陽離子丙烯酸酯共聚物的制備及其抗菌性能
發(fā)布時間:2017-05-02 09:03
本文關(guān)鍵詞:陽離子丙烯酸酯共聚物的制備及其抗菌性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對環(huán)境友好化的意識日益增強(qiáng)。環(huán)境中微生物的繁殖和傳播不僅誘發(fā)各種各樣的疾病,而且對環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅。因此,開發(fā)價廉、長效、無毒、抗菌廣譜性的抗菌材料顯得尤為重要。涂料作為重要的建材,其高性能化、多功能化,對制備特殊功能的材料有著重要的意義。抗菌涂料的研制不僅能夠抑制或殺死微生物(細(xì)菌、真菌),防止室內(nèi)病菌的生存和霉菌的生長,而且還可以起到美化和裝飾室內(nèi)的作用?咕苛系闹苽浣M分主要是基料和顏填料,其中基料是涂料的主要成膜物質(zhì),決定著涂膜的主要性質(zhì)。目前,抗菌涂料成膜物的研究主要是合成高分子抗菌劑,因?yàn)楹铣筛叻肿涌咕鷦┎粌H具有長效廣譜,安全無毒,穩(wěn)定性好,抗菌速度快等特性,而且還具滑爽作用。本文在課題組研究功能性高分子成膜物的基礎(chǔ)上,按照成熟的制備工藝,來合成具有抗菌性能的復(fù)合抗菌涂料。首先,論文闡述了目前高分子材料的制備及其應(yīng)用。主要從兩個方面展開:一方面闡述了各類抗菌劑的發(fā)展?fàn)顩r,另一方面闡述高分子抗菌劑的應(yīng)用。第二,以γ-(異丁烯酰胺)丙基三甲基氯化銨(MPAC)為功能性單體,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸β-羥丙酯(β-HPMA)為聚合單體,過硫酸鉀為引發(fā)劑,通過無皂乳液聚合,合成了陽離子丙烯酸酯共聚物(PAM)乳液。通過紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對聚合物結(jié)構(gòu)與粒子形貌進(jìn)行了表征。測試了乳液的基本性能和抗菌性能。結(jié)果表明:該乳液達(dá)到國家內(nèi)墻涂料和建筑涂料用乳液標(biāo)準(zhǔn);PAM乳液具一定的抗菌性能。第三,首先用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、端氨基聚醚(D-400)和乙二胺合成聚脲預(yù)聚體(PU-NCO);再以丙烯酰胺(AM)為封端劑,制備封端的聚脲預(yù)聚體(PU-A),最后以PU-A為交聯(lián)劑,與陽離子和丙烯酸酯類單體共聚,制備了陽離子聚脲丙烯酸酯共聚物(PUAM)乳液?疾觳⒋_定了合成的優(yōu)化工藝。通過FT-IR、TG、SEM和TEM表征了陽離子聚脲丙烯酸酯共聚物的結(jié)構(gòu)和形貌。測試了乳液的基本性能和抗菌性能。結(jié)果表明:該乳液達(dá)到國家內(nèi)墻涂料和建筑涂料用乳液標(biāo)準(zhǔn);PUAM乳液具一定的抗菌性能。第四,以硅烷偶聯(lián)劑(MPTS)為交聯(lián)劑,與陽離子和丙烯酸酯類單體為共聚單體,制備了陽離子有機(jī)硅丙烯酸酯共聚物(PAMM)。通過FT-IR表征了聚合物的結(jié)構(gòu);TG考察了聚合物的熱穩(wěn)定性;SEM和TEM考察了聚合物結(jié)構(gòu)和形態(tài)。同時,測試了乳液的基本性能和抗菌性能。結(jié)果表明:該乳液達(dá)到國家內(nèi)墻涂料和建筑涂料用乳液標(biāo)準(zhǔn);PAMM乳液具一定的抗菌性能。第五,將PAM,PUAM和PAMM乳液分別作為制備涂料的主要成膜物,與納米二氧化鈦等其它顏填料進(jìn)行復(fù)配,制備具有多孔結(jié)構(gòu)的抗菌涂料。測試了涂料的基本性能和抗菌性能。結(jié)果表明:三種涂料都達(dá)到了國家內(nèi)墻涂料標(biāo)準(zhǔn),并且均有優(yōu)良的抗菌性能。總之,陽離子丙烯酸酯基共聚物乳液及其涂料均能達(dá)到建筑涂料用乳液和國家內(nèi)墻涂料的標(biāo)準(zhǔn),該涂料具有很好的抗菌性能,且該涂料具有環(huán)保、自清潔的特點(diǎn),可以用于建筑物室內(nèi)墻壁涂裝。
【關(guān)鍵詞】:抗菌材料 丙烯酸酯共聚物 聚陽離子抗菌劑 季銨鹽 抗菌涂料
