植物源色素-PBS復(fù)合抗菌材料的性能研究.pdf

1、本論文通過(guò)超聲波輔助法提取了石榴皮、大黃、黃芩三種天然植物源黃色素,作為天然抗菌劑,以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)為基材,采用熔融共混法制備了PBS/色素復(fù)合材料,同時(shí)探討了色素含量以及兩種偶聯(lián)劑修飾色素對(duì)PBS/色素復(fù)合抗菌材料性能的影響。
　　 本論文的研究結(jié)論如下:
　　 (1)利用超聲波輔助法確定了提取三種源黃色素的最佳工藝;采用試管預(yù)示法鑒定了三種色素成分,其均含有本身的活性成分。
　　 (2)探討了色素

2、含量對(duì)PBS/色素復(fù)合材料熱穩(wěn)定性、親水性以及降解性等性能的影響。
　　 與純PBS相比,色素的添加提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。隨著色素含量的增加,復(fù)合材料的親水性逐漸提高,當(dāng)色素含量為9%時(shí),親水性為,大黃＞石榴皮＞黃芩,PBS/大黃復(fù)合材料的接觸角為63.5°,相對(duì)于純PBS而言,親水性提高了23.0%。同時(shí),復(fù)合材料的降解性有顯著的提高。當(dāng)降解時(shí)間到60d時(shí),純PBS的質(zhì)量損失率為1.8%;當(dāng)色素含量為9%時(shí),降解性為,黃芩

3、＞石榴皮＞大黃,PBS/黃芩9%復(fù)合材料的質(zhì)量損失率為11.1%,相對(duì)于純PBS,降解性能提高了507.1%。
　　 (3)采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550修飾色素,探討了其添加量對(duì)PBS/5%色素復(fù)合材料力學(xué)性能、親水性以及降解性等性能的影響。
　　 通過(guò)KH-550對(duì)色素的修飾,有效的改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能。與純PBS/色素5%相比,PBS/大黃5%復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率最大值出現(xiàn)在KH-550添加量分別為1.5%

4、和2.5%時(shí),提高了20.2%和124.0%。隨著偶聯(lián)劑含量的增加,復(fù)合材料的疏水性逐漸增強(qiáng),其疏水性為:黃芩＞石榴皮＞大黃。與純PBS/色素5%相比,當(dāng)偶聯(lián)劑含量為2.5%時(shí),PBS/黃芩5%復(fù)合材料的疏水性提高了20.1%。同時(shí),復(fù)合材料的質(zhì)量損失率逐漸增強(qiáng),即復(fù)合材料的降解性有顯著的提高,當(dāng)降解時(shí)間到60d時(shí),與純PBS/黃芩5%復(fù)合材料相比,當(dāng)偶聯(lián)劑含量為2.5%時(shí),復(fù)合材料的質(zhì)量損失率為8.7%,其降解性能提高了80.6%。<

5、br>　　 (4)采用鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-201修飾色素,探討了其添加量對(duì)PBS/5%色素復(fù)合材料力學(xué)性能、親水性以及降解性等性能的影響。
　　 NDZ-201有效的改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能。PBS/黃芩5%復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的最大值均出現(xiàn)在偶聯(lián)劑含量2.0%時(shí),為29.SMPa和35.5%,與純PBS/色素5%相比,分別提高了15.4%和115.5%。隨著偶聯(lián)劑含量的增加,復(fù)合材料的親水性逐漸增強(qiáng),其親水性為:石

6、榴皮＞大黃＞黃芩。與純PBS/色素5%相比,當(dāng)偶聯(lián)劑含量為2.5%時(shí),PBS/石榴皮5%的親水性提高了15.4%。同時(shí),復(fù)合材料的質(zhì)量損失率逐漸增強(qiáng),即復(fù)合材料的降解性有顯著的提高,當(dāng)降解時(shí)間到60d時(shí),與純PBS/黃芩5%相比,當(dāng)偶聯(lián)劑含量為2.5%時(shí),復(fù)合材料的質(zhì)量損失率為9.9%,其降解性能提高了105.2%。
　　 由此可知,KH-550和NDZ-201兩種偶聯(lián)劑對(duì)三種天然黃色素均具有一定的修飾效果。
　　 (5

7、)通過(guò)抑菌圈法測(cè)試三種天然黃色素的抑菌性,均表現(xiàn)出明顯的抑菌效果。三種天然黃色素對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸肝菌的抑菌效果良好,是一種潛在的植物源抗菌劑。
　　 PBS/色素復(fù)合材料對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌均表現(xiàn)出良好的抗菌性能。當(dāng)色素含量為9%時(shí),PBS/石榴皮復(fù)合材料對(duì)其抗菌率分別為99.2%和99.6%;PBS/大黃復(fù)合材料的分別為91.1%和96.1%:PBS/黃芩復(fù)合材料的分別為98.4%和99.4%。色素經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH