抗菌性高分子材料的制备与研究

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本课题提出了一种新的方案,通过设计分子结构,在常用织物柔顺剂氨基硅油的氨乙基氨丙基侧链上引入阴离子基团-CH2COO-,在pH值小于5的条件下形成类似于氨基二乙酸[-N(CH2COOH)2]或者EDTA(乙二胺四乙酸)的结构,这一氨基二乙酸[-HN(CH2COOH)2]或者EDTA(乙二胺四乙酸)的结构能够很好地络合银离子,从而使该改性氨基硅油载银乳液具有抗菌性能。通过本体聚合后乳化以及乳液聚合一步法两种不同的工艺制备了阴离子改性氨基硅油并确定了最佳的反应物料比和反应条件。研究表明:本方案所制备的阴离子改性氨基硅油对银离子有极好的络合效果,经此乳液处理的织物具有很好的抗菌性能。阴离子改性氨基硅油乳液的最佳制备工艺条件是:本体聚合:最佳引发剂为四甲基氢氧化铵(25%水溶液),氯乙酸钠占氨基硅油(氨值0.6)的1.6%,反应温度80℃,反应时间8-10小时。最佳乳化体系为脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-4)和异构十三醇聚氧乙烯醚(E-1305)以1:2的比例复配的乳化剂。乳液聚合:最佳引发剂为四甲基氢氧化铵(25%水溶液),氯乙酸钠占氨基硅油(氨值0.6)的1.6%,反应温度80℃,反应时间10小时。本论文的最大创新点在于,通过分子设计,在氨基硅油的双氨基侧链上引入乙酸钠基团,形成的新的侧链结构类似于氨基二乙酸结构及EDTA结构,该结构能够络合银离子以提供抗菌效果。这个方法使织物抗菌整理不再需要选用额外的载体来络合银离子再加入到织物中去,选用纺织工业中最常用的氨基硅油来进行改性,以使其具有载银的能力,降低成本,具有良好的市场前景。其次,通过乳液聚合来合成阴离子改性的氨基硅油,将本体聚合-后乳化工艺这种制备方法简化为一步法,提高工业生产效率,具有一定的工业意义。
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