本發(fā)明涉及塑料閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌抗老化塑料閥門及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著塑料管路在冷熱給水和工業(yè)管道工程應(yīng)用中所占比例的不斷提高，塑料管道系統(tǒng)中塑料閥門的質(zhì)量控制越來(lái)越顯得尤其重要。由于塑料閥門所具有的質(zhì)量輕、耐腐蝕、不吸附水垢、可與塑料管路一體化連接和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，塑料閥門在給水(尤其是熱水與采暖)和工業(yè)用其他流體的塑料管路系統(tǒng)中，其應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)是其他閥門無(wú)法相比的。國(guó)際上塑料閥門的類型主要有球閥、蝶閥、止回閥、隔膜閥、閘閥和截止閥等，結(jié)構(gòu)形式主要有兩通、三通和多通閥門，原料主要有ABS、PVC-U、PVC-C、PB、PE、PP和PVDF等。
由PE材料制得的塑料閥門大量用于生活之中，因此對(duì)PE材料的的抗菌和抑菌作用也提出了較高要求。同時(shí)PE管材露天存放或使用時(shí)，在紫外光線的作用下，易發(fā)生老化，變色、變脆甚至粉化，從而喪失其力學(xué)性能，影響了PE管材的使用，因而需要對(duì)PE管材進(jìn)行改良，使其具有較好的抗老化性能，延長(zhǎng)使用年限和擴(kuò)展使用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種抗菌抗老化塑料閥門及其制備方法，該制備方法操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)，所制得的塑料閥門綠色環(huán)保、成本低，具有優(yōu)異的抗菌性和抗老化性。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種抗菌抗老化塑料閥門，由以下重量份的原料制成：PE10080-100份、PP 20-30份、玄武巖短纖維8-10份、載銀磷酸鋯3-6份、碳纖維2-5份、聚四氟乙烯超細(xì)粉2-4份、納米粒子2-4份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1-3份。
優(yōu)選地，所述抗菌抗老化塑料閥門由以下重量份的原料制成：PE100 90份、PP 25份、玄武巖短纖維9份、載銀磷酸鋯5份、碳纖維3份、聚四氟乙烯超細(xì)粉3份、納米粒子3份、鋁酸酯偶聯(lián)劑2份。
優(yōu)選地，所述碳纖維的長(zhǎng)度為5-10mm。
優(yōu)選地，所述納米粒子為納米凹凸棒土和納米蒙脫土的混合物，所述納米凹凸棒土、納米蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.2-0.6。
優(yōu)選地，所述鋁酸酯偶聯(lián)劑為二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯。
本發(fā)明還提供了上述抗菌抗老化塑料閥門的制備方法，包括以下步驟：
(1)按比例稱取各原料；
(2)將玄武巖短纖維、碳纖維、聚四氟乙烯超細(xì)粉、納米粒子、鋁酸酯偶聯(lián)劑一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行高速混合，干法改性后得表面包覆有一層鋁酸酯偶聯(lián)劑的改性粉體；
(3)將PE100、PP、載銀磷酸鋯一起加入高速混合機(jī)中高速混合攪拌12-15min，之后加入步驟(2)所得的改性粉體繼續(xù)混合攪拌20-30min，得預(yù)混料；
(4)將步驟(3)所得的預(yù)混料送入單螺桿擠出造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得粒狀原料；
(5)設(shè)定注塑機(jī)溫度，之后按常規(guī)方法對(duì)步驟(4)所得粒狀原料進(jìn)行注塑、開(kāi)模，得塑料閥門注塑件，將所得注塑件進(jìn)行退火、機(jī)加工、預(yù)安裝、焊接，得所述塑料閥門。
優(yōu)選地，所述注塑機(jī)的料筒沿從進(jìn)料口到射嘴的方向依次為料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段溫度為210-225℃，料筒二段溫度為210-225℃，料筒三段為195-210℃，料筒四段溫度為180-190℃。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明塑料閥門的制備方法操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)，所制得的塑料閥門綠色環(huán)保、成本低，具有優(yōu)異的抗菌性和抗老化性，具備較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景。
