纳米氧化锌抗菌塑料性能研究.pdf

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1、技术管理纳米氧化锌抗菌塑料性能研究卢焱林(汕头市彩虹塑料纤维母粒厂,广东汕头515000)摘要：本文以聚丙烯为载体，制备了以纳米氧化锌为抗菌分析。剂的抗菌塑料，并以力学性能测试仪，XRD和SEM等对其机械1.4.4机械性能测试性能，结晶性能，相容性进行了测试，同时测试其对金黄葡萄球按GB/T16421-93塑料拉伸性能小试样试验方法，用力学菌和大肠杆菌的抗菌能力。测试结果表明：纳米氧化锌作为抗试验机进行拉伸力学性能测试。菌剂有较好的抗菌能力，机械性能稍有提高，结晶度略微下降。2.结果与讨论关键词：抗菌塑

2、料；纳米氧化锌；性能2.1抗菌性能测试生活中，人们不可避免地要接触到各种各样的细菌、真菌，纳米氧化锌的抗菌性能测试结果如下病毒等微生物。其中各种有害微生物的传播和蔓延严重威胁表1PPZ02抗菌测试结果着人类的健康。据统计，全世界1995年死亡5200万人，其中因微生物测空白对照样菌数(抗菌材料菌数(cfu/抗菌率(%)微生物传染引起的死亡为1700万人，约占1/3。20世纪80年代试cfu/cm2)cm2)初，国外开始进行抗菌材料的研究。欧美主要研究有机抗菌大肠杆菌8.2*1031.7*10297.92

3、剂，到目前为止主要应用于普通日用品和玩具中；日本在抗菌金黄葡萄球9.8*1031.3*10298.68领域中的材料制备和应用性能研究是最为发达和成熟的，主要菌集中研究银系无机抗菌剂，其进展速度飞快。在抗菌材料所用从表1可以看出，纳米氧化锌的抗菌效果十分明显，这说明的抗菌剂中，银系抗菌剂占着十分重要的位置。但是由于银系在PP中添加纳米氧化锌作为抗菌剂是可行的，具体添加比例可抗菌剂本身存在容易变色，银离子溶出带来安全问题等一些缺再进行试验确定优化。点，同时价格比较昂贵，这使它的应用受到一定的限制。因此，2.

4、2相容性测试本文应用氧化锌作为抗菌剂（无色无毒稳定便宜），研究其和聚图1纳米氧化锌抗菌塑料的冲断界面扫描电镜照片（放大1000倍和丙稀混合制成的抗菌塑料的抗菌性能、机械性能、结晶性能5000倍）[1][2]等。1.实验部分1.1材料聚丙烯：牌号HI1500，韩国现代石油化工公司，注塑级，熔3体流动速率12，密度0.9g/cm。抗菌剂（纳米氧化锌）：市购。1.2主要设备40型双螺杆挤出机，南京鼎天机械制造有限责任公司；HDE48注塑机，宁波市海达塑料机械有限公司；H10K-S力学性能测试仪，Hounsfi

5、eld试验设备有限公司；JSM-6360LA扫描电镜，日本电子株式会社；D8ADVANCEX射线衍射仪，Bruker公司。图2各样品的X射线衍射图谱1.3试样制备将纳米氧化锌分别按0份，1份，2份，3份的比例添加到聚丙烯中，经高速混合机混合3分钟，然后用双螺杆挤出机造粒，加工温度100℃，180℃，190℃，190℃，190℃，190℃，180℃，转速300转。制备得样品分别为PP,PPZ01,PPZ02,PPZ03。最后再把样品用注塑机制成测试样条。1.4性能测试1.4.1抗菌性能测试将纳米氧化锌抗菌

6、PP制成测试样品后，委托广东省微生物分析检测中心检测，测试菌种为大肠杆菌和金黄葡萄球菌。1.4.2相容性测试使用日本电子株式会社的JSM-6360LA扫描电镜对冲断样条的断口进行观察。可以看出，纯PP的断面不是很平整，有比较明显的屈服拉1.4.3结晶分析伸韧性断裂现象，而添加纳米氧化锌后，断面比较平整，屈服现使用bruker公司的D8ADVANCEX射线衍射仪进行结晶象不明显，呈现一定的脆性断裂。从5000倍的照片来看，ZnO762015年2月技术管理[4]的分散均匀，粒子与树脂的结合紧密，没有空洞出现

7、，这说明成空洞脱离，所以填充树脂的拉伸强度比纯树脂一般偏低。[3]从表2的测试数据来看，加入纳米氧化锌以后，屈服应力/拉伸ZnO与PP树脂的相容性和分散性都比较好。2.3结晶分析强度有了一定的提高，断裂伸长也有比较明显的提高，断裂应表2根据衍射图谱计算的绝对结晶度（%）力稍微降低一点。其中以添加2份纳米氧化锌的样品的综合性PPPPZ01PPZ02PPZ03能最优。综合结晶分析和相容性分析，这表明了纳米氧化锌与53.26644.20543.97642.920PP的相互作用比较强，相容性较好，结晶速率较快，

8、晶体粒径减小，机械性能得到一定的改善。从表中可以看出：纯PP是以α晶型为主，含有少量β晶的多晶样品。添加纳米氧化锌后则属于α晶型。产生此现象的原因3.结语尚需进一步研究。而结晶度则随这ZnO的加入而降低。这是纳米氧化锌对塑料有良好的抗菌能力，加入纳米氧化锌以由于纳米ZnO在PP中起到类成核剂作用，结晶速度加快，同时后会使聚丙烯的结晶度下降，拉伸强度和拉伸模量还有断裂伸对PP分子链段的有序排列形成阻碍，分子链运动空间减小，结长率都有一定的改善