聚乳酸抗菌材料的制备与性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:liuqingsong835200
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选择合适的抗菌剂添加到聚乳酸(PLA)中,通过溶液共混法和挤出共混法分别制备了聚乳酸/Ag抗菌薄膜和聚乳酸/壳聚糖共混膜,考察了所制材料的抗菌效果、抗菌长效性、力学性能以及降解性能等,在赋予聚乳酸材料抗菌性能的同时,保持了其力学性能及降解性能。对添加2%的TiO2、纳米Ag-TiO2抗菌剂、AM-5型Ag-Zn复合抗菌剂、纳米Ag型抗菌剂、CAH-2型抗菌剂和壳聚糖等六种抗菌剂的聚乳酸薄膜进行抗菌效果考察结果显示:AM-5型抗菌剂、纳米Ag型抗菌剂和壳聚糖的添加能够使所制聚乳酸材料具有抗菌作用,且初步发现纳米Ag型抗菌剂和壳聚糖对聚乳酸分子量的影响较小。采用溶液共混的方法制得纳米Ag型抗菌剂含量不同的聚乳酸/Ag抗菌薄膜试样,实验结果表明添加少量纳米Ag型抗菌剂即可使薄膜具有抗菌功能,添加1%的纳米Ag型抗菌剂薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率达到100%,且薄膜具有抗菌长效性,纳米Ag型抗菌剂在聚乳酸/Ag抗菌薄膜中不溶出。力学性能测试发现纳米Ag型抗菌剂的加入对薄膜拉伸强度和断裂伸长率影响不大;土壤降解实验发现,在16周降解过程中薄膜的质量损失较少但相对分子质量变化较大,抗菌剂的加入对薄膜的降解性能基本无影响。采用挤出共混法制备了壳聚糖添加量不同的聚乳酸/壳聚糖共混膜,实验结果表明添加2%及2%以上的壳聚糖能够使聚乳酸/壳聚糖共混膜对三种菌种的抗菌率达到90%以上,且少量添加壳聚糖对聚乳酸的力学性能影响不大;但是由于壳聚糖为天然抗菌剂,稳定性较差,使得薄膜的抗菌长效性较差。土壤及溶液中的降解实验结果表明,壳聚糖的添加能够使聚乳酸的分子量及拉伸强度降低速度加快,但由于壳聚糖的吸附作用使得在薄膜质量变化较小的情况下没有这种规律;缓冲溶液的pH值对薄膜的降解也有影响,碱性环境下薄膜的分子量及拉伸强度降低较快,但由于壳聚糖能够溶解在稀酸溶液中,使得聚乳酸/壳聚糖共混膜在酸性缓冲溶液中质量变化较快;随着薄膜的降解,缓冲溶液的pH值逐渐降低,而壳聚糖的添加能够延缓DH值的降低。
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