抗菌天然橡胶纳米复合材料的研制

研究了自制ZnO/Ag纳米复合抗菌剂的亲油改性,利用改性后的ZnO/Ag纳米复合抗菌剂制备天然橡胶(NR)纳米复合材料,探讨了抗菌NR纳米复合材料的抗菌、抗藻性能.结果表明:ZnO/Ag纳米复合抗菌剂经磷酸三丁酯(TBP)改性后,沉降率从接近1减小到0.2以下,亲油性和稳定性大大提高,将TBP改性后的抗菌剂加入到油性介质正己烷中,抗菌剂分散均匀,粒径在100nm以内;在NR纳米复合材料的制备中,随着ZnO/Ag纳米复合抗菌剂添加量的增加,正硫化时间减小;经检测,抗菌NR纳米复合材料对大肠埃希氏菌的抗菌率达98%以上,且抗菌率随抗菌剂添加量的增加而增大,抗藻性能达到最优零级标准.     

纳米ZnO-氧化石墨烯及ZnO-氧化石墨烯/水性聚氨酯复合涂层的抗菌性能

循环冷却水系统滋生细菌会导致生物黏泥产生及设备腐蚀,为解决这一问题,由硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）改性纳米ZnO,改性纳米ZnO与氧化石墨烯（GO）在二甲基乙酰胺中复合,获得纳米ZnO-GO复合抗菌材料,并利用纳米ZnO-GO改性水性聚氨酯（PU）,得到纳米ZnO-GO/PU复合涂层。对纳米ZnO-GO复合抗菌材料进行表征分析及抗菌性能测试,对纳米ZnO-GO/PU复合涂层进行抗菌性能测试及物理性能分析。结果表明,纳米ZnO成功负载在GO表面,纳米ZnO-GO纯度较高,当GO质量分数为35wt%、纳米ZnO-GO使用量为160 mgL^-1时,其抗菌率可达97.16%;当纳米ZnO-GO质量分数为2.33wt%时,纳米ZnO-GO/PU复合涂层抗菌率可达90.29%,同时拥有4 H的铅笔硬度及93.26%的缓蚀性能。     

生物基没食子酸环氧树脂/纳米氧化锌抗菌涂层的制备与性能EI北大核心CSCD

以没食子酸为主要原料制备生物基没食子酸环氧树脂(GAER),将硅烷偶联剂KH550表面改性的纳米ZnO与GAER进行复合,以丁二酸酐为固化剂,制备KH550-nano-ZnO/GAER生物基复合涂层。对纳米ZnO改性前后微观结构的变化进行表征;采用示差扫描量热仪对丁二酸酐/GAER体系的固化过程进行研究,测试KH550-nano-ZnO的加入对GAER固化膜力学性能、热性能、动态力学性能以及抗菌性能的影响。结果表明:适量KH550-nano-ZnO的加入,可以增加GAER固化体系的玻璃化温度,提高涂层表面的抗冲击性,KH550-nano-ZnO含量的增加使得涂层的硬度增加,附着力下降,热稳定性增加。复合涂层的起始热失重温度(T5%)比纯GAER高12.6~15.4℃。当KH550-nano-ZnO含量为2%(质量分数)时,玻璃化转变温度与纯GAER树脂相比增加了30.7℃。KH550-nano-ZnO/GAER固化涂膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99%。     

酚醛-蒙脱土和KH550-埃洛石复配改性尼龙6的制备及性能

通过自制的酚醛-纳米蒙脱土(PF-MMT)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷-纳米埃洛石(KH550-HNTs)以不同质量配比复配改性PA6,研究了不同复配比例对PA6结晶性能、热稳定性、吸水性和力学性能的影响.结果表明:PF-MMT复配KH550-HNTs改性PA6提高了体系的热稳定性和抗吸水性,Tg变化不大,但结晶度下降.纳米PF-MMT复配KH550-HNTs/PA6复合材料的刚性得到提高,韧性有所下降,尤其是弯曲强度得到较大提高.     

