偶联剂对PPano-TiO2纳米复合抗菌材料性能的影响

摘要

分别利用硅烷偶联剂KH–560与KH–570、钛酸酯偶联剂NDZ–105及硬脂酸对纳米二氧化钛(nano-TiO2)进行表面改性,将这4种改性nano-TiO2粉体分别与聚丙烯(PP)熔融共混,制得PP/改性nano-TiO2复合抗菌材料,并通过平板硫化机制得相应的复合抗菌薄膜.通过傅里叶变换红外光谱研究了4种偶联剂对nano-TiO2的改性效果,利用贴膜抗菌法和力学性能测试研究了4种偶联剂对薄膜抗菌性能和材料力学性能的影响.结果表明,4种偶联剂对nano-TiO2改性效果从大到小依次为KH–570>NDZ–105>KH–560>硬脂酸;KH–570改性nano-TiO2与PP复合的体系综合性能最佳,当KH–570改性nano-TiO2质量分数为2％时,复合抗菌薄膜对大肠杆菌的抗菌率达到90.6％,具备较好的抗菌作用,复合抗菌材料拉伸性能、断裂伸长率、冲击强度、弯曲强度和弯曲弹性模量分别为29.7 MPa,612％,80.1 kJ/m2,20.3 MPa和820 MPa,比未改性材料分别提高12％,33％,16％,6.3％和28％.