銀系疏水抗菌涂層制備及其性能研究.pdf

1、細(xì)菌等微生物易在材料表面粘附、繁殖并形成生物膜，嚴(yán)重威脅到人類的健康和生活。近年來，利用有機(jī)低表面能材料減少細(xì)菌粘附及無機(jī)抗菌材料的殺菌作用可協(xié)同提高表面的抗菌和耐沾污性能，已成為抗菌材料研究的重要發(fā)展趨勢(shì)。
　　本文分別采用Ag/TiO2粉體抗菌劑和中空內(nèi)部載銀二氧化硅微球(MSMAs)緩釋型抗菌劑與低表面能的含氟有機(jī)聚合物復(fù)合，成功制備出Ag/TiO2疏水抗菌涂層以及類荷葉表面MSMAs/FSR超疏水抗菌涂層，提高了涂層的抗菌

2、性能。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論有:
　　(1) Ag/TiO2粉體表面改性與表征。采用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)對(duì)無機(jī)粉體Ag/TiO2進(jìn)行表面改性，研究了VTES量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)粉體改性的影響，并對(duì)改性前后粉體表面形貌、紅外光譜及疏水、抗菌性能等進(jìn)行表征分析。
　　結(jié)果表明:VTES水解后產(chǎn)生的硅羥基與Ag/TiO2粉體表面羥基反應(yīng)形成Si-O-Ti鍵，實(shí)現(xiàn)對(duì)Ag/TiO2粉體表面改性，最優(yōu)的改性工藝條件為:Ag/

3、TiO2粉體2g、VTES2mL、水浴反應(yīng)溫度40℃、水浴反應(yīng)時(shí)間5h。在該工藝條件下所制備改性Ag/TiO2粉體平均粒徑為0.276μm，對(duì)水的接觸角由53.3°增大到149.4°，其抗菌活性未受改性影響，對(duì)大腸桿菌抑菌率仍高達(dá)99.4％。
　　(2) Ag/TiO2疏水抗菌涂層制備與表征。采用乳液聚合法和共混工藝制備氟硅改性丙烯酸乳液，并與改性后的Ag/TiO2粉體復(fù)配制備具有疏水性能和抗菌性能的Ag/TiO2疏水抗菌涂層。研

4、究制備工藝對(duì)乳液穩(wěn)定性及涂層附著力的影響，并對(duì)所制備Ag/TiO2疏水抗菌涂層結(jié)構(gòu)形貌、疏水性、抗菌性等進(jìn)行表征分析。
　　結(jié)果表明:氟硅丙乳液的最優(yōu)合成工藝條件為:復(fù)合乳化劑總用量是單體的7％，引發(fā)劑用量是單體的0.4％，聚合溫度70℃、聚合時(shí)間4h，所合成氟丙乳液與硅丙乳液的最佳質(zhì)量比10/90。當(dāng)改性Ag/TiO2粉體添加量為1％時(shí)，在保證涂料體系穩(wěn)定性及涂層附著力的同時(shí)，在涂層表面形成了具有微米-納米二元粗糙結(jié)構(gòu)的凸起，對(duì)

5、水接觸角從單一氟硅丙涂層的98.2°提高到120.9°，對(duì)大腸桿菌抑菌率從單一疏水涂層的51.1％提高到93.2％。
　　(3)類荷葉表面疏水抗菌涂層的制備與表征。采用具有緩釋抗菌特性的MSMAs與氟硅樹脂(FSR)構(gòu)建具有類似于荷葉表面結(jié)構(gòu)的超疏水抗菌涂層。研究旋涂制備工藝對(duì)涂層表面形貌的影響，并對(duì)所制備超疏水抗菌涂層結(jié)構(gòu)形貌以及疏水、抗菌性能進(jìn)行表征分析。
　　結(jié)果表明:旋涂法制備類荷葉表面MSMAs/FSR超疏水抗菌涂