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细菌、真菌等微生物感染,乃至其生物膜的形成对医疗、工业以及环境等领域造成严重的危害,并威胁着人类健康。为了有效控制和阻止致病菌及其他微生物的感染,近年来科研工作者致力于开发高效的抗菌手段,制备性能优良的抗菌材料。纺织品尤其是棉织物由于其亲水性较好且结构中存在丰富的多糖类营养物质极易携带致病菌并使之滋生。因此,为了提高纺织品的应用价值扩大其适用范围,抗菌整理逐渐成为重要的功能性整理。卤胺化合物作为高效、广谱的新兴抗菌剂,可有效的阻止微生物繁殖进而减弱致病菌引起的感染,在众多种类的抗菌剂中脱颖而出,引起科研工作者的广泛关注,为人类健康和环境卫生领域做出了很大的贡献。卤胺化合物在紫外光照下容易分解,使含氯量损失进而导致抗菌性能下降。因此提升卤胺抗菌剂的光稳定性尤其是紫外稳定性能,在其实际应用中具有十分重要的意义。本研究通过以下几个方面入手,制备高效且紫外稳定性能优异的卤胺抗菌材料。基于卤胺抗菌剂的结构,设计和制备两种不同的环状卤胺化合物前驱体,并整理到棉织物上,制备高效的抗菌棉织物;在所合成卤胺抗菌剂的基础上,引入无机纳米二氧化钛(TiO2),并对棉织物进行同浴整理,有效增强所制备卤胺抗菌剂和抗菌棉织物的紫外稳定性,为复合抗菌材料的制备提供了新的基础;利用纳米TiO2的尺寸及光学特性,制备稳定、高效抗菌的卤胺改性纳米TiO2杂化材料,为核壳结构有机-无机纳米材料的制备提供新方向;基于卤胺化合物和季铵盐抗菌剂的抗菌机理及静电性能,合成高分子复合抗菌剂,并将其应用到棉织物表面,制备紫外稳定性能良好的棉纺织品。首先,分别制备了两种环状卤胺抗菌剂前驱体,六元环异氰尿酸结构1-(2,3-二羟基丙基)-S-三嗪-2,4,6-三酮(DTT)和五元环海因结构3-(3-氯-2-羟基丙基)-5,5-二甲基海因(CHPDMH),通过轧-烘-焙工艺将其整理到棉织物上。抗菌测试结果显示,DTT整理织物可在1 min接触时间内杀死接种数量为1.00×107 CFU的金黄色葡萄球菌,10 min内杀死数量为2.00×107 CFU的大肠杆菌O157:H7;CHPDMH整理织物可在5 min接触时间内杀死99.999%接种数量为1.90×107 CFU的金黄色葡萄球菌和100%接种数量为1.13×107 CFU的大肠杆菌O157:H7。紫外稳定性测试结果可得,DTT整理织物经紫外光照24 h后,织物含氯量由0.27%下降到0.02%,重新氯化后可恢复至初始的37%;CHPDMH整理织物经紫外光照24 h后,含氯量从0.25%下降到0.05%,重新氯化后可恢复92%。两种卤胺抗菌剂前驱体整理织物经氯化后均具有优异的抗菌性能,但经紫外光照射短时间内含氯量损失过快,尤其是DTT整理织物经重新氯化大部分活性氯含量不可恢复。其次,针对所制备的卤胺化合物前驱体1-(2,3-二羟基丙基)-S-三嗪-2,4,6-三酮(DTT)紫外稳定性差的缺点,在DTT整理棉织物体系中引入金红石型二氧化钛(TiO2),并通过轧-烘-焙的方式将两者整理固着到棉织物上。整理后的棉织物具有优异的抗菌性能,可在5 min接触时间内使100%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌O157:H7失活。紫外稳定性测试结果显示,TiO2的引入可有效提升卤胺化合物整理织物的紫外稳定性,随着紫外光照时间的延长,其含氯量与DTT整理织物相比损失程度减小,经紫外光照射24 h后,TiO2添加量为3%的整理织物,其含氯量从0.30%下降到0.09%,重新氯化后含氯量基本可恢复至初始含量,抗菌织物具有良好的细胞相容性,具有一定的应用前景。