酚醛-蒙脱土和KH550-埃洛石复配改性尼龙6的制备及性能

通过自制的酚醛-纳米蒙脱土(PF-MMT)和γ-氨丙基三乙氧基硅烷-纳米埃洛石(KH550-HNTs)以不同质量配比复配改性PA6, 研究了不同复配比例对PA6结晶性能、热稳定性、吸水性和力学性能的影响。结果表明: PF-MMT复配KH550-HNTs改性PA6提高了体系的热稳定性和抗吸水性, T_g变化不大, 但结晶度下降。纳米PF-MMT复配KH550-HNTs/PA6复合材料的刚性得到提高, 韧性有所下降, 尤其是弯曲强度得到较大提高。     

偶联剂对EVOH/纳米SiO_2复合材料结构与性能的影响

采用不同的偶联剂KH550、KH560、KH570和KH8431对纳米SiO2进行表面改性,采用熔融共混法将未改性和改性纳米SiO2(5%(质量分数)SiO2)与EVOH共混制成复合材料,并吹塑成薄膜。利用FT-IR、TEM、SEM对不同偶联剂处理的纳米SiO2和复合材料的结构进行表征,并对复合材料的流变性能、阻隔性能、力学性能、耐热性能和透明性进行了表征。结果表明,纳米SiO2与4种偶联剂均形成化学键合,改性纳米SiO2比未改性纳米SiO2在EVOH中分散性好,加工时熔体的流动性更好。用KH550处理的纳米SiO2在EVOH中分散性最好,与EVOH能形成较大界面相互作用力,与EVOH/未改性纳米SiO2复合材料相比,EVOH/改性纳米SiO2复合材料的拉伸强度和储能模量分别提高17.2%和136%,透湿、透氧系数分别下降11.2%和9.5%,透光率达到74.9%,雾度为14.9%。     

纳米氧化锌及无机多酸改性树脂复合转化膜的性能

纳米氧化锌(ZnO)难以分散在有机基体中,需对其改性。目前有关改性纳米ZnO结合水性聚氨酯、钼酸盐等涂覆到镀锡板表面的研究较少。以阳离子丙烯酸树脂、阳离子水性聚氨酯、KH550改性的纳米ZnO、钼酸钠、氟钛酸等为组分原料,在镀锡板表面形成一种复合转化膜。利用电化学测试、盐雾试验、抗硫性测试、附着力测试等研究了转化膜的性能。结果表明:该无铬复合转化膜具有优良的耐蚀性、抗硫性和附着力等性能。     

聚乙烯醇/纳米氧化锌复合材料的非等温结晶动力学

为了研究聚乙烯醇/纳米氧化锌复合材料的结晶性能,通过熔融共混挤出的方法制备了复合材料,并在差示扫描量热分析(DSC)的基础上通过Jeziomy法和Liu法研究了聚乙烯醇薄膜和聚乙烯醇/纳米氧化锌复合材料的非等温结晶动力学行为.结果表明,聚乙烯醇薄膜和聚乙烯醇/纳米氧化锌复合材料的非等温结晶行为强烈地依赖于冷却速率,随着冷却速率的提高,结晶速率常数增大,结晶的不完善程度也增大.在相同的冷却速率下,复合体系的Avrami指数n值和结晶速率常数Z。较大,晶体的完善程度较高.要达到相同的结晶度,复合材料所需的冷却速率要小于聚乙烯醇薄膜,即纳米氧化锌的加入使材料中聚乙烯醇的结晶速率增加,对聚乙烯醇具有异相成核作用.     

原位制备季铵盐聚合物/纳米ZnO复合抗菌剂

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、甲基丙烯酸(MAA)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)、纳米ZnO为原料,通过原位法制备了聚二甲基二烯丙基氯化铵-甲基丙烯酸-烯丙基缩水甘油醚/纳米ZnO(PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO)复合材料,考察了纳米ZnO用量对复合材料性能的影响,通过FT-IR、XRD和TEM对其结构进行了表征,将其应用于棉织物整理中.结果表明:当纳米ZnO为0.8％时,PDMDAAC-AGE-MAA/纳米ZnO复合材料的稳定性最佳;复合材料中存在环氧基团以及纳米氧化锌的特征吸收峰,纳米ZnO在复合材料中具有良好的分散性;将其整理织物后,与原布相比,经10次标准洗涤织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率高达80％以上,对白色念珠菌的抗菌性可达75％以上,具有良好的耐洗牢度;经过整理后的织物断裂强力无影响.     

