摘要
聚氨酯纤维（氨纶，Spandex）和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)由于不具备抗菌功能，在医疗器械及健康卫生等领域的应用受限。且目前对两者的抗菌改性多是依靠抗菌剂渗出发挥作用，极易导致安全性以及持效性问题。 本文首先合成了两种不同分子量的聚六亚甲基胍盐酸盐PHMG-1和PHMG-2，用其取代常规氨纶合成中的小分子扩链剂，得到两种抗菌氨纶纺丝液（PU-1和PU-2）。将它们分别与常规氨纶纺丝液以一定比例混合，通过干法纺丝制备出本征抗菌的复合氨纶（CS-1和CS-2）。TEM表明，PHMG胍基以直径10-100nm的颗粒状均匀分布于CS中，并呈链状沿纤维轴向排列。当添加0.5wt％的PHMG-2时，CS-2-0.5对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抑制率均超99.99％，即便在95℃，pH为3的醋酸溶液中浸渍45min，抗菌性能也未衰退。激光共聚焦显微镜表明，CS可在5min内将细菌吸附至表面，并破坏其细胞膜，进而杀死细菌。TGA，DSC，XRD和力学测试证实CS的综合性能优于常规氨纶。 其次，合成了以胺基与十二烷基为端基的PHMG-L，继而通过其与甲基丙烯酸缩水甘油酯一苯乙烯的共聚物(GS)的熔融反应制得抗菌中间体GS-g-PHMG-L，随后将TPU粒料与GS-g-PHMG-L以不同的配比共混，得到了抗菌性的TPU/GS-g-PHMG-L。采用FTIR、XRD、TGA以及抗菌测试等分析了GS-g-PHMG-L和TPU/GS-g-PHMG-L。结果证明PHMG-L已顺利接枝到GS分子链上，且当添加6.80wt％的GS-g-PHMG-L时，TPU/GS-g-PHMG-L对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制率都超过99％，同时，相比于将TPU与PHMG-L直接共混，上述样品具有非溶出性。 综上所述，本研究以具备抗菌作用的PHMG为核心功能基，制备了具备优良抗菌功能的氨纶及TPU。二者非溶出的特征，保证了该氨纶与TPU的安全性与持效性，具有很高的创新性以及工业价值。
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