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1、工程塑料應(yīng)用2011年，第39卷，第4期PUA抗菌材料的制備及性能研究郭良起張立攀王永伍季方少明(河南省商業(yè)科學(xué)研究所有限責(zé)任公司，鄭州450002)(鄭州輕工業(yè)學(xué)院河南省表界面科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州450002)摘要采用不飽和季鱗鹽抗菌劑對(duì)聚氨酯丙烯酸酯(PUA)改性，制備了一種新型抗茵高分子材料?？疾炝丝咕鷦┯昧繉?duì)材料透光率、力學(xué)性能、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及熱穩(wěn)定性的影響，同時(shí)通過定量抗菌實(shí)驗(yàn)對(duì)材料的抗菌性能進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果表明，季鱗鹽抗菌劑對(duì)PUA成功地進(jìn)行了改性，在添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的抗茵劑時(shí)，材料對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌24h的抗菌率均已超過90％，且隨抗菌劑用量增
2、加而增大；當(dāng)抗茵劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1．5％時(shí)材料綜合性能最佳，其拉伸強(qiáng)度為43．45MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為18．87％，透光率為91,．6％，外推起始分解溫度達(dá)到318．0℃。關(guān)鍵詞聚氨酯丙烯酸酯季磷鹽抗菌性能抗菌材料是通過引入帶有抗菌基團(tuán)的抗菌劑對(duì)和氏璧化工有限公司；材料進(jìn)行改性，從而使材料具有抑制或殺滅其表面甲基丙烯酸一羥乙酯(HEMA)：化學(xué)純，天津細(xì)菌能力的一類新型功能材料?？咕鷦┲杏玫檬谢瘜W(xué)試劑研究所；最廣泛的是銀系無機(jī)抗菌劑，具有安全性好、抗菌時(shí)二月桂酸二丁基錫(DBTL)：分析純，中國(guó)遠(yuǎn)航效長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但其易發(fā)生氧化、光穩(wěn)定性差，需要的試劑廠(上海)；用量大，成本較
3、高。傳統(tǒng)有機(jī)抗菌劑短期內(nèi)殺菌效偶氮二異丁腈(AIBN)：化學(xué)純，天津市福晨化果明顯，但穩(wěn)定性差，有一定的毒性和揮發(fā)性J。學(xué)試劑廠；而制備帶有抗菌基團(tuán)的有機(jī)高分子材料則可以克服烯丙基三苯基氯化膦：化學(xué)純，南京康滿林化工上述缺點(diǎn)，其性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，易于儲(chǔ)存，加工實(shí)業(yè)有限公司；方便，不會(huì)滲入人或動(dòng)物表皮，因此這類抗菌材料正營(yíng)養(yǎng)瓊脂：生化試劑，北京奧博生物技術(shù)有限責(zé)成為當(dāng)今研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。任公司；目前抗菌劑研究的最大進(jìn)展之一是季鱗鹽的出大腸桿菌、金黃色葡萄球菌：使用前活化，鄭州現(xiàn)，這類化合物與季銨鹽具有相似的結(jié)構(gòu)，只是用含輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程實(shí)驗(yàn)中心。磷的陽離子代替
4、含氮陽離子，但其抗菌活性比季銨1．2主要設(shè)備、儀器鹽高出兩個(gè)等級(jí)，具有更好的抗菌性。而聚氨酯超導(dǎo)數(shù)字核磁共振儀：Avance300型，瑞士丙烯酸酯(PUA)兼有聚氨酯的柔韌性、耐磨性、抗Bruker公司；老化性及高撕裂強(qiáng)度和丙烯酸酯良好的耐侯性及優(yōu)x射線衍射(XRD)儀：D8Advance型，德國(guó)良的光學(xué)性能等多方面綜合優(yōu)點(diǎn)J，若利用其大分Bruker公司；子單體的端基(如不飽和雙鍵、環(huán)氧基、羧基、羥基傅里葉變換紅外光譜(FrlR)儀：TENSOR27等)表現(xiàn)出來的活性可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料分子結(jié)構(gòu)的設(shè)型，德國(guó)Bruker公司；計(jì)及控制，最終使材料功能化，可進(jìn)一步擴(kuò)大PUA熱重
5、(TG)分析儀：DiamondTG／DTA型，美國(guó)的優(yōu)點(diǎn)。因此，筆者通過不飽和季鱗鹽抗菌劑對(duì)PE公司；PUA大單體進(jìn)行改性，進(jìn)而將抗菌基團(tuán)引入到PUA電子拉力機(jī)：CMT一6104型，深圳市新三思計(jì)聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中以達(dá)到抗菌改性的目的，從而擴(kuò)量技術(shù)有限公司；大PUA的應(yīng)用范圍。動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)試(DMA)儀：Q800型，美國(guó)TA公1實(shí)驗(yàn)部分司。1．1主要原材料1．3試樣制備聚乙二醇(PEG400)：化學(xué)純，天津市科密歐化原料預(yù)處理HEMA、PEG400用無水硫酸鈉干學(xué)試劑開發(fā)中心；異佛爾酮一二異氰酸酯(IPDI)：工業(yè)品，上海收稿日期：2011．02．15郭良起，等：PUA抗菌
6、材料的制備及性能研究27燥過夜，除水過濾后備用；AIBN用95％的乙醇重結(jié)的峰歸屬為HEMA上端基CH一c一中的氫峰，6晶精制，干燥后備用；取適量烯丙基三苯基氯化膦溶為7．1處的峰歸屬為氨基甲酸酯一NH一中的氫原于蒸餾水中，60cIC水浴中加熱溶解，濾去不溶物，旋子。蒸除水，得白色固體，真空干燥后備用。囂。。2。。PUA大單體的合成在三頸瓶中加人一定配2CH19s12613比的IPDI、HEMA、PEG400，水浴控制反應(yīng)溫度253H3C_}、／卜_CH2mNH—c—o一H～30cC，5min后加入DBTL，繼續(xù)反應(yīng)25min后加OO入引發(fā)劑AIBN，待其溶解完全后，停
7、止攪拌，真空脫-o．一CH3“{：泡。HC．}、v／卜CH2-NH-C-CH2CH2)”PUA抗菌材料預(yù)聚物的制備稱取計(jì)量的烯丙基三苯基氯化膦加入到上述的PUA大單體中，在25～30cc下繼續(xù)攪拌20～30rain，停止攪拌，真空脫泡。交聯(lián)固化將PUA大單體及抗菌材料預(yù)聚物置于烘箱分階段進(jìn)行固化反應(yīng)：第一階段40℃，2h；第二階段50％，2h；第三階段60，3h；最后階段87654321075℃，7h。固化結(jié)束后經(jīng)加工得PUA抗菌材料試／×106樣。圖1PUA大單體的核磁共振氫譜1．4性能測(cè)試2．2FTIR分析核磁共振(HNMR)測(cè)試：將
