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抗菌塑料用载银涂料研制

张莹

  目前抗菌塑料的制备方法主要是抗菌母粒法,但是母粒法将大量的抗菌剂包裹在塑料内部不能发挥抗菌功效。本课题制备抗菌涂料,将改性涂料辊涂于塑料表面,得到表面抗菌的抗菌塑料。纳米改性抗菌涂料的制备是本课题的关键,纳米涂料的稳定分散是本实验研究的重点。本实验采用载银纳米二氧化钛,研究其在塑料涂料中的分散性能,考察涂层的抗菌性能和物理性能,利用纳米纤维易于分散的一维特性,制备纳米纤维为载体的银系抗菌剂—载银纳米聚苯胺纤维,考察最佳制备条件并对样品表征,研究载银纳米聚苯胺纤维在塑料涂料中的分散性能,考察涂层的抗菌性能和物理性能,得到的结果如下: 载银纳米二氧化钛在塑料涂料中分散性研究中,考察了超声分散、机械分散、表面改性等方式对分散的影响,得出抗菌剂在PVC清漆中最佳分散条件:分散方式为抗菌剂在涂料溶剂中超声预分散40min,在转速为4500r/min下机械分散50min,复合分散剂Tritonx-100和六偏磷酸钠的混合比例为6:4,加入量为0.3%,涂料浓度为65%。抗菌剂加入量为体系的3%,抗菌率为99.9%,涂膜层数一层最佳。载银纳米二氧化钛的加入使改性涂料物理性能加强。抗菌剂在UV光油中最佳分散条件:抗菌剂在涂料溶剂中超声预分散30min,在转速为4000r/min下机械分散60min,复合分散剂Tritonx-100和六偏磷酸钠的混合比例为6:4,加入量为0.3%,涂料浓度80%。抗菌剂加入量为体系的4%,抗菌率为99.99%。载银纳米二氧化钛的加入使改性涂料物理性能加强。 通过硝酸银掺杂法制备载银聚苯胺纳米纤维,最佳制备条件:AgNO3溶液浓度0.001mol/L、反应时间25-35min、反应温度是25-35℃,不调节反应体系的pH时抗菌率为99.9%以上。SEM分析显示载银聚苯胺呈纤维状、直径约为90nm, EDS分析显示载银聚苯胺主要含有C、Cl、Ag等元素,XRD分析检测不出AgCl峰,XPS分析显示银的存在方式主要是Ag0和Ag+,聚苯胺与银的反应是氧化还原和螯合反应共存,FT-IR分析得出聚苯胺与银的反应主要以银离子与聚苯胺的醌式结构螯合为主,TG-DTA分析显示载银聚苯胺具有良好的热稳定性能。 载银聚苯胺纳米纤维在塑料涂料中分散性研究中,考察了超声分散、机械分散等对纳米改性涂料分散稳定性的影响,得出最佳分散条件:超声预分散时间50min,机械分散时间40min,转速3000r/min,达到优于载银纳米二氧化钛的分散效果。抗菌剂加入量为1%时,改性涂料抗菌率为99.9%,涂膜一层最佳。载银聚苯胺纳米纤维的加入使改性涂料物理性能加强。……   
[关键词]:纳米改性抗菌涂料;载银纳米二氧化钛;载银聚苯胺纳米纤维;分散稳定性;抗菌性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南大学2011年