【學(xué)位授予單位】:西北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:O633.14
【目錄】:
- 摘要8-10
- ABSTRACT10-12
- 第1章 高分子抗菌劑及應(yīng)用研究進(jìn)展12-38
- 1.1 抗菌劑類型與發(fā)展12-13
- 1.1.1 抗菌劑的研究方向13
- 1.1.2 抗菌劑的類型13
- 1.2 無機(jī)、小分子有機(jī)抗菌劑13-17
- 1.2.1 金屬離子抗菌體系13-14
- 1.2.2 無機(jī)納米粒子光催化抗菌體系14-16
- 1.2.3 季銨鹽抗菌劑16-17
- 1.3 高分子抗菌劑17-26
- 1.3.1 天然高分子抗菌劑17-18
- 1.3.2 合成高分子抗菌劑18-23
- 1.3.2.1 聚季銨鹽抗菌劑19-20
- 1.3.2.2 聚季磷鹽抗菌劑20-21
- 1.3.2.3 聚鹵胺抗菌劑21-22
- 1.3.2.4 聚胍抗菌劑22
- 1.3.2.5 雜環(huán)高分子抗菌劑22-23
- 1.3.2.6 樹枝狀大分子抗菌劑23
- 1.3.3 高分子復(fù)合抗菌劑23-26
- 1.4 高分子抗菌劑的應(yīng)用26-27
- 1.4.1 在衛(wèi)生器械和藥物中的應(yīng)用26
- 1.4.2 在紡織品中的應(yīng)用26-27
- 1.4.3 在塑料領(lǐng)域的應(yīng)用27
- 1.4.4 在水處理方面的應(yīng)用27
- 1.4.5 在其他方面的應(yīng)用27
- 1.5 抗菌涂料的制備與應(yīng)用27-29
- 1.5.1 涂料的主要組分28
- 1.5.2 抗菌涂料的制備與應(yīng)用28-29
- 1.6 本課題的選題意義及研究內(nèi)容29-30
- 參考文獻(xiàn)30-38
- 第2章 陽離子丙烯酸酯共聚物(PAM)的制備及其抗菌性能38-52
- 2.1 引言38-39
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分39-41
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑39
- 2.2.2 PAM的制備39-40
- 2.2.3 PAM的性能檢測40-41
- 2.2.4 PAM的表征方法41
- 2.3 結(jié)果與討論41-47
- 2.3.1 反應(yīng)條件對PAM乳液性能的影響42-46
- 2.3.1.1 陽離子(MPAC)的用量對PAM乳液性能的影響42-43
- 2.3.1.2 聚合溫度對PAM乳液性能的影響43
- 2.3.1.3 引發(fā)劑用量對PAM乳液性能的影響43-44
- 2.3.1.4 軟硬單體(BA"MMA)的比例對PAM乳液性能的影響44-45
- 2.3.1.5 水油比m(H_2O)/m(Monomers)對乳液穩(wěn)定性的影響45-46
- 2.3.2 PAM乳液結(jié)構(gòu)及性能的表征46-47
- 2.3.2.1 PAM的紅外光譜(FT-IR)分析46-47
- 2.3.2.2 PAM乳液粒子的形貌47
- 2.4 PAM的基本性能47-49
- 2.5 PAM的抗菌性能49
- 2.6 結(jié)論49-50
- 參考文獻(xiàn)50-52
- 第3章 陽離子聚脲丙烯酸酯共聚物(PUAM)的制備及其抗菌性能52-66
- 3.1 引言52-53
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分53-55
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑53-54
- 3.2.2 聚脲預(yù)聚體的制備54
- 3.2.3 聚脲預(yù)聚體封端反應(yīng)54
- 3.2.4 PUAM乳液的制備54
- 3.2.5 PUAM乳液的性能檢測54-55
- 3.2.6 PUAM的表征方法55
- 3.3 結(jié)果與討論55-64
- 3.3.1 PUAM的制備55-60
- 3.3.1.1 聚合溫度對PUAM預(yù)聚體合成的影響57-58
- 3.3.1.2 聚脲預(yù)聚體(PU-A)的用量對乳液漆膜性能的影響58
- 3.3.1.3 NCO/NH2總物質(zhì)量之比對PUAM乳液性能的影響58-59
- 3.3.1.4 HPMA含量對PUAM乳液性能的影響59-60
