自抗菌及可逆自修復(fù)抗菌聚氨酯涂層研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 01:01
在過(guò)去幾十年里,醫(yī)學(xué)水平不斷提高,但隨著抗生素的濫用,細(xì)菌感染引發(fā)的疾病正在變成威脅人類(lèi)健康的重大問(wèn)題,而抗菌涂層則是人類(lèi)對(duì)抗細(xì)菌的重要武器。聚氨酯樹(shù)脂具有機(jī)械性能優(yōu)異、分子結(jié)構(gòu)性能可調(diào)及良好生物相容性,本論文開(kāi)展了一系列基于聚氨酯樹(shù)脂的抗菌涂層的制備、抗菌性能及工作機(jī)理和功能性研究,具體包括以下兩部分。(1)自抗菌UV陽(yáng)離子水性聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂合成及性能研究。采用擴(kuò)鏈-封端-中和的方法設(shè)計(jì)并合成了一種側(cè)基胺鹽型的水性UV聚氨酯樹(shù)脂(PWPU)。通過(guò)FTIR、UV-Vis光譜、Zeta電位、分散體穩(wěn)定性檢測(cè)和TG-DSC等方法研究并比較了PWPU和線(xiàn)性結(jié)構(gòu)主鏈胺基水性UV聚氨酯(LWPU)分散體及涂層在反應(yīng)性、粒徑、分散體穩(wěn)定性、耐熱分解性等方面的區(qū)別。并通過(guò)機(jī)械性能和化學(xué)浸泡實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了涂層的可靠性。此外,還將胍基乙酸(GAA)連接到分子鏈的側(cè)位,形成具胍基的大分子QAS,并考察了引入胍基后樹(shù)脂分散體及其固化后涂層的抗菌性、力學(xué)性能等,結(jié)果表明該方法顯著提高陽(yáng)離子水性聚氨酯材料的分散穩(wěn)定性和自抗菌性能,該涂層4h即可殺滅90%以上的細(xì)菌,抗菌率較LWPU涂層提高50%。AFM表明側(cè)基...
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
活性超氧機(jī)理ZnO抗菌涂層的原理示意圖
碩士學(xué)位論文抗菌涂層具有持久的抗菌性能,但在無(wú)光條件下對(duì)比其他無(wú)機(jī)抗菌涂層沒(méi)有優(yōu)[7]。.2.2 有機(jī)抗菌涂層及工作原理目前,有機(jī)抗菌涂層是抗菌涂層中研究和應(yīng)用最為深入的領(lǐng)域,也是對(duì)抗細(xì)最為經(jīng)濟(jì)、有效的方式。有機(jī)抗菌涂層主要是由聚合物涂覆制備的,賦予抗菌性的聚合物涂層已被廣泛應(yīng)用于生物材料、生物醫(yī)學(xué)裝置等表面[12, 13]。通過(guò)究眾多的文獻(xiàn),將抗菌聚合物分為三類(lèi):聚合殺菌劑(polymericbiocides),殺菌聚合物(biocidalpolymers)和釋放殺菌劑型聚合物(biocide-releasingpolymer)。分示意圖如圖 1.2 所示。
之的是作為生物殺傷劑的載體,以某種方式釋放轉(zhuǎn)移殺菌劑到細(xì)菌細(xì)胞。這樣聚合物活性很高,可以在接近細(xì)胞時(shí)在局部高濃度地釋放抗菌劑來(lái)殺傷細(xì)菌。如,長(zhǎng)期以來(lái),在海洋防腐蝕涂料中經(jīng)常使用含有三丁基錫的環(huán)氧涂層,被認(rèn)是釋放殺菌劑型聚合物,環(huán)氧涂層釋放的 TBT 通過(guò)緩釋作用殺死周?chē)h(huán)境中細(xì)菌甚至貝類(lèi)。Worley 等人[24]利用 N-鹵代胺基團(tuán)開(kāi)發(fā)了一系列的抗菌聚合物著在各種聚合物骨架上,N-鹵代胺的設(shè)計(jì)使得這些抗菌聚合物長(zhǎng)期地儲(chǔ)存著活氯。