2、本發(fā)明中在PE/PP共混物加入玄武巖短纖維作為主要的補(bǔ)強(qiáng)材料，采用碳纖維、聚四氟乙烯超細(xì)粉和納米粒子作為塑料的補(bǔ)強(qiáng)材料，使用鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行干法改性，可有效提高補(bǔ)強(qiáng)材料與基材之間的相容性，并使得到的復(fù)合材料的耐高溫性、耐腐蝕性以及機(jī)械性能得到明顯提高，而添加載銀磷酸鋯有效增強(qiáng)了塑料閥門的抗菌型。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1：
一種抗菌抗老化塑料閥門，由以下重量份的原料制成：PE100 90份、PP 25份、玄武巖短纖維9份、載銀磷酸鋯5份、長(zhǎng)度為10mm的碳纖維3份、聚四氟乙烯超細(xì)粉3份、納米粒子3份、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯2份。
上述納米粒子為納米凹凸棒土和納米蒙脫土的混合物，所述納米凹凸棒土、納米蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.4。
上述抗菌抗老化塑料閥門的制備方法，包括以下步驟：
(1)按比例稱取各原料；
(2)將玄武巖短纖維、碳纖維、聚四氟乙烯超細(xì)粉、納米粒子、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行高速混合，干法改性后得表面包覆有一層二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯的改性粉體；
(3)將PE100、PP、載銀磷酸鋯一起加入高速混合機(jī)中高速混合攪拌15min，之后加入步驟(2)所得的改性粉體繼續(xù)混合攪拌20min，得預(yù)混料；
(4)將步驟(3)所得的預(yù)混料送入單螺桿擠出造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得粒狀原料；
(5)設(shè)定注塑機(jī)溫度，其中注塑機(jī)的料筒沿從進(jìn)料口到射嘴的方向依次為料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段溫度為225℃，料筒二段溫度為225℃，料筒三段為210℃，料筒四段溫度為190℃；之后按常規(guī)方法對(duì)步驟(4)所得粒狀原料進(jìn)行注塑、開(kāi)模，得塑料閥門注塑件，將所得注塑件進(jìn)行退火、機(jī)加工、預(yù)安裝、焊接，得所述塑料閥門。
實(shí)施例2：
一種抗菌抗老化塑料閥門，由以下重量份的原料制成：PE100 100份、PP 20份、玄武巖短纖維10份、載銀磷酸鋯6份、長(zhǎng)度為5mm的碳纖維2份、聚四氟乙烯超細(xì)粉4份、納米粒子2份、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯3份。
上述納米粒子為納米凹凸棒土和納米蒙脫土的混合物，所述納米凹凸棒土、納米蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.6。
上述抗菌抗老化塑料閥門的制備方法，包括以下步驟：
(1)按比例稱取各原料；
(2)將玄武巖短纖維、碳纖維、聚四氟乙烯超細(xì)粉、納米粒子、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行高速混合，干法改性后得表面包覆有一層二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯的改性粉體；
(3)將PE100、PP、載銀磷酸鋯一起加入高速混合機(jī)中高速混合攪拌12min，之后加入步驟(2)所得的改性粉體繼續(xù)混合攪拌30min，得預(yù)混料；
(4)將步驟(3)所得的預(yù)混料送入單螺桿擠出造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得粒狀原料；
(5)設(shè)定注塑機(jī)溫度，其中注塑機(jī)的料筒沿從進(jìn)料口到射嘴的方向依次為料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段溫度為220℃，料筒二段溫度為210℃，料筒三段為195℃，料筒四段溫度為180℃；之后按常規(guī)方法對(duì)步驟(4)所得粒狀原料進(jìn)行注塑、開(kāi)模，得塑料閥門注塑件，將所得注塑件進(jìn)行退火、機(jī)加工、預(yù)安裝、焊接，得所述塑料閥門。
實(shí)施例3：
