鹵胺高分子抗菌材料的合成及性能研究.pdf

1、近年來，微生物對人體健康和安全的威脅已經(jīng)成為一個嚴重的公共問題。抗菌材料因其可以有效地抑制微生物的生長，從而成為重要的研究方向。如今抗菌材料已廣泛應用于建材、樹脂、纖維、紙張、橡膠、涂料、木材、服裝、醫(yī)療、水處理、日用品、塑料、食品包裝等領域內。常用抗菌劑包括季銨鹽、季磷鹽、無機金屬離子，鹵胺等。其中鹵胺因具有良好的抗菌功效、很好的穩(wěn)定性和再生性、對人體安全等優(yōu)點而受到關注。本文通過三種方法制備了三種鹵胺高分子抗菌材料，并對其抗菌功效進

2、行了深入研究。
　　(1)鹵胺高分子納米抗菌材料的合成、表征及抗菌性能研究
　　由苯乙烯(St)與丙烯酸（AA）通過乳液聚合反應，制備出含不同單體比例的poly(styrene-co-acrylateacid)納米粒子(PSANPs)。通過場發(fā)射掃描電鏡對PSA納米粒子形貌進行表征并結合希望PSANPs含有盡可能多AA的目標要求，確定St與AA的最佳質量比為2∶1。之后通過與叔丁胺的胺基化反應和氯化反應得到鹵胺高分子納米抗菌

3、粒子poly(styrene-co-N-(t-Bu)-N-chlorine-acrylamide)(PSA-N-ClNPs)。采用場發(fā)射掃描電鏡、比表面積和孔隙分析儀、紅外光譜和X射線光電子能譜分析儀等對PSA-N-ClNPs進行了表征，研究了PSA-N-ClNPs對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度(MIC)、最小殺菌濃度(MBC)和接觸時間對抑菌率的影響。結果表明，PSA-N-ClNPs具有良好的抗菌性能，對大腸桿菌和金黃色葡萄

4、球菌的最小抑菌濃度為5μg·mL-1和10μg·mL-1，最小殺菌濃度均為10μg·mL-1。濃度為10μg·mL-1的PSA-N-ClNPs在與細菌接觸90min內可以將濃度約為7.1×107CFU/mL的大腸桿菌全部殺死，在120min內對濃度為1.6×107CFU/mL金黃色葡萄球菌的抑菌率可以達到86.67％。PSA-N-ClNPs對大腸桿菌的抗菌性能優(yōu)于金黃色葡萄球菌。研究還發(fā)現(xiàn)PSA-N-ClNPs具有很好的儲存穩(wěn)定性。

5、r>　　(2)鹵胺高分子磁性納米抗菌材料的合成、表征及抗菌性能研究
　　制備了單分散的鹵胺高分子磁性納米粒子(PSA-N-Cl@Fe3O4NPs)，并利用多種測試手段對其進行了表征。通過抗菌實驗發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e3O4NPs、PSA@Fe3O4NPs和PSA-NH@Fe3O4NPs對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均沒有抑菌效果，而鹵胺高分子磁性納米粒子PSA-N-Cl@Fe3O4NPs具有很強的抗菌性能。
　　PSA-N-Cl@Fe3O4

6、NPs對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的的最小抑菌濃度均為15μg·mL-1，最小殺菌濃度均為20μg·mL-1。濃度為15μg·mL-1的PSA-N-Cl@Fe3O4NPs分別在150min和180min內可以將濃度為4.3×107CFU/mL的大腸桿菌和1.9×107CFU/mL金黃色葡萄球菌全部殺死?？咕Y果表明PSA-N-Cl@Fe3O4NPs對大腸桿菌的抗菌性能優(yōu)于金黃色葡萄球菌。鹵胺高分子磁性納米粒子PSA-N-Cl@Fe3O4N

7、Ps具有的磁性特征可使該材料在水溶液中具有較好的可回收性。
　　(3)大孔交聯(lián)鹵胺高分子抗菌材料的合成、表征及抗菌性能研究
　　通過懸浮共聚的方法制備了大孔交聯(lián)聚苯乙烯與聚丙烯酸混聚物樹脂PSA，通過調整St與AA的比例、水相油相的比例和致孔劑的用量得到形貌尺寸均一的大孔交聯(lián)PSA樹脂。PSA樹脂與叔丁胺的胺化反應得到鹵胺前置體PSA-NH樹脂，再經(jīng)過氯化反應得到大孔交聯(lián)鹵胺高分子抗菌樹脂材料PSA-N-Cl。通過比表面積分