這些聚合物在某些情況下以最佳形式釋放氯或次氯酸鹽,將活性氯直接轉(zhuǎn)到微生物細(xì)胞膜的磷脂,通過(guò)氧化殺死細(xì)菌[25]。近些年來(lái),更多引人入勝的關(guān)釋放殺菌劑型聚合物的研究被報(bào)道。例如,來(lái)自天然來(lái)源茶葉的茶多酚表現(xiàn)出秀的抗菌性能[26],Kenawy等人則模擬合成了這些天然聚合物,并進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)該聚合物涂層發(fā)揮抗菌功效必須依賴(lài)于涂層釋放的酚類(lèi)物質(zhì)殺死微生物細(xì)胞另外,D.Chowdhury 的小組報(bào)道過(guò)一種殼聚糖水凝膠膜,通過(guò)使用不同的納米料如銀,金,碳納米管等形成殼聚糖水凝膠納米復(fù)合抗菌薄膜涂層[28]。1.2.3 混合抗菌涂層及工作原理
本文編號(hào):3380085
【文章來(lái)源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
活性超氧機(jī)理ZnO抗菌涂層的原理示意圖
碩士學(xué)位論文抗菌涂層具有持久的抗菌性能,但在無(wú)光條件下對(duì)比其他無(wú)機(jī)抗菌涂層沒(méi)有優(yōu)[7]。.2.2 有機(jī)抗菌涂層及工作原理目前,有機(jī)抗菌涂層是抗菌涂層中研究和應(yīng)用最為深入的領(lǐng)域,也是對(duì)抗細(xì)最為經(jīng)濟(jì)、有效的方式。有機(jī)抗菌涂層主要是由聚合物涂覆制備的,賦予抗菌性的聚合物涂層已被廣泛應(yīng)用于生物材料、生物醫(yī)學(xué)裝置等表面[12, 13]。通過(guò)究眾多的文獻(xiàn),將抗菌聚合物分為三類(lèi):聚合殺菌劑(polymericbiocides),殺菌聚合物(biocidalpolymers)和釋放殺菌劑型聚合物(biocide-releasingpolymer)。分示意圖如圖 1.2 所示。
之的是作為生物殺傷劑的載體,以某種方式釋放轉(zhuǎn)移殺菌劑到細(xì)菌細(xì)胞。這樣聚合物活性很高,可以在接近細(xì)胞時(shí)在局部高濃度地釋放抗菌劑來(lái)殺傷細(xì)菌。如,長(zhǎng)期以來(lái),在海洋防腐蝕涂料中經(jīng)常使用含有三丁基錫的環(huán)氧涂層,被認(rèn)是釋放殺菌劑型聚合物,環(huán)氧涂層釋放的 TBT 通過(guò)緩釋作用殺死周?chē)h(huán)境中細(xì)菌甚至貝類(lèi)。Worley 等人[24]利用 N-鹵代胺基團(tuán)開(kāi)發(fā)了一系列的抗菌聚合物著在各種聚合物骨架上,N-鹵代胺的設(shè)計(jì)使得這些抗菌聚合物長(zhǎng)期地儲(chǔ)存著活氯。這些聚合物在某些情況下以最佳形式釋放氯或次氯酸鹽,將活性氯直接轉(zhuǎn)到微生物細(xì)胞膜的磷脂,通過(guò)氧化殺死細(xì)菌[25]。近些年來(lái),更多引人入勝的關(guān)釋放殺菌劑型聚合物的研究被報(bào)道。例如,來(lái)自天然來(lái)源茶葉的茶多酚表現(xiàn)出秀的抗菌性能[26],Kenawy等人則模擬合成了這些天然聚合物,并進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)該聚合物涂層發(fā)揮抗菌功效必須依賴(lài)于涂層釋放的酚類(lèi)物質(zhì)殺死微生物細(xì)胞另外,D.Chowdhury 的小組報(bào)道過(guò)一種殼聚糖水凝膠膜,通過(guò)使用不同的納米料如銀,金,碳納米管等形成殼聚糖水凝膠納米復(fù)合抗菌薄膜涂層[28]。1.2.3 混合抗菌涂層及工作原理
本文編號(hào):3380085
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