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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。
化学接枝就是利用炭材料表面的反应基团与被接枝的单体或大分子链发生化学反应而实现表面接枝。例如:Laachachi等[2]利用化学接枝的方法将碳纳米管接枝到碳纤维上。经过表面氧化处理的碳纳米管和碳纤维通过酯化反应或酰胺化反应键合在一起。结果表明,在丙酮做溶剂的条件下,通过SEM图显示出碳纳米管和炭纤维有很好的接枝度。2.2 辐射接枝。
辐射接枝通过对单体进行辐射,使其产生自由基活性点,进而引发另一种单体进行接枝聚合,形成共聚物。可以通过调节剂量、剂量率、单体浓度来控制反应的接枝速率、接枝率和接枝深度(表面或本体接枝)。另外,辐射接枝反应是由辐射引发的,不需要引发剂,因此可以得到比较纯净的接枝共聚物,还能起到的作用,这对医用高分子材料的合成和改性有着十分重要的作用。辐射接枝不仅操作简单、易性,而且可以在室温甚至低温下完成。Chen等[3]将γ射线辐射在炭纤维(CF)表面接枝聚乙烯(PE-b-PEO),接枝过程如图2所示,结果表明:当辐射量达到40KGv10kG/h 110℃氮气保护下,聚乙烯成功地接枝到了炭纤维上,接枝度达到15%。
轻质碳酸钙的吸油值为60-90ml/100mg,远远大于重质碳酸钙的40-60ml/100mg。如果配方含有液体助剂,应该选用吸油值小的重质碳酸钙。吸油值大的无机粉体,会导致需要处理的偶联剂量增加。例如碳酸钙的吸油值由40增大到50ml/100mg,会导致偶联剂用量增加30%,在PVC配方中如果选择轻质碳酸钙,就要多消耗液体助剂和PVC树脂,因此从吸油值上考虑应该尽可能选择吸油值低的重质碳酸钙。
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4 按引发机理分类按引发机理的不同可分为:锚固引发剂接枝、辐射接枝、氧化还原接枝[25]、乳液聚合接枝、悬浮聚合[7]接枝、原位直接聚合接枝等接枝方法。
2.4.1 锚固引发剂接枝
纳米SiO2锚固的引发剂可以是偶氮引发剂也可以是光引发剂。比如纳米SiO2先用环氧型硅烷偶联剂处理, 再与偶氮二氰基戊酸发生缩合反应而锚固上偶氮引发剂, 采用乳液聚合的方法引发甲基丙烯酸甲酯在锚上引发剂的纳米SiO2上接枝聚合, 制备出接枝率较高的PMMA纳米SiO2复合粒子。经乳液聚合后, 纳米SiO2粒子团聚程度减小, 在水相中分散稳定[6]。 另外, 纳米SiO2锚固的引发剂也可以是光引发剂。纳米SiO2粒子首先用氯化亚砜进行表面氯化, 再与光引发剂2-羟基-4- (2-羟基乙氧基) -2-甲基苯丙酮反应从而锚固上光引发剂。通过紫外光引发MMA在经过修饰过的纳米SiO2表面上进行表面光接枝聚合[26]。
3 吸附材料近年来炭材料作为选择性吸附材料,常涉及到印迹技术。分子印迹技术的基本原理为模板分子和功能单体先通过共价键或非共价键作用结合,形成主客体配合物;然后加入交联剂使主客体配合物与交联剂发生自由基共聚,从而得到在模板分子周围形成高度交联的刚性聚合物;用适当的溶剂将聚合物中模板分子洗脱。所得的聚合物具有对模板分子在功能基团、分子尺寸、空间结构具有记忆功能的结合位点,可以根据预定的选择性和高度识别性能进行分子识别。分子印迹技术是制备对某一特定的目标分子(也称模板分子)具有特异的预定选择聚合物的一项技术。Yang[15]等以二苯并噻吩为模板分子、甲基丙烯酸为单体、氯仿为溶剂、偶氮二异丁腈为引发剂、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、对炭微球表面进行修饰,获得具有二苯并噻吩为模板分子识别与选择性吸附功能的表面分子印迹材料,有望用于油品的深度脱硫。