自抗菌及可逆自修复抗菌聚氨酯涂层研究

发布时间：2021-09-03 01:01

　　在过去几十年里,医学水平不断提高,但随着抗生素的滥用,细菌感染引发的疾病正在变成威胁人类健康的重大问题,而抗菌涂层则是人类对抗细菌的重要武器。聚氨酯树脂具有机械性能优异、分子结构性能可调及良好生物相容性,本论文开展了一系列基于聚氨酯树脂的抗菌涂层的制备、抗菌性能及工作机理和功能性研究,具体包括以下两部分。（1）自抗菌UV阳离子水性聚氨酯丙烯酸酯树脂合成及性能研究。采用扩链-封端-中和的方法设计并合成了一种侧基胺盐型的水性UV聚氨酯树脂（PWPU）。通过FTIR、UV-Vis光谱、Zeta电位、分散体稳定性检测和TG-DSC等方法研究并比较了PWPU和线性结构主链胺基水性UV聚氨酯（LWPU）分散体及涂层在反应性、粒径、分散体稳定性、耐热分解性等方面的区别。并通过机械性能和化学浸泡实验验证了涂层的可靠性。此外,还将胍基乙酸（GAA）连接到分子链的侧位,形成具胍基的大分子QAS,并考察了引入胍基后树脂分散体及其固化后涂层的抗菌性、力学性能等,结果表明该方法显著提高阳离子水性聚氨酯材料的分散稳定性和自抗菌性能,该涂层4h即可杀灭90%以上的细菌,抗菌率较LWPU涂层提高50%。AFM表明侧基... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

活性超氧机理ZnO抗菌涂层的原理示意图

硕士学位论文抗菌涂层具有持久的抗菌性能，但在无光条件下对比其他无机抗菌涂层没有优[7]。.2.2 有机抗菌涂层及工作原理目前，有机抗菌涂层是抗菌涂层中研究和应用最为深入的领域，也是对抗细最为经济、有效的方式。有机抗菌涂层主要是由聚合物涂覆制备的，赋予抗菌性的聚合物涂层已被广泛应用于生物材料、生物医学装置等表面[12， 13]。通过究众多的文献，将抗菌聚合物分为三类：聚合杀菌剂(polymericbiocides)，杀菌聚合物(biocidalpolymers)和释放杀菌剂型聚合物(biocide-releasingpolymer)。分示意图如图 1.2 所示。

之的是作为生物杀伤剂的载体，以某种方式释放转移杀菌剂到细菌细胞。这样聚合物活性很高，可以在接近细胞时在局部高浓度地释放抗菌剂来杀伤细菌。如，长期以来，在海洋防腐蚀涂料中经常使用含有三丁基锡的环氧涂层，被认是释放杀菌剂型聚合物，环氧涂层释放的 TBT 通过缓释作用杀死周围环境中细菌甚至贝类。Worley 等人[24]利用 N-卤代胺基团开发了一系列的抗菌聚合物着在各种聚合物骨架上，N-卤代胺的设计使得这些抗菌聚合物长期地储存着活氯。这些聚合物在某些情况下以最佳形式释放氯或次氯酸盐，将活性氯直接转到微生物细胞膜的磷脂，通过氧化杀死细菌[25]。近些年来，更多引人入胜的关释放杀菌剂型聚合物的研究被报道。例如，来自天然来源茶叶的茶多酚表现出秀的抗菌性能[26]，Kenawy等人则模拟合成了这些天然聚合物，并进行研究发现该聚合物涂层发挥抗菌功效必须依赖于涂层释放的酚类物质杀死微生物细胞另外，D.Chowdhury 的小组报道过一种壳聚糖水凝胶膜，通过使用不同的纳米料如银，金，碳纳米管等形成壳聚糖水凝胶纳米复合抗菌薄膜涂层[28]。1.2.3 混合抗菌涂层及工作原理


本文编号：3380085