抗菌聚乙烯塑料制备及性能研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文抗菌聚乙烯塑料制备及性能研究摘要抗菌塑料已应用于大型家电、通讯器材、汽车制造等方面。采用纳米技术改性的无机抗菌剂由于粒径细，大大提高了其与细菌的接触面积，同时可穿透细菌的细胞壁进入细胞体内，破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖能力而死亡，从而达到抗菌的目的。因此，研究开发抗菌塑料，对于净化人类生活环境，提高健康水平具有重要的意义。聚乙烯(PE)是产量最大的塑料品种，已在工业和民用领域得到广泛应用。为了进一步提高其性能，增加功能，提高附加值，扩大应用领域，对其功能化和高性能化已成为研究的热门课题。

2、其中，抗菌聚乙烯塑料是其发展的重要方向。本文研究了在低密度聚乙烯(LDPE)中添加一种由金属离子、稀土离子、纳米二氧化钛、极性矿物等复合而成的、既能产生负离子又有抗菌功能的新型复合无机抗菌剂(Eli)和有机抗菌剂吡啶硫酮锌(ZPT)，制备得到了具有优异抗菌性能、抗菌持久性和良好负离子释放功能的LDPE／EIi、LDPE／Eli／ZPT二种新型抗菌塑料。采用偶联剂对Eli进行表面改性，考察了偶联剂种类、用量及反应时间对Eli表面改性效果的影响。采用熔融共混法制备得到了LDPE／Eli抗菌塑料和LDPE／Eli／ZPT抗菌塑料

3、。系统地研究了Eli和ZPT在基体中的分散性及抗菌塑料的抗菌性、抗菌持久性、流变性、结晶性能、力学性能和老化性能。Eli的表面改性研究结果表明：加入浙江工业大学硕士学位论文2phr硅烷偶联剂KH560，在80。C的水浴温度下反应4h时，Eli的表面改性效果最好，使其表面由亲水性变为亲油性。同时通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析表明，硅烷偶联剂以化学键合的方式与Eli表面结合发生了键合。将Eli、ZPT分别与LDPE熔融共混，探讨了Eli、ZPT用量对LDPE抗菌塑料熔体粘度、结晶性能和力学性能的影响规律。结果表明：添加

4、少量ZPT或表面改性的Eli对LDPE拉伸强度影响不大，但LDPE抗菌塑料非牛顿指数均小于1．0，表现为剪切变稀的假塑性流体行为，其加工流动性提高。同时，由于Eli粒子可吸收紫外光，因而使LDPE抗菌塑料表现出优异的抗紫外光老化性能。抗菌性能分析表明：LDPE／Eli抗菌塑料除具有抗菌性能之外，还具有优良的负离子释放功能；当ZPT添加量为0．5wt％时，LDPE／Eli／ZPT抗菌塑料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有优良的抗菌效果，其24小时抗菌率高达98．3％。关键词：聚乙烯，表面改性，结晶，流变，老化，抗菌性能，负离子

5、释放浙江工业大学硕士学位论文PREPARATIONANDPROPERTIESOFANTIBACTERIALPOLYETHYLENEPLASTICSABSTRACTAntibacterialplasticshavebeenwidelyappliedinmanyfieldssuchaslarge-scalewiring，communicationequipmentandautomotive．Becauseabio—antimicrobialmodifiedbynanotechnologyhasnano—scale，thecon

6、tactbetweenabio-antimicrobialandbacteriaisgreatlyincreased．Theabio—antimicrobialcanpenetratecellmembraneanddamagethecell’Ssynthetaseactivity，resultinginthelossofproliferationcapacityanddeath．Themodifiedabio．antimicrobialshowsexcellentantibacterialeffect．So，researc

7、hingonantibacterialplasticshasimportantsignificanceinthefieldsoftheenvironmentpurificationandhealthimprovement。Polyethylene(PE)hasalreadybeenwidelyappliedincivilianandindustry．HoweveritisvaluabletoincreasethefunctionsandenhancetheperformancesofPEmatrix．Theantibact

8、erialpolyethyleneisresearchfocusofPEfunctionalcomposites．Inthiswork，anovelkindofantibacterialandanion-releasedpolyethylenecompositewaspreparedbyusingEli