在卤胺化合物前驱体和TiO2共混制备抗菌棉织物体系中,充分证明了TiO2的引入可以提升卤胺化合物的紫外稳定性。将纳米TiO2作为核结构,采用卤胺化合物前驱体对其进行包覆,进一步考察具有核壳结构杂化材料的紫外稳定性能和抗菌性能,制备了以卤胺抗菌剂前驱体3-烯丙基-5,5-二甲基海因(ADMH)及其共聚单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)为包覆层的核壳结构纳米材料,探索紫外光照下核壳结构卤胺化合物/TiO2杂化材料的耐久性。经抗菌结果显示,所制备的TiO2@poly(ADMH-co-MMA)-Cl NPs可分别在10 min和30 min内杀死100%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌O157:H7,且通过NIH3T3成纤维细胞相容性测试可看出其具有很好的生物相容性。紫外稳定性测试可得,所制备的纳米颗粒具有优异的紫外稳定性和再生性能,经紫外照射72 h后,仅有42%的活性氯含量损失,且重氯化后可恢复至初始的73%,经8个循环的紫外再生性能测试,纳米颗粒的活性氯含量从1.26%降至0.98%。将杂化材料涂层到棉织物上制备抗菌棉织物,所制备的织物具有优异的抗菌效果。在五元环海因结构卤胺化合物前驱体结构中引入芳香环共轭体系,从结构上增强卤胺化合物的紫外稳定性,并进一步对TiO2进行包覆,制备高效耐久的有机无机杂化材料。在包覆前对纳米TiO2进行表面改性,使其可直接分散到油相单体中进而引发聚合,同时在包覆层卤胺化合物结构中引入芳香环结构,制备卤胺化合物/纳米TiO2杂化颗粒MPS-TiO2@PVBC-DMH-Cl NPs,拟进一步提高杂化材料的紫外稳定性。抗菌测试结果表明,所制备的杂化颗粒可在10 min内杀死100%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌O157:H7,基于其对浮游细菌优异的抗菌性能,进一步测试了杂化材料对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌生物膜的作用,测试结果可看出MPS-TiO2@PVBC-DMH-Cl NPs对生物膜的生长和形成具有抑制作用,且对小鼠成纤维细胞L929具有良好的相容性。紫外稳定性测试表明,经紫外照射72 h后,有48%的活性氯含量损失,但重新氯化后可恢复至初始的87%,相较于上一部分研究其紫外稳定性具有更进一步的提升。所制备的杂化材料可涂层到棉织物表面制备抗菌棉织物。卤胺化合物在紫外光照条件下有效氯损失严重,以上研究证明通过TiO2的引入可以有效提升杂化材料的紫外稳定性,为了探索提升卤胺化合物紫外稳定性的另一途径,在体系中引入季铵盐结构,分别制备了带有季铵盐正电荷和羧酸盐负电荷的两种卤胺抗菌剂前驱体聚合物PQDM和PAM,采用层层自组装方式整理到棉织物上。卤胺/季铵盐聚电解质复合抗菌剂相对稳定,在使用过程中,卤胺组分与季铵盐组分具有协同抗菌效果。抗菌测试结果表明,整理织物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌具有优异的抗菌性能,且织物氯化后,可在短时间内使杀菌率达到100%,并能有效抑制生物膜的形成。此外,整理织物具有良好的耐汗渍及耐水洗性能。经紫外照射12 h,其含氯量下降到0.10%,再次氯化后含氯量可恢复至初始的92%,具有优异的恢复性能。通过细胞相容性测试,所制备的抗菌织物对小鼠成纤维细胞显示出良好的相容性。