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低密度聚乙烯(LDPE)作为一种日常生活中最常用的热塑性塑料,被广泛地用于农膜、水果保鲜膜、包装材料和建筑材料等领域。近年来,低密度聚乙烯开始被应用于生物医药领域,如静脉输液器,导管等。但是由于低密度聚乙烯表面不含任何的极性基团,导致表面能较低、化学惰性和润湿性差,因而,在实际应用中遇到了诸多问题,如表面惰性导致表面无法用普通油墨印刷,润湿性差导致果蔬呼吸产生的水滴在表面凝结形成潮湿环境,易于细菌的滋生和繁殖等。细菌的大量滋生和繁殖对人类的健康构成了威胁,特别是要进入人体的静脉输液器、导管等医用材料一旦被细菌感染,将严重威胁病人的健康,甚至造成死亡。因而,提高低密度聚乙烯的抗菌性能,制备长效、安全的低密度聚乙烯纳米抗菌复合材料就显得尤为重要。本课题选用传统的消炎、抗菌药物醋酸洗必泰(CA)作为抗菌剂,通过溶液插层将CA插层到蒙脱土(MMT)层间制备了CA-MMT内米复合抗菌剂。再将LDPE分别与MMT、CA和CA-MMT在HAAIKE转矩流变仪上讲行熔融共混,制得了不同的LDPE纳米复合材料母料,再将母料在平板硫化机上压成薄片,并对材料的结构和性能进行了研究。通过XRD扫描分别对蒙脱土、CA-MMT纳米粒子和LDPE及其纳米抗菌复合材料的结构进行了表征。从XRD图谱中可以看出：CA-MMT纳米粒子与天然蒙脱土相比,层间距由插层前的1.291nm增大到了插层后的1.560nm,说明CA已经成功地插层到了MMT的层间。此外,纳米粒子的FT-IR表征也表明CA的成功插层。LDPE/MMT纳米复合材料的XRD图谱在20=6.060°(d=1.475nm)出现了d001衍射峰,相比与MMT的层间距1.291nm略有增大,说明有部分的LDPE分子链插层到蒙脱土层间。而LDPE/CA-MMT纳米复合材料的doo1衍射峰已经基本消失,说明CA-MMT已经剥离,制得了剥离型纳米复合材料。通过TGA测试对纳米粒子和复合材料的热稳定性分析,发现通过将CA插层到MMT层间能有效地改善CA作为有机抗菌剂受热易分解的不足。LDPE/CA在200℃即发生剧烈的分解,而LDPE/CA-MMT在420℃才开始分解。复合材料的拉伸测试表明,添加MMT能起到补强的作用,从而提高复合材料的拉伸强度和杨氏模量,而CA的加入则起到增塑的作用,使复合材料的断裂伸长率增大,拉伸强度和杨氏模量减小。而流变学测试发现,与LDPE相比,LDPE/MMT的储能模量(G’)、损耗模量(G")、复合粘度(η*)和相位差(tanθ)几乎不变,而LDPE/CA-MMT明显增大,LDPE/CA则明显减小。这是由于CA对MMT的改性促进CA-MMT的剥离和CA的增塑作用所致。本论文采用细菌粘附试验和贴膜抗菌试验研究了LDPE、LDPE/MMT、 LDPE/CA和LDPE/CA-MMT纳米复合材料对大肠杆菌的抗菌效果。通过细菌粘附的SEM图可以发现：相比LDPE空白,由于MMT本身对细菌具有很好的吸附性,单一添加MMT的纳米复合材料表面粘附了更多的细菌。LDPE/CA和LDPE/CA-MMT纳米复合材料表面粘附的细菌数目则要明显少的多,而且LDPE/CA-MMT表面的细菌更少,抗菌性能更好。此外,通过对大肠杆菌的贴膜抗菌实验数据计算可知：LDPE/CA的抗菌率约为93.3%,而LDPE/CA-MMT高达99.2%,从而进一步证明LDPE/CA-MMT的抗菌性能优于LDPE/CA。此外,本论文还通过DSC研究了复合材料的等温和非等温结晶动力学,并分析不同纳米填料对复合材料的结晶过程和形态的影响。研究发现MMT的加入导致LDPE/MMT复合材料发生异相成核,而CA的加入导致LDPE/CA复合材料发生结晶重排。LDPE/CA-MMT的结晶行为则是MMT诱导的异相成核和CA导致的结晶重排共同作用所致。