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近期,开发能有效地灭活病原体、杀灭能产生臭味分子的微生物和防止生物膜形成的抗菌表面的开发已迫在眉睫,但成功的实例仍然很少,而且应用范围有限。N-卤代胺显示出对微生物的强有力的耐久性抗菌性。抗菌表面可以有效防止或减少有害气味。它们可通过直接接触杀灭产生臭味微生物以及中和微生物产生的恶臭产物,甚至能灭活产生恶臭产物的生物酶,催化酶通常引起有机物质分解,并将转化为氨或其他有害物质。
在不限制本发明的范围的前提下,本发明背景是为目标产品提供抗菌、除臭、化学臭味中和功能涂层的一种配方、方法以及负载体系。具体地讲,本发明提供了用于为软和硬表面提供抗菌,气味控制和有害化学物质控制功能的配方和方法,包括应用于涂层、织物、有机和无机固体介质,颗粒多孔和无孔对象,人和动物皮肤和皮肤损伤以及其他相关产品。
从图1还可以看出,在700~550 cm-1出现了一个弱吸收的宽峰,由于羽绒纤维为天然蛋白质纤维,其结构复杂,基团繁多,查阅文献[11]可知,TiF62-峰出现在600~540 cm-1处,由于接枝的量很小,导致峰较小。说明金属离子接枝到羽绒纤维上。2.3 羽绒纤维改性前后热失重分析
羽绒纤维改性前后热失重曲线,见图2、图3所示。
由图2、图3可见,接枝氟钛酸钾后的羽绒纤维第二阶段热裂解起始温度由原绒的258.1 ℃变为238.8 ℃,快热失重温度从334.3 ℃降低至320.1 ℃左右,快热失重速率从5.45%/min降至5.17%/min,纤维的热失重温度范围变窄,而且明显提前,说明纤维的整体热稳定性降低,这是由于此阶段的分解主要是纤维上的氟钛酸钾的裂解,并伴随纤维本体自身的裂解,并且氟钛酸钾对羽绒纤维的热分解起到了催化作用。另外,在此阶段的裂解过程中,纤维在187.2~250.0 ℃时的热失重质量达到11.99%,从图2中可以看出,纤维的热失重范围主要集中在100~400 ℃,这都说明改性后纤维的热稳定性得到了减低,所以此阶段产生的不可燃性物质,有利于阻燃,提高纤维的阻燃性能。
3 单体的接枝步辐照后将纤维接着放入单体溶液中浸泡3h,溶剂采用丙酮和去离子水的的混合溶液(1∶1),浸泡后的纤维放入通N2除氧的石英管中辐照反应一定时间,反应后的样品用去离子水洗涤后再用丙酮抽提24h。
1.4 测试与表征
全反射傅里叶红外变换(ATR-IR)采用Nicolet Nexus 670型傅里叶变换红外光谱仪,附件采用PIKE ATR Max II以及ZnSe (n =2.43)晶片,扫描次数为32次;可见紫外吸收光谱使用了UV-VIS8500紫外分光光度计(中国TECHCOMP);纤维表面形态的观察使用JEOL JSM-6360LV扫描电子显微镜(SEM);裂解谱质谱分析采用2020is 裂解器(日本Frontier公司),气质联用仪为GCMS-QP2010,载气为氦气,流速为50 mL/min,裂解温度600℃;接枝率(GD)采用重量法计算:undefined
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5 悬浮接枝纳米SiO2的悬浮接枝方法使用不多, 该方法与乳液聚合有相似之处, 反应体系主要由单体、引发剂、水和分散剂等基本组分组成。例如李晓萱等[7]采用KH-570硅烷偶联剂处理纳米SiO2, 在纳米SiO2表面引入双键, 以PVA为分散剂、BPO为引发剂, 引发甲基丙烯酸甲酯在纳米SiO2表面的接枝聚合。
2.4.6 原位直接聚合接枝
纳米SiO2的接枝反应目的是使纳米SiO2有机化, 降低纳米SiO2表面活化能, 这通常需要进行预处理, 工艺步骤较多。为了提高纳米SiO2的有机化效率, 有人直接采用单体在纳米SiO2表面共聚有机化纳米SiO2。但是纳米SiO2是亲水性较强的无机填料, 而大多数聚合物的亲水性较弱, 因此利用表面活性剂与纳米SiO2的氢键作用对纳米SiO2进行包覆, 改善纳米SiO2与单体的亲和性, 然后再进一步引发单体在纳米SiO2表面的接枝共聚, 使纳米SiO2更有效地被有机化[33]。原位直接共聚接枝法还可以利用白炭黑表面硅羟基与环氧基团的可反应性进行接枝[34]。
纳米SiO2的表面接枝改性有多种方法, 目前没有很明确的分类方法。纳米SiO2表面的接枝改性主要有以下方式: (1) 纳米SiO2的表面可能参与化学反应的只有硅羟基, 纳米SiO2的表面接枝改性可以通过硅羟基与其他功能性单体或聚合物的直接缩合或加成反应进行。 (2) 要让纳米SiO2具备其他反应活性, 可以借助硅羟基引入可反应性基团, 比如通过TDI引入异氰酸根[4,5], 通过硅烷偶联剂引入环氧基团[6]、烯丙基[7]等等, 通过可反应性基团进行接枝改性。 (3) 此外, 纳米SiO2的接枝改性也可以借助硅羟基与其他官能团反应引入引发剂, 通过引发剂引发单体在纳米SiO2表面接枝聚合。