自抗菌及可逆自修復(fù)抗菌聚氨酯涂層研究
發(fā)布時間:2021-09-03 01:01
在過去幾十年里,醫(yī)學(xué)水平不斷提高,但隨著抗生素的濫用,細菌感染引發(fā)的疾病正在變成威脅人類健康的重大問題,而抗菌涂層則是人類對抗細菌的重要武器。聚氨酯樹脂具有機械性能優(yōu)異、分子結(jié)構(gòu)性能可調(diào)及良好生物相容性,本論文開展了一系列基于聚氨酯樹脂的抗菌涂層的制備、抗菌性能及工作機理和功能性研究,具體包括以下兩部分。(1)自抗菌UV陽離子水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂合成及性能研究。采用擴鏈-封端-中和的方法設(shè)計并合成了一種側(cè)基胺鹽型的水性UV聚氨酯樹脂(PWPU)。通過FTIR、UV-Vis光譜、Zeta電位、分散體穩(wěn)定性檢測和TG-DSC等方法研究并比較了PWPU和線性結(jié)構(gòu)主鏈胺基水性UV聚氨酯(LWPU)分散體及涂層在反應(yīng)性、粒徑、分散體穩(wěn)定性、耐熱分解性等方面的區(qū)別。并通過機械性能和化學(xué)浸泡實驗驗證了涂層的可靠性。此外,還將胍基乙酸(GAA)連接到分子鏈的側(cè)位,形成具胍基的大分子QAS,并考察了引入胍基后樹脂分散體及其固化后涂層的抗菌性、力學(xué)性能等,結(jié)果表明該方法顯著提高陽離子水性聚氨酯材料的分散穩(wěn)定性和自抗菌性能,該涂層4h即可殺滅90%以上的細菌,抗菌率較LWPU涂層提高50%。AFM表明側(cè)基...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
活性超氧機理ZnO抗菌涂層的原理示意圖
碩士學(xué)位論文抗菌涂層具有持久的抗菌性能,但在無光條件下對比其他無機抗菌涂層沒有優(yōu)[7]。.2.2 有機抗菌涂層及工作原理目前,有機抗菌涂層是抗菌涂層中研究和應(yīng)用最為深入的領(lǐng)域,也是對抗細最為經(jīng)濟、有效的方式。有機抗菌涂層主要是由聚合物涂覆制備的,賦予抗菌性的聚合物涂層已被廣泛應(yīng)用于生物材料、生物醫(yī)學(xué)裝置等表面[12, 13]。通過究眾多的文獻,將抗菌聚合物分為三類:聚合殺菌劑(polymericbiocides),殺菌聚合物(biocidalpolymers)和釋放殺菌劑型聚合物(biocide-releasingpolymer)。分示意圖如圖 1.2 所示。
之的是作為生物殺傷劑的載體,以某種方式釋放轉(zhuǎn)移殺菌劑到細菌細胞。這樣聚合物活性很高,可以在接近細胞時在局部高濃度地釋放抗菌劑來殺傷細菌。如,長期以來,在海洋防腐蝕涂料中經(jīng)常使用含有三丁基錫的環(huán)氧涂層,被認是釋放殺菌劑型聚合物,環(huán)氧涂層釋放的 TBT 通過緩釋作用殺死周圍環(huán)境中細菌甚至貝類。Worley 等人[24]利用 N-鹵代胺基團開發(fā)了一系列的抗菌聚合物著在各種聚合物骨架上,N-鹵代胺的設(shè)計使得這些抗菌聚合物長期地儲存著活氯。這些聚合物在某些情況下以最佳形式釋放氯或次氯酸鹽,將活性氯直接轉(zhuǎn)到微生物細胞膜的磷脂,通過氧化殺死細菌[25]。近些年來,更多引人入勝的關(guān)釋放殺菌劑型聚合物的研究被報道。例如,來自天然來源茶葉的茶多酚表現(xiàn)出秀的抗菌性能[26],Kenawy等人則模擬合成了這些天然聚合物,并進行研究發(fā)現(xiàn)該聚合物涂層發(fā)揮抗菌功效必須依賴于涂層釋放的酚類物質(zhì)殺死微生物細胞另外,D.Chowdhury 的小組報道過一種殼聚糖水凝膠膜,通過使用不同的納米料如銀,金,碳納米管等形成殼聚糖水凝膠納米復(fù)合抗菌薄膜涂層[28]。1.2.3 混合抗菌涂層及工作原理
本文編號:3380085
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
活性超氧機理ZnO抗菌涂層的原理示意圖
碩士學(xué)位論文抗菌涂層具有持久的抗菌性能,但在無光條件下對比其他無機抗菌涂層沒有優(yōu)[7]。.2.2 有機抗菌涂層及工作原理目前,有機抗菌涂層是抗菌涂層中研究和應(yīng)用最為深入的領(lǐng)域,也是對抗細最為經(jīng)濟、有效的方式。有機抗菌涂層主要是由聚合物涂覆制備的,賦予抗菌性的聚合物涂層已被廣泛應(yīng)用于生物材料、生物醫(yī)學(xué)裝置等表面[12, 13]。通過究眾多的文獻,將抗菌聚合物分為三類:聚合殺菌劑(polymericbiocides),殺菌聚合物(biocidalpolymers)和釋放殺菌劑型聚合物(biocide-releasingpolymer)。分示意圖如圖 1.2 所示。
之的是作為生物殺傷劑的載體,以某種方式釋放轉(zhuǎn)移殺菌劑到細菌細胞。這樣聚合物活性很高,可以在接近細胞時在局部高濃度地釋放抗菌劑來殺傷細菌。如,長期以來,在海洋防腐蝕涂料中經(jīng)常使用含有三丁基錫的環(huán)氧涂層,被認是釋放殺菌劑型聚合物,環(huán)氧涂層釋放的 TBT 通過緩釋作用殺死周圍環(huán)境中細菌甚至貝類。Worley 等人[24]利用 N-鹵代胺基團開發(fā)了一系列的抗菌聚合物著在各種聚合物骨架上,N-鹵代胺的設(shè)計使得這些抗菌聚合物長期地儲存著活氯。這些聚合物在某些情況下以最佳形式釋放氯或次氯酸鹽,將活性氯直接轉(zhuǎn)到微生物細胞膜的磷脂,通過氧化殺死細菌[25]。近些年來,更多引人入勝的關(guān)釋放殺菌劑型聚合物的研究被報道。例如,來自天然來源茶葉的茶多酚表現(xiàn)出秀的抗菌性能[26],Kenawy等人則模擬合成了這些天然聚合物,并進行研究發(fā)現(xiàn)該聚合物涂層發(fā)揮抗菌功效必須依賴于涂層釋放的酚類物質(zhì)殺死微生物細胞另外,D.Chowdhury 的小組報道過一種殼聚糖水凝膠膜,通過使用不同的納米料如銀,金,碳納米管等形成殼聚糖水凝膠納米復(fù)合抗菌薄膜涂層[28]。1.2.3 混合抗菌涂層及工作原理
本文編號:3380085
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