LLDPE-Nano-ZnO-CCA納米復(fù)合強(qiáng)抗菌薄膜的制備及表征.pdf

1、隨著線性低密度聚乙烯（LLDPE）在薄膜領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對LLDPE高性能、多功能化要求越來越高。納米ZnO（Nano-ZnO）由于自身的特性不僅可以對高分子聚合物的機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)晶度、阻隔等性能產(chǎn)生影響，同時(shí)還可以賦予它一定的抗菌性能。Nano-ZnO作為抗菌劑的抗菌機(jī)理主要為光催化殺菌，但其對光能的利用率僅僅為4％，而且在含量較高時(shí)會(huì)發(fā)生團(tuán)聚效應(yīng)，此時(shí)既不能得到強(qiáng)抗菌材料，同時(shí)對復(fù)合材料的其它性能造成負(fù)面影響。因此如何實(shí)現(xiàn)可見光存在條

2、件下，Nano-ZnO含量較低時(shí)制得既具備強(qiáng)抗菌性能又能保持其它綜合性能優(yōu)良的LLDPE/改性Nano-ZnO/CCA復(fù)合抗菌薄膜，成為亟待解決的具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值的課題。
　　本工作利用人們熟悉的葉綠素的吸收傳遞可見光原理，將葉綠素銅酸（CCA）與改性 Nano-ZnO復(fù)合制備一種新型的 Nano-ZnO/CCA復(fù)合抗菌劑， CCA可將吸收的可見光光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能傳遞給Nano-ZnO，改善Nano-ZnO的光能利用率，

3、從而提高 Nano-ZnO的光催化抗菌效率。將復(fù)合抗菌劑與 LLDPE樹脂熔融共混并向上吹膜制得LLDPE/改性Nano-ZnO/CCA復(fù)合抗菌薄膜。通過對復(fù)合薄膜的抗菌性能、力學(xué)性能、流變學(xué)性能、DSC、TG、透氧性、透光性等進(jìn)行表征，分別研究了未改性 Nano-ZnO、改性 Nano-ZnO以及改性Nano-ZnO/CCA復(fù)合抗菌劑對薄膜綜合性能的影響；通過傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜（FTIR）分析、水接觸角分析（WCA）、活化指數(shù)等表征分

4、別探究了硅烷偶聯(lián)劑KH560、KH570、鈦酸酯偶聯(lián)劑 NDZ-105和硬脂酸四種偶聯(lián)劑對 Nano-ZnO的改性效果并確定了最佳偶聯(lián)劑；通過抗菌長效性檢測對抗菌膜的使用壽命進(jìn)行了分析。主要結(jié)論如下：
　?。?）對比未改性Nano-ZnO和硅烷偶聯(lián)劑KH570改性后的Nano-ZnO分別作為抗菌劑制得的LLDPE/Nano-ZnO抗菌薄膜的性能發(fā)現(xiàn)，Nano-ZnO在含量為0wt%~1.0wt%的范圍內(nèi)，隨著添加量增大，兩種薄膜的

5、抗菌率均逐漸增大，在Nano-ZnO含量為1.0wt%時(shí)，抗菌率可高達(dá)87.5%和90.5%；而兩種薄膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變、撕裂強(qiáng)度均大致呈先上升后下降的規(guī)律，基本在Nano-ZnO含量為0.6wt%時(shí)最大；且經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH570改性Nano-ZnO后制得復(fù)合薄膜的力學(xué)性能均優(yōu)于未經(jīng)改性的復(fù)合薄膜。
　?。?）采用FTIR、WCA、活化指數(shù)等對經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH560、KH570、鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-105、硬脂酸四種偶聯(lián)劑

6、改性后的Nano-ZnO粉體進(jìn)行了表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NDZ-105改性效果最好。并且LLDPE/NDZ-105改性Nano-ZnO復(fù)合薄膜的抗菌性能在抗菌劑含量為0.6wt%時(shí)達(dá)90%以上，不具備強(qiáng)抗菌性能；其橫縱兩個(gè)方向上的拉伸強(qiáng)度、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變、撕裂強(qiáng)度均比相同Nano-ZnO含量的未改性薄膜提高了25.7%/13.4%、8.7%/9.8%、11.7%/14.6%。
　　（3）采用 CCA/改性 Nano-ZnO作為復(fù)合抗菌劑制備

7、出 LLDPE/改性Nano-ZnO/CCA復(fù)合抗菌薄膜。當(dāng)改性 Nano-ZnO含量為0.6wt%（其中改性Nano-ZnO/CCA=3:1）時(shí)，抗菌率高達(dá)99.9%，具備強(qiáng)抗菌作用。此時(shí)薄膜橫縱兩個(gè)方向上的拉伸強(qiáng)度、斷裂標(biāo)稱應(yīng)變、撕裂強(qiáng)度分別為31.9MPa/36.9MPa、1130%/670%、111MPa/99MPa，比純的 LLDPE薄膜提高了13.9%/8.5%、15.9%/8.1%、2.8%/0%。且通過流變學(xué)性能、熱性能