一種抗菌抗老化塑料閥門，由以下重量份的原料制成：PE100 80份、PP 30份、玄武巖短纖維8份、載銀磷酸鋯3份、長(zhǎng)度為8mm的碳纖維5份、聚四氟乙烯超細(xì)粉2份、納米粒子4份、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯1份。
上述納米粒子為納米凹凸棒土和納米蒙脫土的混合物，所述納米凹凸棒土、納米蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.2。
上述抗菌抗老化塑料閥門的制備方法，包括以下步驟：
(1)按比例稱取各原料；
(2)將玄武巖短纖維、碳纖維、聚四氟乙烯超細(xì)粉、納米粒子、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行高速混合，干法改性后得表面包覆有一層二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯的改性粉體；
(3)將PE100、PP、載銀磷酸鋯一起加入高速混合機(jī)中高速混合攪拌13min，之后加入步驟(2)所得的改性粉體繼續(xù)混合攪拌25min，得預(yù)混料；
(4)將步驟(3)所得的預(yù)混料送入單螺桿擠出造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得粒狀原料；
(5)設(shè)定注塑機(jī)溫度，其中注塑機(jī)的料筒沿從進(jìn)料口到射嘴的方向依次為料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段溫度為210℃，料筒二段溫度為215℃，料筒三段為200℃，料筒四段溫度為185℃；之后按常規(guī)方法對(duì)步驟(4)所得粒狀原料進(jìn)行注塑、開(kāi)模，得塑料閥門注塑件，將所得注塑件經(jīng)退火、機(jī)加工、預(yù)安裝、焊接得所述塑料閥門。
實(shí)施例4：
一種抗菌抗老化塑料閥門，由以下重量份的原料制成：PE100 85份、PP 28份、玄武巖短纖維10份、載銀磷酸鋯6份、長(zhǎng)度為5mm的碳纖維5份、聚四氟乙烯超細(xì)粉2份、納米粒子2份、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯1.5份。
上述納米粒子為納米凹凸棒土和納米蒙脫土的混合物，所述納米凹凸棒土、納米蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.4。
上述抗菌抗老化塑料閥門的制備方法，包括以下步驟：
(1)按比例稱取各原料；
(2)將玄武巖短纖維、碳纖維、聚四氟乙烯超細(xì)粉、納米粒子、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯一起加入到高速混合機(jī)中進(jìn)行高速混合，干法改性后得表面包覆有一層二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯的改性粉體；
(3)將PE100、PP、載銀磷酸鋯一起加入高速混合機(jī)中高速混合攪拌15min，之后加入步驟(2)所得的改性粉體繼續(xù)混合攪拌25min，得預(yù)混料；
(4)將步驟(3)所得的預(yù)混料送入單螺桿擠出造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，得粒狀原料；
(5)設(shè)定注塑機(jī)溫度，其中注塑機(jī)的料筒沿從進(jìn)料口到射嘴的方向依次為料筒四段、料筒三段、料筒二段和料筒一段，所述料筒一段溫度為225℃，料筒二段溫度為220℃，料筒三段為200℃，料筒四段溫度為190℃；之后按常規(guī)方法對(duì)步驟(4)所得粒狀原料進(jìn)行注塑、開(kāi)模，得塑料閥門注塑件，將所得注塑件進(jìn)行退火、機(jī)加工、預(yù)安裝、焊接，得所述塑料閥門。
實(shí)施例5：
一種抗菌抗老化塑料閥門，由以下重量份的原料制成：PE100 95份、PP 22份、玄武巖短纖維9份、載銀磷酸鋯3份、長(zhǎng)度為6mm的碳纖維4份、聚四氟乙烯超細(xì)粉2份、納米粒子3.5份、二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯1.5份。
上述納米粒子為納米凹凸棒土和納米蒙脫土的混合物，所述納米凹凸棒土、納米蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.3。
上述抗菌抗老化塑料閥門的制備方法同實(shí)施例1。
以上實(shí)施例僅是本發(fā)明若干種優(yōu)選實(shí)施方式中的幾種，應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例；對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。