【摘要】：聚氨酯(PU)是與我們的生活息息相關(guān)的一類材料,家具、保溫材料、隔音材料、交通乃至醫(yī)療領(lǐng)域都隨處可見它的身影。但是這種材料也有其顯著的缺點,在使用時非常容易被細(xì)菌所污染,從而影響我們的生產(chǎn)生活乃至生命。近年來,科學(xué)家們開始研制一類自身具有抗菌功能的聚氨酯,他們將一些小分子的抗菌基團通過物理方法對聚氨酯進行改性,但這種方法雖能制成聚氨酯抗菌材料,卻存在容易脫落的危險,特別是在醫(yī)療領(lǐng)域,如果脫落,將會有致命的危險。因此,越來越多的科學(xué)家們開始使用化學(xué)方法來合成較為穩(wěn)定的聚氨酯抗菌材料。本論文首先采用BF_3·Et_2O/CF_3COOH共催化體系,將環(huán)氧氯丙烷(ECH)開環(huán)聚合的方法完成了端羥基聚環(huán)氧氯丙烷醚(PECH)的制備。使用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、核磁共振氫譜(~1H NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)等方法來確定其結(jié)構(gòu)以及分子量。實驗結(jié)果表明PECH已經(jīng)成功合成,同時符合我們設(shè)定的分子量范圍(2000~3000)。然后采用文獻報道的方法制得包含優(yōu)異抗菌活性的N~1-正十二烷基二乙烯三胺(DDTA),然后將三丁基膦(TBUP)以及抗菌效果優(yōu)異的小分子基團DDTA通過化學(xué)方法對先前制備的PECH進行接枝改性,使PECH帶有抗菌活性。采用FTIR、~1H NMR確定其結(jié)構(gòu)并利用正交試驗得到了接枝率最高的反應(yīng)條件。在PECH與DDTA的接枝反應(yīng)中:使用丙酮作為溶劑,在80℃下反應(yīng)12 h,控制原料比為1:3為最佳反應(yīng)條件,此時的接枝率可達26.9%;在PECH與TBUP的接枝反應(yīng)中,使用丙酮作為溶劑,在100℃下反應(yīng)48 h,控制原料比為1:3時接枝率最高可達18.6%。接著將接枝有抗菌基團的PECH采用一步法合成了聚氨酯(PU)抗菌材料。討論了催化劑與發(fā)泡劑對反應(yīng)結(jié)果的影響,獲得了PU抗菌材料的最優(yōu)原料配方。同時通過拉伸性能、掃描電鏡(SEM)以及熱重(TG)的測定最終獲得PU抗菌材料的物理性能。最后,使用最為常見的三種細(xì)菌:大腸桿菌(E.coli)、金黃色葡萄球菌(S.aureus)以及枯草芽孢桿菌(B.subtili)對以上制備的PU抗菌材料采用抑菌圈以及平板菌落計數(shù)的方法來探究其抗菌性能。結(jié)果證明,兩種產(chǎn)品對于三種菌均具備較好的抑菌性能,而PECH-DDTA聚氨酯抗菌材料抑菌性能最好。本論文采用的這種方法與其他方法相比有很大優(yōu)勢:在不影響聚氨酯自身性能的前提下又可以克服物理方法所帶來的易脫落等風(fēng)險,且抗菌性能更為優(yōu)異。
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB34
【圖文】：

使用這種抗菌劑相較其他兩種時間更早。其中最常見且應(yīng)用最為廣泛的是由甲殼質(zhì)脫去乙�；缶珶挸龅臍ぞ厶�。這類物質(zhì)來源于蝦、蟹的殼，研究者們將其分為殼聚糖及其衍生物以及殼寡糖[27]兩類。除此之外，還有一種較為常見則是山梨酸。1.1.1.1 殼聚糖及其衍生物殼聚糖是一種天然的聚氨基葡萄糖，也是僅有的堿性多糖，安全無毒可降解，其結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示。它的來源十分廣泛且價格并不昂貴，在性能以及應(yīng)用方面也有很多優(yōu)勢。它與人體細(xì)胞有優(yōu)良的親和性且無免疫性，因此可以被應(yīng)用于癌癥腫瘤治療等醫(yī)療領(lǐng)域[28]。但殼聚糖在水或有機溶劑中溶解性很差，使其使用范圍受限，為此亟需對其進行改性來提高其溶解性。研究者們根據(jù)殼聚糖的結(jié)構(gòu)及性能研制出了諸如羧甲基、醚化、季銨鹽、碘化等類型的殼聚糖[29-32]。Hirano S等人[33]用碘代 CH4來改變殼聚糖的性能，合成了三甲基殼聚糖季銨鹽，這種化合物能有效殺滅 E. coli 等革蘭氏陽性菌。但天然抗菌劑仍然有很多缺點，比如耐熱性相對較差，且提取工藝過于復(fù)雜[34]。

二甲基脫氨牛脂季銨鹽進行改性來得到。該研究的主要目的是研究杏仁PC 增強填料的潛力，以此評估它們作為木纖維替代品的適用性。N+CH3CHHT3HT圖 1.3 用于改性蒙脫石的季銨鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1.3 Chemical structure of quaternary ammonium salt used for the modification of tmontmorillonite范艷靜[62]首先將十六烷基二甲基叔胺與 ECH 作用得到了長碳鏈季銨鹽），然后將其加入到 IPDI 及聚乙二醇的混合物中進行反應(yīng)，最終合成了季銨鹽的具有抑菌性的 PU 薄膜材料。抑菌圈實驗結(jié)果表明：采用 S.5CFU/mL）做菌種，當(dāng)季銨鹽含量不同時，PU 薄膜材料的抑菌圈分別為1、25.06、25.95、26.24、28.10、29.17 mm。該實驗同時也證明：薄膜上鹽的量直接決定了該薄膜的抑菌性。

5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0-10010203040RIDTime (min)a圖 2.2 PECH 凝膠色譜Fig.2.2 The GPC graphs of PECH由圖 2.2 可知，a：PECH 峰，b：溶劑峰。實驗所制備的 PECH 有一單峰說明產(chǎn)物純度較高，且沒有其他雜質(zhì)，Mn 為 2095，Mw 為 2353，Mw 與 Mn 相當(dāng)，說明 PECH 的分子量分布均一，是我們預(yù)期的產(chǎn)品。2.3.2 PECH 紅外光譜分析

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