医用TPU、PP抗菌材料的制备及机理研究

发布时间：2020-04-10 05:12

【摘要】：本文将四种纳米型抗菌剂(AEM5700-A、RHA-S、RHA-M和RHA-T2)、四种非纳米型抗菌剂(PC520S、PC18S、PC160S 和 PC100Z)加入TPU、PP两种基材,制备抗菌复合材料TPU、PP。采用抑菌环法、贴膜法测试复合材料的抗菌性能;利用电子万能试验机、冲击试验机等对材料的力学性能进行检测;通过热失重分析仪分别研究了抗菌剂及对抗菌剂对TPU、PP热性能影响;采用抗菌剂溶出试验和差示扫描量热仪,对材料的抗菌机理进行了初步研究探索。结果如下:(1)对于TPU,添加四种纳米型抗菌剂(AEM5700-A、RHA-S、RHA-M、RHA-T2),发现在金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的培养基中均生成了明显的抑菌环,抑菌环直径均大于7mm,表明AEM5700-A、RHA-S、RHA-M、RHA-T2四种抗菌剂与TPU共混材料,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均表现出良好的抗菌性,并且抑菌环直径随抗菌剂的添加量增多而增大,添加AEM5700-A、RHA-S型抗菌剂的TPU抗菌性能要优于RHA-M、RHA-T2型抗菌剂;添加四种非纳米型抗菌剂(PC160S、PC100Z、PC520S、PC18S)TPU共混物,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均没有生成抑菌环,贴膜法试验中,添加PC100Z型抗菌剂的复合材料对大肠杆菌表现出抗菌性,当含量大于0.4%时,共混物的抗菌率达到100%。(2)对于PP,添加四种纳米型抗菌剂(AEM5700-A、RHA-S、RHA-M、RHA-T2),发现AEM700-A、RHA-S对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出较好的抗菌性,添加AEM5700-A、RHA-S的PP共混物的抗菌性能要优于RHA-M、RHA-T2,RHA-M只对金黄色葡萄球菌有效果,RHA-T2仅对大肠杆菌有抑菌效果;添加四种非纳米型抗菌剂(PC160S、PC100Z、PC520S、PC18S),PP共混物,没有抑菌环生成;采用贴膜法,PC100Z型抗菌剂的含量大于等于0.4%时,共混物的抗细菌率达到100%。(3)加入四种纳米型抗菌剂的TPU,拉伸强度和断裂伸长率变化较小,添加量0.2%时,共混物的冲击强度均提高了 8%,当含量大于0.2%时,冲击强度随含量增加而下降;加入四种非纳米抗菌剂之后,共混物的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度均随抗菌剂含量的增多而降低。(4)加入四种纳米型抗菌剂的PP,所得共混物的拉伸强度和断裂伸长率均有提高,当四种抗菌剂含量为0.2%时,材料的拉伸强度提高20%,断裂伸长率提高10%;添加1.0%RHA-S,材料的冲击强度降低18%。加入四种非纳米抗菌剂,材料强度降低,韧性略有提高。(5)溶出实验表明,有效抗菌成分会在材料表面和内部的离子浓度差的驱动下释放,表现出较好的抗菌时效性和抗菌持久性,银离子的溶出与材料的结晶度有着密切的联系,材料的结晶度越高,溶出量和溶出速率会越低,材料的无定型区域越多,利于溶出。
【图文】：

抗菌效果

逡逑（４）表面涂层材料：在我们生存生活的环境中细菌密度相当大，细菌真菌在表面的粘黏，进而能够对我们的生活保驾护航；在公车座椅，这些人群密度大得地方更容易加速细菌的传播与感染，降低这些地方的菌类密度，保障日常安全；而在一些对环境质量生产、制药生产、医院病房中，抗菌涂料更是能发挥其极大的价制出的含纳米级银的抗菌涂料，可以有效杀死附着材料表面的多８］。逡逑２．４纳米银抗菌性能的评价逡逑我国的共混物的研制和发展稍慢与日本和欧美等国家，因此对于也不算早。针对医学应用对纳米银抗菌治疗、抗病毒治疗的广泛细胞的安全性引起了各界研宄者的极大关注。通常试验采用最小小杀菌浓度ＭＢＣ来定量的表征抗菌性能的强弱［７９］。逡逑１0８＇１０逦逡逑

纳米抗菌剂,热失重,性能,抗菌剂

逦０逡逑注：表中“１”代表抗菌剂中含有该元素，“０”代表抗菌剂中不含有该元素逡逑图２－１为四种非纳米抗菌剂的热失重检测。从图、表中可以看出：ＰＣ１００Ｚ型抗逡逑菌剂的初始热失重温度约为２７０°Ｃ，，完全可以适应聚氨酯和聚丙烯的加工温度，但最逡逑终分解率较大，可以推断这种抗菌剂在长时间高温下会失重较多，自然抗菌剂性能会逡逑受影响；其余三种抗菌剂的初始失重温度均低于聚丙烯和聚氨酯的加工温度，但其最逡逑后失重率特别小，所以也不会影响其在聚合物中的使用。ＰＣ１６０Ｓ、ＰＣ５２０Ｓ在室温下逡逑可能就会失重，分析原因为抗菌剂在放置室温下时会吸收空气中的水分，或者其他小逡逑分子化合物
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB33;R318.08

【参考文献】