CaSO4晶须/纳米TiO2/PP-R树脂复合材料的制备及紫外老化性能研究

以CaSO4晶须/纳米TiO2为添加剂制备了CaSO4晶须/纳米TiO2/PP-R树脂复合材料,并研究了紫外辐射对复合材料力学性能的影响.结果表明:经7％的KH550偶联剂改性后的CaSO4晶须具有较好的分散性能,经6％的KH570偶联剂改性后的纳米TiO2具有较好的分散性能;与纯PP-R相比,CaSO4晶须添加量为5％时,复合材料的性能有较大的提高,其热变形温度由72.03℃提高到104.78℃,断裂伸长率也由45.32％提高到122.27％;添加纳米TiO2对CaSO4晶须/PP-R树脂的耐热性能和力学性能没有明显的影响,但却能大幅度增强复合材料的抗菌性能及紫外老化性能.     

银系抗菌剂对包装原纸性能的影响

目的 研究银系抗菌剂对包装原纸抗菌性能、白度和力学性能的影响。方法 选用乙酸银、纳米银、磺胺嘧啶银等3种不同的银系抗菌剂,采用表面涂布的方法制备出抗菌纸;选用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌检测其抗菌性能;比较抗菌纸和空白试样的力学性能。结果 3种抗菌纸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定的抗菌效果,抑菌圈直径为0.35~5.46 mm,其中对金黄色葡萄球菌的抗菌效果最为明显;当抗菌液的质量分数为0~0.5%时,随着浓度的增加,乙酸银抗菌纸的抗菌性能随之增加;当抗菌液的质量分数为0~10%时,随着浓度的增加,纳米银抗菌纸的抗菌性能也逐渐增加;当抗菌液的质量分数为0.6%时,磺胺嘧啶银抗菌纸抗菌性能达到最佳;抗菌剂对包装原纸白度有一定影响,但对力学性能的影响不明显。结论 3种抗菌纸对金黄色葡萄球菌的抗菌效果比对大肠杆菌的优良,抗菌纸的抗菌性能与抗菌剂种类和浓度有关;抗菌处理对包装原纸的力学性能和表面结构影响不大,但乙酸银和纳米银抗菌剂会导致纸张白度的下降。     

氧化稀土成核改性抗菌PP薄膜的研究

以聚丙烯(PP)为基体树脂,氧化稀土为成核剂,油酸酰胺改性载银磷酸锆为抗菌剂,制备成核剂母粒、抗菌剂母粒和抗菌PP薄膜,并对其性能进行研究。结果表明:经氧化稀土成核改性的抗菌PP薄膜,球晶尺寸减小,结晶度提高;含0.3%氧化稀土和0.8%改性载银磷酸锆的PP薄膜,其拉伸强度、直角撕裂强度、透光率有不同程度的提高,雾度明显下降,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率为99.87%和99.24%,抗菌性能和物理力学性能优良。     

ZnOw/纳米复合抗菌剂的研制

以四针状乳化锌晶须为主要活性成分，配以氧化锌和乳化饮纳米，并用吸附的办法使纳米材料均匀分散，制各了一种新型复合抗菌剂。测试效果显示该抗菌刑具有优异的抗菌效果，又安全无毒。添加1％～2％的抗菌剂于塑料制品中得到了对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白假丝酵毋菌和鼠伤寒沙门氏菌抗菌效果均达到99％以上的抗菌塑料制品。对该娄抗菌剂的抗菌机理作了初步分析。     

