PVC-季銨鹽-SiOx抗菌納米復(fù)合材料的研究.pdf

1、21世紀(jì)，抗菌材料在健康方面所起的作用日益凸顯。PVC作為用途極廣的通用樹脂之一，賦予PVC抗菌功能不僅拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域、同時(shí)也加快了其功能化進(jìn)程。隨著PVC制品在室內(nèi)裝飾及輸水管道上的普遍應(yīng)用，與人們的接觸日益緊密。而PVC加工所需增塑劑使細(xì)菌較易在其表面附著生長，造成了疾病傳播等危害。材料的抗菌特性可阻斷細(xì)菌傳染鏈，使人們的健康得到保障。 本文研究了抗菌納米復(fù)合材料的制備與應(yīng)用。主要內(nèi)容包括：表面高分子季銨化的納米SiOx抗

2、菌顆粒(簡稱Q-SiOx)的制備及性能研究，PVC/Q-SiOx抗菌納米復(fù)合材料的制備及性能研究，比較各種PVC抗菌材料性能及進(jìn)行中等工業(yè)化規(guī)模試驗(yàn)。 Q-SiOx抗菌顆粒的制備是以納米SiOx為載體，通過活化劑處理、高分子聚乙烯亞胺(PEI)接枝及烷基化修飾，使其表面形成高分子季銨鹽。通過抗菌率測試，Q-SiOx顆粒對(duì)革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌均有較強(qiáng)的殺滅效果(抗菌率達(dá)90％左右)。對(duì)放置超過12個(gè)月的顆?？咕鷾y試后，其抗菌

3、率基本無變化，說明通過共價(jià)接枝制備的Q-SiOx屬于非緩釋抗菌劑，其具備良好的抗菌長效的特點(diǎn)。PI熒光染色與電鏡觀察等微觀抗菌行為研究表明，Q-SiOx顆粒的抗菌過程是通過破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，電鏡照片直觀地表現(xiàn)出細(xì)胞破壞程度的變化，展現(xiàn)了顆?？咕奈⒂^機(jī)理。 開展了抗菌Q-SiOx在PVC材料中的應(yīng)用研究。通過熔融共混擠出的方法，制備了PVC/Q-SiOx抗菌納米復(fù)合材料。材料的抗菌效果、力學(xué)性能檢測結(jié)果表明，Q-SiOx含

4、量為1％的材料對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率分別達(dá)到89％和92％；與對(duì)照PVC材料相比，其拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別提高了66.3％和124.1％；經(jīng)過自然放置(>12個(gè)月)并加速老化試驗(yàn)后，材料的抗菌性能穩(wěn)定保持，表現(xiàn)出良好的抗菌長效特性。通過構(gòu)建模型，從分子水平推測了其抗菌與力學(xué)改性作用的機(jī)理，包括表面抗菌作用過程、顆粒結(jié)合作用及納米力學(xué)改性效果。 基于PVC/Q-SiOx抗菌納米復(fù)合材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)大規(guī)模試驗(yàn)，將Q-