- 3.3.1.5 陽離子(MPAC)的用量對PUAM乳液性能的影響60
- 3.3.2 PUAM乳液的結(jié)構(gòu)與性能60-63
- 3.3.2.1 紅外光譜(FT-IR)分析60-61
- 3.3.2.2 PUAM的熱重分析61
- 3.3.2.3 PUAM乳液粒子的形貌61-62
- 3.3.2.4 PUAM乳液基本性能62-63
- 3.3.3 PUAM的抗菌性能63-64
- 3.4 結(jié)論64-65
- 參考文獻(xiàn)65-66
- 第4章 陽離子有機(jī)硅丙烯酸酯共聚物(PAMM)的制備及其抗菌性能66-77
- 4.1 引言66-67
- 4.2 實(shí)驗(yàn)部分67-68
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑67
- 4.2.2 PAMM的制備67
- 4.2.3 PAMM性能檢測項(xiàng)目及方法67
- 4.2.4 PAMM的表征方法67-68
- 4.3 結(jié)果討論68-75
- 4.3.1 PAMM乳液的制備68-71
- 4.3.1.1 有機(jī)硅單體對PAMM乳液聚合的影響68
- 4.3.1.2 反應(yīng)溫度對PAMM乳液聚合的影響68-69
- 4.3.1.3 引發(fā)劑用量的對PAMM乳液穩(wěn)定性的影響69-70
- 4.3.1.4 MPTS含量對PAMM乳液穩(wěn)定性的影響70-71
- 4.3.1.5 陽離子(MPAC)的用量對PAMM乳液性能的影響71
- 4.3.2 PAMM的表征71-72
- 4.3.2.1 PAMM的紅外光譜(FT-IR)分析71
- 4.3.2.2 PAMM乳液粒子的形貌71-72
- 4.3.2.3 PAMM的熱重分析72
- 4.3.3 PAMM的性能研究72-75
- 4.3.3.1 PAMM乳液膠膜形貌72-73
- 4.3.3.2 PAMM基本性能73-74
- 4.3.3.3 PAMM的抗菌性能74-75
- 4.4 結(jié)論75
- 參考文獻(xiàn)75-77
- 第5章 陽離子丙烯酸酯基結(jié)構(gòu)型抗菌涂料的制備及其抗菌性能77-89
- 5.1 前言77-78
- 5.2 實(shí)驗(yàn)部分78-80
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器78
- 5.2.2 PAM乳液涂料(PAM-C)的制備78
- 5.2.3 PUAM乳液涂料(PUAM-C)的制備78
- 5.2.4 PAMM乳液涂料(PAMM-C)的制備78-79
- 5.2.5 涂料性能檢測項(xiàng)目及方法79-80
- 5.2.6 涂料的吸水率80
- 5.2.7 涂料抗菌性能測試方法80
- 5.3 結(jié)果與討論80-86
- 5.3.1 陽離子丙烯酸酯基抗菌涂料的形貌80-82
- 5.3.1.1 涂料PAM-C涂層及涂料的形貌80-81
- 5.3.1.2 PUAM-C涂層及涂料的形貌81-82
- 5.3.1.3 PAMM-C涂料的形貌82
- 5.3.2 丙烯酸酯基結(jié)構(gòu)型抗菌乳液涂料基本性能82-83
- 5.3.3 抗菌涂料的吸水率83-84
- 5.3.4 丙烯酸酯基抗菌涂料的抗菌性能84-86
- 5.3.4.1 陽離子丙烯酸酯共聚物乳液涂料(PAM-C)的抗菌性能84-85
- 5.3.4.2 陽離子聚脲丙烯酸酯共聚物乳液涂料(PUAM-C)的抗菌性能85-86
- 5.3.4.3 陽離子有機(jī)硅丙烯酸酯共聚物乳液涂料(PAM-C)的抗菌性能86
- 5.4 本節(jié)小結(jié)86-88
- 參考文獻(xiàn)88-89
- 攻讀碩期間發(fā)表的科研成果89-90
- 致謝90
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 呂維華;王榮民;何玉鳳;王博峗;郭俊峰;;調(diào)濕涂料研究進(jìn)展[J];涂料工業(yè);2009年02期
本文關(guān)鍵詞:陽離子丙烯酸酯共聚物的制備及其抗菌性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:340634
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