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塑料助劑有很多，其中抗菌劑也是非常重要的助劑之一。
PP抗菌劑材料中的核心成分是抗菌劑。根據(jù)化學(xué)組成，抗菌劑大致可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和天然三大類。天然系抗菌劑，受到原料和加工條件的制約，目前尚不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場(chǎng)化。有機(jī)抗菌劑具有殺菌速度快、抗菌范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但也存在耐熱性差、易滲出、溶出物毒性問(wèn)題、不耐洗滌、使用壽命短等問(wèn)題，因此其使用有很大的局限性。無(wú)機(jī)系抗菌劑以銀系抗菌劑為主，其特點(diǎn)是安全性、耐熱性、耐久性較好，是目前纖維、塑料、建材等中使用較多的抗菌劑，不足之處在于價(jià)格較高和抗菌的遲效性，不能像有機(jī)系抗菌劑那樣能迅速殺死細(xì)菌，而且對(duì)真菌、霉菌幾乎沒(méi)有抑制效果;同時(shí)，由于銀的化學(xué)性質(zhì)活潑，易氧化而成為棕色的氧化銀，從而降低抗菌效力及影響制品外觀;另外，無(wú)機(jī)抗菌粉體與高分子材料相容性差，在基體樹(shù)脂中易于團(tuán)聚，會(huì)給材料的紡絲、拉膜等加工帶來(lái)很大困難。
中國(guó)在長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種分子組裝抗菌化新技術(shù)，即通過(guò)精選具有高效廣譜抗菌活性、對(duì)人體安全無(wú)毒、耐熱性好的抗菌功能團(tuán)，將其通過(guò)嵌段、接枝官能團(tuán)反應(yīng)等化學(xué)方法組裝到基體樹(shù)脂的分子鏈上，從而得到抗菌母粒。淺色的細(xì)長(zhǎng)線條代表基體樹(shù)脂的大分子鏈，而深色的粗短線條代表組裝上去的抗菌功能團(tuán)。
現(xiàn)代PP抗菌劑材料的實(shí)用化始于防微生物纖維制品，60年代以后，抗菌纖維開(kāi)始出現(xiàn);抗菌塑料的應(yīng)用起始于80年代初，90年代進(jìn)入一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，化工、纖維、食品、電機(jī)、水泥等行業(yè)均開(kāi)發(fā)出抗菌產(chǎn)品，幾乎覆蓋滌綸、丙綸、腈綸、PP、abs、PE、pvc等所有主要纖維和塑料品種。
抗菌塑料的抗菌性應(yīng)當(dāng)具有高效、廣譜、持續(xù)性等特點(diǎn),且無(wú)毒、無(wú)異味,對(duì)環(huán)境無(wú)影響?？咕鷦┻€應(yīng)當(dāng)與各種塑料配合性好,不與塑料中各種助劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不受光和熱的變色作用。抗菌塑料的加工方法一般是將抗菌粉體或抗菌母料與樹(shù)脂混煉,在加工成型條件下制成各種制品。
國(guó)外在抗菌塑料的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面比較活躍,美國(guó)、日本、英國(guó)等國(guó)已大量使用抗菌性PP、PE、PVC、ABS、PS等生產(chǎn)冰箱、洗衣機(jī)、飲水機(jī)、洗碗機(jī)、衛(wèi)生潔具、水管、玩具、電腦鍵盤(pán)、各類遙控器、食品器皿和醫(yī)用衛(wèi)生材料等,日本洗衣機(jī)洗滌桶用抗菌性PP制造的占70%～80%。國(guó)內(nèi)1998年海爾集團(tuán)試制成功并上市帶有抗菌功能的空調(diào)、波輪洗衣機(jī)、冷柜、冰箱、電話等,采用的抗菌劑是復(fù)合型無(wú)機(jī)抗菌劑。
聚丙烯管材目前得到了廣泛應(yīng)用,但存在一個(gè)致命的缺陷,即管材易滋生真菌,由于聚丙烯是一種有機(jī)高分子材料,容易被微生物侵蝕,因此在使用一段時(shí)間后表面就會(huì)產(chǎn)生一層滑膩物;實(shí)際上是生長(zhǎng)了真菌,且管道一旦安裝便難以清理。華東理工大學(xué)的鄭安吶等采用分子組裝抗菌化新技術(shù),將經(jīng)過(guò)優(yōu)選的有機(jī)抗菌功能團(tuán)組裝到聚丙烯基體樹(shù)脂的分子鏈上得到抗菌母粒;由于抗菌功能團(tuán)是以化學(xué)鍵接到樹(shù)脂上的,因此克服了普通有機(jī)抗菌劑不耐熱、與PP基體相容性差、不耐浸泡洗滌的缺點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)抗菌母粒在體系中可起到成核劑的作用,提高了結(jié)晶溫度,加快了材料的結(jié)晶速率,在一定程度上改善了材料的力學(xué)性能;當(dāng)抗菌官能團(tuán)組裝量在015%以上時(shí),材料即具有優(yōu)良的抗菌作用,對(duì)革蘭氏陰性、陽(yáng)性菌以及真菌、霉菌均有很強(qiáng)的抑制效果,且耐久性優(yōu)良,其抗菌性能優(yōu)于進(jìn)口無(wú)機(jī)銀系抗菌母粒,具有極為優(yōu)秀的使用安全性。