含Ag-Zn无机抗菌剂的Ca3(PO4)2涂层的抗菌性能

采用等离子喷涂方法在OCr18Ni9Ti不锈钢基体上制作分别含有不同含量Ag-zn无机抗菌剂的涂层.X射线衍射(XRD)测试分析表明:涂层中的Ag-Zn无机抗菌剂为ZnO2、Ag2O2和Ag2SO4;涂层对大肠杆菌ATCC 8099和金黄色葡萄球菌ATCC 6538的抗菌性能表明:含Ag-Zn无机抗菌剂的磷酸钙涂层具有优异的抗菌性能,随涂层中Ag-Zn无机抗菌剂含量的增加和涂层与细菌作用时间的延长,涂层的抗菌率提高.     

用电沉积法制备纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜

以海藻酸钠为稳定剂用水热法合成纳米氧化锌,再用电沉积法制备了纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜。测试纳米氧化锌的粒径和化学结构、观察了复合膜的形貌并测试其性能。结果表明,纳米氧化锌/海藻酸钠复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗菌性能,对亚甲基蓝染料有良好的光催化降解效应。     

卤胺季铵盐双活性抗菌剂的制备及其在纤维基包装材料中的应用

目的 在温和实验条件下制备卤胺季铵盐双活性抗菌剂,考察其抗菌活性并研究其在纤维基包装材料中的应用。方法 利用紫外-可见分光光度计标定标准曲线,考察双活性抗菌剂及负载该抗菌剂的纤维基包装材料的抗菌活性和再生复用性能。结果 双活性抗菌剂在质量浓度为0.25 g/mL时,15 min内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果均达到100%;负载双活性抗菌剂的纤维基包装材料在15 min内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效果均达到100%;经3次抗菌性能再生后,双活性抗菌剂和纤维基抗菌包装材料的一次杀菌效果仍可达到100%。结论 双活性抗菌剂对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)与革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)均有良好的灭菌作用,负载双活性抗菌剂的纤维基材料的灭菌效果良好,且抗菌性能可多次再生。     

硅烷偶联剂KH550对Parylene C膜与金属铝基体结合强度的影响

采用拉开法分析了KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)偶联剂浓度对Parylene C膜与金属铝基体间结合强度的影响,采用拉曼光谱(Raman)和红外光谱(FT-IR)分析了偶联剂在膜和基体间的作用机理。研究结果表明,使用10%的KH550偶联剂可提高Parylene C膜与铝基体的结合强度到7.5MPa。其增强作用机理为KH550偶联剂的烷氧基团水解后,-Si-OH与基体的Al-O键发生化学作用生成-Si-O-Al键,-NH2能与Parylene C膜分子间形成氢键,从而使Parylene C膜与金属铝之间产生化学键桥连。     

四针状氧化锌晶须/天然橡胶抗菌医用复合材料的制备

将硬脂酸钠改性四针状氧化锌晶须(Sodium stearate-T-ZnOw)超声分散液引入天然胶乳(NRL)基体中,制备了绿色环保的Sodium stearate-T-ZnOw/橡胶(NR)抗菌医用复合材料。系统研究了Sodium stearate-T-ZnOw/NR复合材料的综合力学性能、抗菌性能和热稳定性能。结果表明:当Sodium stearate-T-ZnOw含量达3wt%时,Sodium sterate-T-ZnOw/NR复合材料的综合力学性能,相比纯胶,邵尔A硬度,300%定伸应力,拉伸强度,撕裂强度,断裂伸长率,提高了8.6%、25.4%、20.3%、25.6%、6.4%。此时,复合材料的热稳定性能也达到了最大值,相比纯胶,复合材料的起始热降解温度(T₀)和终止热降解温度(T_f)分别比纯胶的T₀和T_f提高了21.2℃和5.9℃。当Sodiumstearate-T-ZnOw含量超过3wt%时,其能在天然胶乳中充分发挥抑制大肠杆菌、金葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、表皮葡萄球菌生长的能力,它可以进入细菌细胞,导致细胞壁被破坏,细胞内成分泄漏,细胞死亡。