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ABS塑料因为具有优异的综合性能而被广泛应用于家用电器产品中,如冰箱、空调、洗衣机和电脑等。这些电器中的塑料部件在使用过程中表面容易被细菌污染,而有些细菌对人体是有害的,当人们接触后容易被感染致病。因此,研发具有抗菌性能的ABS塑料,不仅具有科学研究意义,还有潜在的实际应用价值。目前制备ABS抗菌塑料主要是添加无机抗菌剂,关于有机小分子抗菌剂和高分子抗菌剂应用于ABS塑料的研究鲜有报道,主要原因是有机小分子抗菌剂和高分子抗菌剂热稳定性较差,难以耐受ABS较高的加工温度。然而,无机抗菌剂存在溶出效应,添加无机抗菌剂所制备的抗菌塑料往往抗菌持久性较差,并且存在潜在的安全问题。高分子抗菌剂是非溶出型抗菌机理,能够克服无机抗菌剂和有机小分子抗菌剂溶出效应的缺点,但其热稳定性亟待提高。因此,本文设计并合成了两类新型的具有良好耐热性的含季鏻盐结构的甲基丙烯酸酯聚合物抗菌剂,通过双螺杆挤出机将其与ABS塑料进行熔融共混制备抗菌母粒,继而制备具有高效持久抗菌性能的抗菌ABS塑料,取得的研究结果如下:(1)以甲基丙烯酰氯、3-溴-1-丙醇、6-溴-1-己醇、9-溴-1-壬醇、11-溴-1-十一醇和三苯基膦为原料,合成了4种新型的含不同长度烷基侧链的甲基丙烯酰氧烷基三苯基溴化鏻抗菌单体(BrMAP-n)。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)证实,所合成产物的结构与预期设计的结构相符。BrMAP-n表现出优异的抗菌性,其抗菌能力随着烷基链长n的增大而增强,并且对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌性比对大肠杆菌(E.coil)的抗菌性更优异;(2)以安息香二乙醚为引发剂,在254nm紫外光照射下以BrMAP-n抗菌单体为原料进行光引发自由基聚合,合成了两类高分子抗菌剂,一类是四种含不同长度烷基侧链及季鏻盐结构的甲基丙烯酸酯均聚物抗菌剂(PBrMAP-n),另一类是BrMAP-11和苯乙烯不同投料摩尔比时合成的五种含季鏻盐结构的甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物抗菌剂(PBSt-m)。FT-IR和1H-NMR证实,所合成的产物的结构与预期设计的结构相符。所合成的高分子抗菌剂热失重5%时的温度(T5%)在202°C-269°C之间,能满足ABS塑料的加工工艺过程;(3)PBrMAP-n/ABS-x抗菌塑料的T5%和玻璃化转变温度(Tg)均比纯ABS塑料低,下降程度随着PBrMAP-n的添加量或烷基侧链长度的增大而增大。PBrMAP-n的加入对ABS抗菌塑料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量影响不大,但明显损害了其冲击强度,其冲击强度随着PBrMAP-n添加量的增大而逐渐下降,随着PBrMAP-n烷基侧链长度的增大而先上升后下降。采用经硅烷偶联剂KH570改性的MWCNTs对PBrMAP-11/ABS-10抗菌塑料的力学性能有明显的增强效果,加入0.5wt%改性MWCNTs的PBrMAP-11/ABS-10/CNTs抗菌复合材料的冲击强度提高最显著,并且没有对其抗菌性能造成明显影响;(4)PBrMAP-n的加入赋予了ABS塑料抗菌性。PBrMAP-n/ABS-x抗菌塑料的抗菌性随着PBrMAP-n的添加量或其烷基侧链长度的增大而增强。其中,PBrMAP-11/ABS-10抗菌塑料对大肠杆菌(E.coil)的抗菌率超过99.99%,对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率为100%,具有非常优异的抗菌性。PBrMAP-n/ABS-x抗菌塑料的抗菌机理为非溶出型抗菌机理,其在去离子水中浸泡15天和30天后,表现出比浸泡前更为优异的抗菌性,并随着浸泡时间的增加而增强,显示出良好的抗菌持久性;(5)以由BrMAP-11和苯乙烯共聚制备的PBSt-m共聚物作为抗菌剂制备的PBSt-m/ABS抗菌塑料热稳定性和力学性能明显比PBrMAP-11/ABS-10抗菌塑料高,并随着PBSt-m分子链中苯乙烯链节含量的增大而增大。PBSt-50/ABS抗菌塑料的冲击强度显著高于PBrMAP-11/ABS-10抗菌塑料;(6)PBSt-m/ABS抗菌塑料的抗菌性略低于PBrMAP-11/ABS-10抗菌塑料的抗菌性,但对大肠杆菌(E.coil)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率仍超过90%,具有优异的抗菌性。PBSt-m/ABS抗菌塑料的抗菌机理为非溶出型抗菌机理,在去离子水中浸泡15天和30天后,其抗菌性先下降后上升,在浸泡30天后,对大肠杆菌(E.coil)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率仍然大于90%,表现出良好的抗菌持久性;(7)PBrMAP-n的加入同样赋予了PP塑料和PA6塑料优异的抗菌性。相比于作为对照组的纯PP塑料,PBrMAP-11/PP-10抗菌塑料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均出现一定程度的下降,但下降幅度不大,说明PBrMAP-n具有应用于制备加工温度较低的抗菌通用塑料和加工温度较高的抗菌工程塑料的潜能。