论文部分内容阅读
银(Ag)纳米粒子是一种安全、持久的高效金属抗菌剂,将其与聚合物复合,不仅可改善Ag的分散性,还可赋予或增强高分子材料的抗菌性能。本文在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIM]·BF4)中制备了稳定的Ag纳米胶体,并以[BMIM]·BF4/乙醇为混和溶剂,通过原位聚合方式制备出银/聚苯乙烯(Ag/PS)纳米核壳复合粒子。在苯乙烯聚合过程中,Ag与[BMIM]·BF4分子之间的强吸附作用,阻止了Ag粒子的团聚,而使之包覆在PS中。采用液相化学还原法合成出Ag/壳聚糖(CS)复合胶乳,继而制备了Ag/CS-g-甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合物。研究结果表明,Ag纳米粒子对CS与MMA的接枝聚合起阻碍作用,导致接枝率和接枝效率比无Ag粒子存在时有所下降。通过结构表征和机理分析证明,CS分子吸附Ag而形成了Ag-O键,并且通过静电效应和位阻效应阻止了Ag纳米粒子的聚集,使其均匀分散于复合物中;MMA在CS的羟基上发生了接枝共聚反应;与Ag纳米粒子复合后的CS及CS-g-MMA的热稳定性明显高于纯CS。通过电纺方法制备了Ag/CS/聚氧化乙烯(PEO)复合超细纤维膜。利用扫描电镜和透射电镜观察了不同纺丝条件下电纺膜的微观形貌,结果表明,在Ag纳米粒子存在下可电纺得到形貌良好的超细纤维,Ag粒子均匀分布于纤维膜中。X-光电子能谱分析显示有约10%的Ag元素分布在了纤维膜的表面。吸水率测定结果表明,含有Ag纳米粒子的Ag/CS/PEO电纺纤维膜与CS/PEO电纺膜比较,其吸水率有所提高。拉伸试验表明Ag纳米粒子的引入提高了复合电纺膜的力学性能,其力学性能在湿态下较干态下有所下降。抗菌评价研究结果表明,所制备的Ag纳米粒子具有明显的抗菌性能;Ag/PS核壳复合粒子的抑菌具有长效性;Ag/CS复合抗菌剂具有比单一抗菌剂更高效的抗菌性能;探讨了Ag纳米粒子和CS的抗菌机理,指出Ag/CS基复合抗菌剂的抗菌性能是Ag纳米粒子和CS协同作用的结果。