含季鏻盐结构的甲基丙烯酸酯聚合物抗菌剂的合成及其在抗菌ABS塑料中的应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mingxue27
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
目的:建立一种明胶掺假乳制品的快速定性方法。方法:采用硝酸汞溶液沉淀乳蛋白,进一步用苦味酸溶液检测明胶,通过敏感度测定试剂用量。结果:用1.4g/100mL硝酸汞溶液沉淀乳蛋白的
肾脏中肾小管和集合管对水的重吸收决定着机体的水平衡,而肾小管的小管液中溶质所形成的渗透压,是对抗水重吸收的力量。因此,肾脏对水和电解质的重吸收和排泄是相互影响的过程,它们的平衡决定着肾脏功能的正常发挥。由于近端小管对水的重吸收是定比重吸收,而远曲小管和集合管对水的重吸收是可调节的,该部位对水和电解质的重吸收和排泄对机体的水平衡发挥着决定性作用,因此其调节机制具有重要的意义。肌动蛋白细胞骨架可以调控
随着社会的发展、人口的增多,人们对于土地资源的不合理利用,带来了土壤酸化、土壤污染、土壤肥力下降等一系列的问题,土壤健康开始受到广泛关注。神农架国家公园位于湖北神农架林区的西南部,地处大巴山脉东延余脉,是金丝猴、金雕等的重要栖息地,同时是长江和汉江的分水岭、南水北调工程的重要水源涵养地以及三峡库区最大的绿色天然屏。作为中国南北过渡带上的一个重点区域,研究神农架国家公园的土壤分布特征与健康状况,是促
<正>1 引言 我国60岁以上老年人已经超过1亿,1995年我国60岁以上老年人已经达到10.5%。按照联合国制定的标准,一个国家或地区65岁人口占总人口7%或60岁以上人口占总人口10%以上
目的:建立三七伤药片中冰片的气相色谱法含量测定方法。方法:采用气相色谱法、Agilent DB-WAXetr聚乙二醇(PEG)气相毛细管柱(30 m×250μm,0.25μm)和氢火焰离子化法测定三七
通过收集《二续名医类案》中桃核承气汤的医案,建立资料数据表,对其药味总数、加味药物、方药剂数、各药物用量、主要药物配伍比例、病种以及不同病种主药用量、不同医家药物
在全球化背景下的今天,译员的作用愈来愈重要。随着达妮卡·塞莱斯科维奇和玛丽雅娜·勒代雷提出的释意理论的发展,我们对翻译的过程有了更深入的了解。根据我们的研究,翻译的过程不是线性的过程,而更倾向于一个三角的模型。首先,本文以释意理论三角模型为依据,它指明翻译过程包含三个阶段:理解,脱离语言外壳和再表达。这三个阶段环环相扣,相互交错,任何一个环节的失败都有可能影响翻译的质量,甚至导致翻译的任务无法完成
本文在分析我国城市道路空间利用现状的基础上,对城市道路空间影响有效性利用因素进行了分析,并提出了地面道路空间有效性利用的对策。
刚果(金)华刚铜钴矿M坑采用两种类型的浮船泵进行原有积水排除,最大月排水量657万m^3,最大月排水降深8.78m,积水排除期完成排水约6100万m^3,施工中应用浮船泵首尾串联的形式接力排水
近年来,人们对高层建筑物的需求不断增加,带动了我国建筑行业的整体发展,而大体积混凝土施工技术对高层建筑质量及安全性的影响十分严重。文章根据以往工作经验,对高层建筑基