聚氨酯抗菌改性的研究進(jìn)展

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1、74工程塑料應(yīng)用2008年，第36卷，第5期聚氨酯抗菌改性的研究進(jìn)展方少明郭良起戶敏周立明高麗君(鄭州輕工業(yè)學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院。鄭州450002)摘要針對(duì)聚氨酯抗茵改性的研究現(xiàn)狀，按引入抗茵翔(基團(tuán))的方式不同，著重從物理共混和表面涂覆、化學(xué)共混及復(fù)合改性等3個(gè)方面綜述了聚氨酯抗茵改性的研究進(jìn)展，并對(duì)其存在的問(wèn)題及未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞聚氨酯抗菌改性研究進(jìn)展聚氨酯(PUR)是分子結(jié)構(gòu)中含有重復(fù)的氨基甲酸酯基和一些納米材料(如納米TiO：、ZnO等)為主。對(duì)于銀、銅、鋅(一NHc00一)的聚合物的總稱11J。自1937年德國(guó)化學(xué)家等

2、金屬而言，主要是利用金屬本身所具有的抗菌能力，通過(guò)O．Bayer用二異氰酸酯和二醇合成了PUR以來(lái)，PUR便以其物理吸附或離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬(或其離子)軟硬度可調(diào)節(jié)范圍廣、耐低溫、耐溶劑、高彈性等優(yōu)點(diǎn)而逐漸固定于載體材料的表面或孔道內(nèi)，然后將其加入到制晶中獲受到市場(chǎng)的推崇，目前已被廣泛應(yīng)用于輕工、家電、紡織和醫(yī)得具有抗菌性的材料¨““J。在所有金屬(或其離子)中，銀療衛(wèi)生等領(lǐng)域呤“J。但PUR材料在實(shí)際的應(yīng)用和保存過(guò)程(或其離子)是抑菌濃度最小的品種之一，且毒性很小，抗菌中，在適宜的溫度和濕度條件下極易生長(zhǎng)和繁殖細(xì)菌，嚴(yán)重能

3、力強(qiáng)，在人體中難以積累，所以目前制備無(wú)機(jī)抗菌劑通常威脅人類的健康，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)醫(yī)療事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損使用的是銀及其化合物。納米無(wú)機(jī)抗菌材料可分為兩類：一失¨1。因此，多年來(lái)科學(xué)家一直致力于PUR用抗菌劑的選是本身具有抗菌活性的金屬氧化物如納米TiO，和ZnO等；二擇和抗菌加工方法的研究。是以銀(或其離子)等為主抗菌體，以納米Si02、TiO：等為載抗菌材料是指通過(guò)引入帶有抗菌基團(tuán)的抗菌劑對(duì)材料體的抗菌性沸石材料191。以納米TiO：為例，它作為光催化半進(jìn)行改性，從而使材料具有抑制或殺滅其表面細(xì)菌能力的一導(dǎo)體無(wú)機(jī)抗菌劑具有廣譜抗菌功能，能抑制

4、和殺滅微生物，類新型功能材料¨J。目前，常用的抗菌劑主要有天然類、無(wú)并具有除臭、防霉、消毒的作用，其本身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且對(duì)人機(jī)類和有機(jī)類三大類，其中應(yīng)用廣泛的是具有耐熱性好、抗體和環(huán)境無(wú)害，光催化作用持久u“。菌譜廣、有效期長(zhǎng)的無(wú)機(jī)抗菌劑【9-t1]。但以何種方式把抗菌S．Ghosh【ls]以聚酰胺一胺樹狀大分子(PAMAM)、聚乙劑引入PUR材料中以實(shí)現(xiàn)材料的抗菌改性，則被關(guān)注較少。二醇(PEG)為原料制得一種新型的PUR，并對(duì)其進(jìn)行了摻雜而抗菌改性方法也會(huì)對(duì)材料的抗菌性能有較大的影響。根銀的抗菌改性。經(jīng)瓊脂平皿法抗菌實(shí)驗(yàn)表明，制備的PUR

5、據(jù)抗菌劑的種類和特點(diǎn)，人們對(duì)PUR材料進(jìn)行抗菌改性的材料對(duì)大腸桿菌有明顯的抗菌效果。歐美許多廠家開發(fā)出方法主要采用物理改性法和化學(xué)改性法¨“。物理改性法有一系列的含銀醫(yī)用PUR敷料，通過(guò)銀與載體材料良好的結(jié)很大的局限性，比如存在抗菌劑容易遷移造成環(huán)境污染，以合使敷料在與傷口接觸后能持續(xù)地釋放出具有抗菌性的銀及抗菌劑的損耗易導(dǎo)致抗菌性能下降等問(wèn)題。因此采用化離子，達(dá)到較為理想的抗菌效果。LendellManufacturing公司學(xué)改性法利用各種化學(xué)鍵將抗菌基團(tuán)固定在基體材料上，相生產(chǎn)的Mierobisan產(chǎn)品是在合成PUR的過(guò)程中加入了具有

6、比簡(jiǎn)單的物理改性法具有明顯的優(yōu)越性，不僅延長(zhǎng)了抗菌材抗菌作用的含銀磷酸鋯鈉Alphasan化合物，使抗菌顆粒均勻料的使用壽命，同時(shí)也使其在使用過(guò)程中更加安全可靠。地分布在PUR泡沫甥料中而制得的一種具有高吸濕性的筆者著重介紹PUR抗菌改性的方法及所得PUR材料的PUR泡沫材料。Medline公司生產(chǎn)的Arglaes產(chǎn)品是將含銀性能。按引入抗菌劑(基團(tuán))的方式不同，可把PUR抗菌改的無(wú)機(jī)分子粉末與PUR溶液混合后形成的含銀高且透氣的性方法分為物理共混和表面涂覆、化學(xué)共混及復(fù)合改性等。醫(yī)用敷料。1物理共混和表面涂覆程莉萍等¨剛對(duì)納米TiO：、磺

7、胺嘧啶銀、磺胺、AgN03等物理共混和表面涂覆是在PUR材料中混入抗菌劑或者抗菌劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。采用預(yù)聚體法、填充法或浸漬法將抗菌在PUR材料表面進(jìn)行涂覆，是制備抗菌材料最簡(jiǎn)單直接的劑加載于PUR敷料中，測(cè)試了抗菌敷料的抗菌性能并進(jìn)行方法。雖然在聚合物共混中，不同分子間也難免產(chǎn)生化學(xué)比較。綜合考慮抗菌敷料的抗菌性能、手感、顏色、掉粉等因鍵¨31，但抗菌劑(基團(tuán))與基體之問(wèn)主要是物理作用，它的主素，認(rèn)為用填充法將納米TiO：、磺胺嘧啶銀和磺胺3種抗菌要抗菌機(jī)理是抗菌劑(基團(tuán))從材料中釋放出來(lái)，抑制或殺滅劑加載于PUR而制備的抗菌創(chuàng)傷敷料的抗菌效

8、果良好。張細(xì)菌。該抗菌改性方法主要適用于無(wú)機(jī)抗菌劑和殼聚糖等瑞萍等Ⅲ3將水溶性PUR作為納米材料的分散介質(zhì)和整理天然抗菌劑。劑，研究了納米ZnO與水溶性PUR配制的棉織物功能整理