本發明涉及采暖管道管材，尤其涉及一種防結垢抗菌型PE-RT管材及其制備方法。

背景技術：

PE-RT又名耐熱聚乙烯，是一種可用于熱水管的非交聯聚乙烯。由于其特殊的分子結垢，使其既具有聚乙烯的良好柔韌性、導熱性，同時具有較優異的耐壓性能，因此其廣泛使用在家裝采暖管道系統中。但是，PE-RT管材在采暖管道的長期使用過程中依然存在一些問題，一是管材內表面比較粗糙，摩擦系數較大，導致管材在長期使用過程中產生污垢，日積月累容易形成內部堵管，維護方面比較麻煩；二是，在管材內部長期通熱水的過程中，管材內部容易滋生細菌等，影響水質，若不及時解決就有可能影響使用人員的健康。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提出了一種在保證原有PE-RT管材優良性能的基礎上，同時具備優異的防結垢和抗菌性能的PE-RT管材及其制備方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：一方面，本發明提供了一種防結垢抗菌型PE-RT管材，其包括位于外層的PE-RT管材層和位于內層的防結垢抗菌層，所述內層的防結垢抗菌層由防結垢母粒、抗菌母粒與PE-RT原料共混擠出制備。

在以上技術方案的基礎上，優選的，所述防結垢母粒采用硅氧烷、硅氧烷共聚物、硅氧烷彈性體中的一種或多種與聚乙烯材料進行混合后造粒所得。

在以上技術方案的基礎上，優選的，所述抗菌母粒采用納米銀、銅或鋅的離子抗菌劑添加到聚乙烯材料中，進行混合后造粒所得。

具體的，本發明所述的防結垢抗菌型PE-RT管材可設置為兩層或者三層的結構：

如果設置為兩層的結構，所述防結垢抗菌型PE-RT管材由外層的PE-RT管材層和位于內層的防結垢抗菌層組成，其中，所述內層的防結垢抗菌層由2.0～4.0重量份的防結垢母粒、2.0～4.0重量份的抗菌母粒與100重量份的PE-RT原料共混擠出制備，且內層壁厚為管材總壁厚的10％～50％。

如果設置為三層的結構，所述內層和外層之間還設置有中間層，所述中間層為粘膠劑。優選的，所述粘膠劑采用POMg-MAH和POM-g-GMA共聚物中的一種或兩種的混合。優選的，所述內層的防結垢抗菌層由10～30重量份的防結垢母粒、10～30重量份的抗菌母粒與40重量份的PE-RT原料共混擠出制備，且內層壁厚為管材總壁厚的5％～20％，中間層厚度為0.1～0.3mm。

另一方面，本發明提供了本發明第一方面所述的防結垢抗菌型PE-RT管材的制備方法：

針對兩層結構的防結垢抗菌型PE-RT管材，包括以下步驟，將防結垢母粒、抗菌母粒與PE-RT原料按比例混合后添加至內層擠出機中，將PE-RT原料直接加入外層擠出機中，通過多層共擠模頭擠出管材，分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材，所述管材擠出工藝溫度為：內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。

針對三層結構的防結垢抗菌型PE-RT管材，包括以下步驟，將防結垢母粒、抗菌母粒與PE-RT原料按比例混合后添加至內層擠出機中，將PE-RT原料直接加入外層擠出機中，將粘膠劑添加至中間層擠出機內，通過多層共擠模頭擠出管材，分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材，所述管材擠出工藝溫度為：內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；中間層擠出機料筒一區溫度為185±5℃，二區溫度為195±5℃，三區溫度為205±5℃，四區溫度為210±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。

本發明的防結垢抗菌型PE-RT管材及其制備方法相對于現有技術具有以下有益效果：

(1)通過設置內層的防結垢抗菌層，降低了管材內壁的摩擦系數，使得管材內部不易結垢，從而減少管材清理次數，降低了管材維護成本，同時提高了管材的使用壽命；

(2)增加了管材內部的抗菌性能，一定程度上阻止了細菌的滋生，提高了水質的安全，進一步保障了用水安全及管材安全。

具體實施方式

下面將結合本發明實施方式，對本發明技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護的范圍。

本專利實施例1-4和對比例5中所用的PE-RT原料為大林石化XP9000；PE原料為獨山子7042原料，抗菌母粒采用日本石冢硝子銀離子抗菌劑，硅氧烷母粒為道康寧MB50-002，馬來酸酐接枝聚丙烯為日本三井公司公司生產的QF551。

實施例1

一種防結垢抗菌型PE-RT管材，生產兩層結構管材：內層管材原料采用PE-RT原料(100kg)、硅氧烷母粒(2kg)、抗菌母粒(2kg)在高速混合機中進行混合均勻后置入內層擠出機中，外層管材擠出機采用PE-RT原料；管材擠出工藝溫度為內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材。

實施例2

一種防結垢抗菌型PE-RT管材，生產兩層結構管材：內層管材原料采用PE-RT原料(100kg)、硅氧烷母粒(4kg)、抗菌母粒(4kg)在高速混合機中進行混合均勻后置入內層擠出機中，外層管材擠出機采用PE-RT原料；管材擠出工藝溫度為內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材。

實施例3

一種防結垢抗菌型PE-RT管材，生產三層結構管材：內層管材原料采用PE原料(40kg)、硅氧烷母粒(10kg)、抗菌母粒(30kg)在高速混合機中進行混合均勻后置入內層擠出機中，外層管材擠出機采用PE-RT原料；中間層采用QF551粘膠，管材擠出工藝溫度為內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；中間層擠出機料筒一區溫度為185±5℃，二區溫度為195±5℃，三區溫度為205±5℃，四區溫度為210±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材。

實施例4

一種防結垢抗菌型PE-RT管材，生產三層結構管材：內層管材原料采用PE原料(40kg)、硅氧烷母粒(20kg)、抗菌母粒(20kg)在高速混合機中進行混合均勻后置入內層擠出機中，外層管材擠出機采用PE-RT原料；中間層采用QF551粘膠，管材擠出工藝溫度為內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；中間層擠出機料筒一區溫度為185±5℃，二區溫度為195±5℃，三區溫度為205±5℃，四區溫度為210±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材。

實施例5

一種防結垢抗菌型PE-RT管材，生產三層結構管材：內層管材原料采用PE原料(40kg)、硅氧烷母粒(30kg)、抗菌母粒(10kg)在高速混合機中進行混合均勻后置入內層擠出機中，外層管材擠出機采用PE-RT原料；中間層采用QF551粘膠，管材擠出工藝溫度為內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；外層擠出機料筒一區溫度為200±5℃，二區溫度為205±5℃，三區溫度為215±5℃，四區溫度為220±5℃；中間層擠出機料筒一區溫度為185±5℃，二區溫度為195±5℃，三區溫度為205±5℃，四區溫度為210±5℃；連接體溫度為225±5℃，模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材。

對比例1

PE-RT管材擠出機采用PE-RT原料；管材擠出工藝溫度為內層擠出機料筒一區溫度為190±5℃，二區溫度為200±5℃，三區溫度為210±5℃，四區溫度為220±5℃；模頭一區溫度為215±5℃，模頭二區溫度為210±5℃，模頭三區溫度為205±5℃，模頭四區溫度為205±5℃，口模溫度：210±5℃。分別通過真空箱、冷卻水箱、牽引機、切割機制得防結垢抗菌PE-RT管材。

以上所述僅為本發明的較佳實施方式而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。