述抗菌剂为一种高效新型无机 纳米抗菌添加剂,其是一种高效安全和耐热的无机材料。其分子结构为含银玻 璃微晶体,致密,不易分解。由于其优良的匹配性可使母体管材发挥优异的抗 微生物及抗菌效果。即使低浓度应用亦可达到较好的效果。
许多金属离子具有杀菌防霉作用,金属离子杀菌活性按下列顺序递减:Ag) Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe。由于Hg、Cd、Pb和cr的毒性大,实际上用 作无机杀菌剂的金属主要为Ag、Cu和Zn.而Ag的杀菌能力比Cu大许多倍,比 Zn大得更多。另外银的杀菌作用还与银的价态有关,银离子杀菌活性按下列递 减:Ag3+>Ag2+>Ag1+。本发明所说的管材在使用中由于水分的存在,逐渐释放出 纳米银离子。首先,银离子附着于细菌上,引起细菌表面减少的变化,而且扰 乱了他们的电荷平衡。而后细菌的细胞壁破裂并被消灭。尔后,由于银离子被 带入细菌中,他们与细胞霉菌起反应并结合。这能抑制细胞霉菌和细菌的繁殖, 因而消灭细菌。
本发明多功能绿色高级农用(PE)管材采用进口优质PE原料生产,其不生 锈、无腐蚀、无渗漏、无结垢、可再生、可回收,并由于添加纳米抗菌剂,其 可以抗微生物及抗菌。用于农业灌溉以及饮用水输送无污染、无毒,是优质绿 色管材。解决了广大农业用户的后顾之忧,是农用管的理想选择。新一代绿色 多功能PE农业管根据其特性可应用于种植业、园林业、畜牧业,同时由于其具 有良好的电绝缘性,也可用做电力护套管。
本发明的优点是制造工艺简单,生产容易,无需增加特殊设备,其用于农 业灌溉以及饮用水输送无污染、无毒,是优质绿色管材。解决了广大农业用户 的后顾之忧,是农用管的理想选择。具有很大的社会效益和经济效益。
具体实施方式:
本发明所说的抗菌剂是由金属银无机纳米原料构成,制备过程是,用水将 纳米氧化钛粉调成糊状,与硝酸银的水溶液混合,脱水,干燥。
实施例1
原料:聚乙烯树脂(进口)
抗菌粉体(自制)(纳米氧化钛∶银盐=1∶0.005重量)
硅烷类偶联剂KH-550、低分子量聚乙烯蜡
制造过程:在高速混合机内将硅烷类偶联剂KH-550按无机纳米抗菌粉剂重 量的百分比为0.4%,低分子量聚乙烯蜡为0.5%加入抗菌粉末中,在常温高速搅 拌混合机中混合1分钟,并在100~120℃下烘干2小时,制得抗菌活性粉剂。将 重量百分比为80%的PE,18%的抗菌活性粉剂和2%的聚乙烯蜡在混合机中混 合2分钟,然后加入螺杆挤出机熔融共混挤出,加工温度为190~230℃,转速为 120~180转/分钟,挤出切粒制成抗菌活性成分含量为18%的抗菌母粒。将抗菌 母粒按塑料总重量的2%的比例加入到PE树脂中,以混合机中混合2分钟混合 均匀即可获得抗菌用PE管材专用料。在PE管材生产线上挤出管材即可得到多 功能绿色农用(PE)管材。
实施例2
原料:聚乙烯树脂(进口)
抗菌粉体(自制)(纳米氧化钛∶银盐=1∶0.008重量)
硅烷类偶联剂KH-560、低分子量聚乙烯蜡
制造过程:在高速混合机内将硅烷类偶联剂KH-560按无机纳米抗菌粉剂 重量的百分比为1.2%,低分子量聚乙烯蜡为0.6%加入抗菌粉末中,在常温高速 搅拌混合机中混合2分钟,并在100~120℃下烘干2小时,制得抗菌活性粉剂。 将重量百分比为90%的PE,9%的抗菌活性粉剂和1%的聚乙烯蜡在混合机中混 合2分钟,然后加入螺杆挤出机熔融共混挤出,加工温度为190~230℃,转速为 120~180转/分钟,挤出切粒制成抗菌活性成分含量为9%的抗菌母粒。将抗菌母 粒按塑料总重量的4%的比例加入到PE树脂中,以混合机中混合2分钟混合均 匀即可获得抗菌用PE管材专用料。在PE管材生产线上挤出管材即可得到多功 能绿色高级农用(PE)管材。
实施例3
原料:聚乙烯树脂(进口)
抗菌粉体(自制)(纳米氧化钛∶银盐=1∶0.01重量)
硅烷类偶联剂KH-570、低分子量聚乙烯蜡
制造过程:在高速混合机内将硅烷类偶联剂KH-570按无机纳米抗菌粉剂重 量的百分比为1.5%,低分子量聚乙烯蜡为0.9%加入抗菌粉末中,在常温高速搅 拌混合机中混合2分钟,并在100~120℃下烘干2小时,制得抗菌活性粉剂。将 重量百分比为95%的PE,4%的抗菌活性粉剂和1%的聚乙烯蜡在混合机中混合 2分钟,然后加入螺杆挤出机熔融共混挤出,加工温度为190~230℃,转速为 120~180转/分钟,挤出切粒制成抗菌活性成分含量为19%的抗菌母粒。将抗菌 母粒按塑料总重量的4%的比例加入到PE树脂中,以混合机中混合2分钟混合 均匀即可获得抗菌用PE管材专用料。在PE管材生产线上挤出管材即可得到多 功能绿色高级农用(PE)管材。
实施例4
原料:聚乙烯树脂(进口)
抗菌粉体(自制)(纳米氧化钛∶银盐=1∶0.02重量)
硅烷类偶联剂KH-590、低分子量聚乙烯蜡 制造过程:在高速混合机内将硅烷类偶联剂KH-590按无机纳米抗菌粉剂重量的 百分比为1.8%,低分子量聚乙烯蜡为1.0%加入抗菌粉末中,在常温高速搅拌混 合机中混合2分钟,并在100~120℃下烘干2小时,制得抗菌活性粉剂。将重量 百分比为87%的PE,11%的抗菌活性粉剂和2%的聚乙烯蜡在混合机中混合2 分钟,然后加入螺杆挤出机熔融共混挤出,加工温度为190~230℃,转速为 120~180转/分钟,挤出切粒制成抗菌活性成分含量为11%的抗菌母粒。将抗菌 母粒按塑料总重量的3%的比例加入到PE树脂中,以混合机中混合2分钟混合 均匀即可获得抗菌用PE管材专用料。在PE管材生产线上挤出管材即可得到多 功能绿色高级农用(PE)管材。