抗菌塑料及抗菌劑關(guān)鍵技術(shù)

2024年3月15日發(fā)(作者：聲音描寫)

新冠肺炎疫情讓人們再次充分認識到病毒微生物對人類的健康和生活影

響有多大。微生物無處不在，看似干凈整潔的居住環(huán)境就可能有大量有害

微生物存在，并時刻威脅著居住者的健康。良好的衛(wèi)生習(xí)慣、消毒劑使用

等能減少環(huán)境中微生物數(shù)量。隨著科技的進步，材料研究者們也不斷推出

各種抗菌材料及抗菌制品，通過往物品中增加抗菌功能，從而對落在物品

表面的有害微生物起抑制其生長繁殖或直接殺滅的作用，以減少環(huán)境中有

害微生物的量。

從國內(nèi)外抗菌材料的發(fā)展情況來看，抗菌塑料是發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的抗

菌材料。本文概述了抗菌塑料及塑料用抗菌劑選擇方法、抗菌塑料制備的

技術(shù)手段、抗菌塑料的市場應(yīng)用及前景，旨在為塑料行業(yè)讀者帶來一些思

考。

抗菌塑料的抗菌效果與其采用的抗菌劑有直接關(guān)系。抗菌劑是對一些細菌、

霉菌、真菌、酵母菌等微生物高度敏感的化學(xué)成分，在塑料中的添加量一

般很少，在不改變塑料的常規(guī)性能和加工性能前提下，起到抗菌功效?？?/p>

菌劑根據(jù)化學(xué)成分分類可分為無機抗菌劑、有機抗菌劑和復(fù)合抗菌劑三大

類。

1. 無機抗菌劑

無機抗菌劑主要是利用銀、銅、鋅、鈦、汞、鉛等金屬及其離子的殺菌或

抑菌能力制得的抗菌劑，其中應(yīng)用最廣泛的是光催化類（如TiO?、

ZrO?

等）、含金屬離子類（如磷酸鹽載體、硅酸鹽載體等）和金屬氧化

物類（如 Ag?O、CuO、ZnO 等）三種。

與其他抗菌劑相比，無機抗菌劑的優(yōu)點是耐熱性好、抗菌廣譜、抗菌力強、

抗菌持久性好、安全性較高、毒性低、不產(chǎn)生耐藥性；缺點是制造困難、

工藝復(fù)雜，且不同的金屬在應(yīng)用中也有限制性，如銅系抗菌劑顏色較深，

銀系抗菌劑易氧化變色且價格昂貴，鋅及其他金屬抗菌效果相對較差。

2. 有機抗菌劑

有機抗菌劑可進一步細分為天然抗菌劑、有機低分子抗菌劑和有機高分子

抗菌劑。

天然抗菌劑來源于動植物提取或萃取物，如薄荷、檸檬葉等的提取物、蟹

和蝦中提煉的殼聚糖等。其優(yōu)點是使用安全性高，對人體無毒、無刺激；

缺點是產(chǎn)量受企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和工藝條件限制，加工性能差，高溫下容易

分解失效，且應(yīng)用范圍窄，藥效普遍較短。

常用的有機低分子抗菌劑有季銨鹽、酚醚類、哌啶類、咪唑類、雙胍類、

有機金屬類等。其優(yōu)點是殺菌速度快、殺菌力強、廣譜抗菌，且來源豐富，

使用和開發(fā)時間長，技術(shù)成熟，加工方便，顏色穩(wěn)定性好，價格低廉等；

缺點是毒性大、易分解、易溶出、耐熱性差，且抗菌性能難以持久等。

有機高分子抗菌劑是指有機高分子聚合物的側(cè)鏈或主鏈上含有抗菌基團。

目前有機高分子抗菌劑研究較多的有殼聚糖衍生物、聚季銨鹽類、聚季磷