鹵胺聚合物的制備及在抗菌棉布中的應(yīng)用研究.pdf

1、近幾十年來，由細(xì)菌感染引發(fā)的疾病事件，嚴(yán)重威脅著人類的健康和安全。為了控制細(xì)菌感染引起的傳染病的廣泛傳播，抗菌材料因其可以有效抑制微生物的生長而引起了人們廣泛的研究興趣。其中，鹵胺抗菌聚合物以其有效的廣譜殺菌性、長期穩(wěn)定性、可再生性和對人類環(huán)境安全性而被廣泛地研究。本文合成了一種鹵胺聚合物納米粒子和一種非環(huán)狀鹵胺前置體聚合物，制備了一種非環(huán)狀鹵胺接枝棉纖維材料。主要內(nèi)容如下:
　　通過5，5-二甲基海因與溴丙烯反應(yīng)成功合成了3-烯

2、丙基-5，5-二甲基海因(ADMH)，并通過核磁和紅外對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過ADMH和丙烯酸(AA)在溶液中的聚合反應(yīng)合成了鹵胺前置體聚合物納米粒子[P(ADMH-AA) NPs],然后通過簡單的氯化反應(yīng)合成了鹵胺聚合物納米粒子[P(ADMH-Cl-AA) NPs]。合成的P(ADMH-Cl-AA) NPs的粒徑可以通過調(diào)節(jié)引發(fā)劑和ADMH的量來控制，平均粒徑在22-736 nm之間。不同粒徑的P(ADMH-Cl-AA) NPs的氧化

3、態(tài)氯含量在0.23-6.08％之間。通過FTIR和XPS對P(ADMH-Cl-AA) NPs的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了分析，通過場發(fā)射電鏡和粒徑分析儀對P(ADMH-Cl-AA) NPs的形貌和粒徑分布進(jìn)行了分析。紫外光照射下穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明:粒徑小的P(ADMH-Cl-AA) NPs的鹵胺官能團(tuán)在紫外光照射下的穩(wěn)定性優(yōu)于粒徑大的P(ADMH-Cl-AA)NPs的鹵胺官能團(tuán)穩(wěn)定性。P(ADMH-Cl-AA) NPs中鹵胺官能團(tuán)再生性和儲(chǔ)存

4、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所有不同粒徑的P(ADMH-Cl-AA) NPs的鹵胺官能團(tuán)均展現(xiàn)出了良好的再生性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。抗菌測試結(jié)果表明:所有不同粒徑的P(ADMH-Cl-AA) NPs對大腸桿菌和金黃葡萄球菌均展現(xiàn)了優(yōu)異的殺菌性能。平均粒徑為22 nm的P(ADMH-Cl-AA) NPs對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的最低殺菌濃度分別為在64ppm和128 ppm;平均粒徑為375 nm的P(ADMH-Cl-AA) NPs對大腸桿菌和金黃葡萄球

5、菌的最低殺菌濃度為20 ppm;平均粒徑為736 nm的P(ADMH-Cl-AA) NPs對大腸桿菌和金黃葡萄球菌的最低殺菌濃度為4 ppm。當(dāng)P(ADMH-Cl-AA) NPs含有相同的氧化態(tài)氯含量時(shí)，粒徑小的P(ADMH-Cl-AA) NPs的殺菌速度快于粒徑大的P(ADMH-Cl-AA) NPs。平均粒徑為22 nm的P(ADMH-Cl-AA)NPs在1分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)幾乎殺死全部的大腸桿菌，在5分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)殺死全部的金黃葡萄

6、球菌;平均粒徑為375 nm的P(ADMH-Cl-AA) NPs在10分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)殺死全部的大腸桿菌和金黃葡萄球菌;平均粒徑為736 nm的P(ADMH-Cl-AA) NPs在15分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)殺死全部的大腸桿菌和金黃葡萄球菌。
　　丙烯酸(AA)與N，N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAA)通過溶液聚合得到含有非環(huán)狀鹵胺前置體官能團(tuán)的混聚物P(AA-MBAA)，然后在室溫條件下使用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽(

7、EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化將其接枝到棉纖維的表面上，從而得到非環(huán)狀鹵胺前置體接枝棉纖維P(AA-MBAA)-cotton，最后在次氯酸鈉溶液中氯化得到非環(huán)狀鹵胺接枝棉纖維P(AA-MBAA-Cl)-cotton。通過FE-SEM和XPS對制備的P(AA-MBAA)-cotton的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。抗菌性能測試結(jié)果表明制備的P(AA-MBAA-Cl)-cotton可以在30分鐘內(nèi)將濃度為5.78×107 CFU/mL的金黃葡