項(xiàng)愛(ài)民趙啟輝呂躍剛技術(shù)納米材料是近年剛剛興起的一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域。
100nm的粒子。納米粒子因其尺寸變小，而具有許多新的特性。如：表面與界面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等。當(dāng)任何材料用高科技手段被細(xì)化到納米量級(jí)時(shí)，該材料的物化性能就會(huì)發(fā)生巨大的變化，如：金屬為導(dǎo)體，但納米金屬微粒在低溫下的量子尺寸效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致絕緣性；特磁性物質(zhì)進(jìn)入納米尺寸，由于多磁疇變成單磁疇而顯示出極高的矯頑力，化學(xué)惰性的金屬鉑制成納米微粒后即成為極好的催化劑等等。納米無(wú)機(jī)殺菌劑具有極強(qiáng)的殺菌能力等。
處理后的納米級(jí)銀系抗菌劑和相溶劑和聚丙烯在二棍塑煉機(jī)上在145~150<時(shí)進(jìn)行煉塑5~10min后，將混煉出來(lái)的塑料片置于破碎機(jī)中進(jìn)行造粒。將造好的粒料置于注射機(jī)的料斗中進(jìn)行注射成型。再進(jìn)行性能檢測(cè)。
1.4性能檢測(cè)。
15979-1995標(biāo)準(zhǔn)，沖擊強(qiáng)度按GB/T1043-93標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)試，選擇支撐線間距離為70mm.彎曲強(qiáng)度按GB1042-79來(lái)測(cè)試，選擇試驗(yàn)跨度為100mm，試驗(yàn)速度為20mm/min.拉伸強(qiáng)度按GB/T1040-92來(lái)測(cè)試，選擇試驗(yàn)速度為20mm/min. 2結(jié)果與討論2.1抗菌率與抗菌劑含量的關(guān)系從可以看出：在相同的被測(cè)時(shí)間下，抗菌劑的含量對(duì)樣品的抗菌率有影響?？咕孰S抗菌劑含量的增加而成上升趨勢(shì)。這是因?yàn)榭咕鷦в嘘?yáng)性的銀離子，而細(xì)菌表面則帶有陰離子。在被測(cè)時(shí)間固定的情況下，抗菌劑的百分含量越高，它們?cè)跇悠分械碾姾赡哿驮綇?qiáng)，吸引細(xì)菌的能力就越強(qiáng)，可以使更多的細(xì)菌緊緊表2儀器與設(shè)備名稱型號(hào)（規(guī)格）產(chǎn)地二輥塑煉機(jī)上海機(jī)械橡膠廠注射機(jī)震德塑料機(jī)械廠破碎機(jī)石家莊軸承專用設(shè)備總廠沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)輕工部塑料所拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)中國(guó)廣州實(shí)驗(yàn)機(jī)械廠表3力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果被測(cè)性能空白樣0.21抗菌劑21.01抗菌劑32.01抗地吸附在樣品的表面，而發(fā)揮抗菌作用，殺滅細(xì)菌。
2.2抗菌率與被測(cè)時(shí)間的關(guān)系從可以看出：對(duì)于同一樣品，測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)短不同，樣品的抗菌率也會(huì)有所不同。被測(cè)時(shí)間越長(zhǎng)，樣品的抗菌率就越高。這是因?yàn)?，?dāng)帶有正電的銀離子與帶有負(fù)電的細(xì)菌接觸后，需要一定的時(shí)間來(lái)破壞蛋白質(zhì)的代謝。如果吸附細(xì)菌的時(shí)間越長(zhǎng)，抗菌劑破壞蛋白質(zhì)代謝的程度就越深、破壞的范圍就越廣，從而使抗菌率提高。
2.3力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果及分析表3列出了添加抗菌劑（HN-300）制得的樣條與未添加抗菌劑的樣條的力學(xué)性能測(cè)試的數(shù)據(jù)。
從表3可以看出：添加抗菌劑H-300的PP樣條和未添加的PP樣條相比，其力學(xué)性能幾乎沒(méi)有太大的變化。這也就是說(shuō)，添加極少量的抗菌劑不會(huì)對(duì)PP樹脂的力學(xué)性能造成影響。相反地，有幾個(gè)還使力學(xué)性能增加了。對(duì)于這一點(diǎn)可作如下解釋：抗菌劑H-300是一種無(wú)機(jī)填料。我們知道，無(wú)機(jī)填料作為添加劑填充基體，通常是為了降低制品的成本、提高剛性、以及耐熱性和尺寸穩(wěn)定性。而這些性能的提高，往往會(huì)帶來(lái)體系沖擊強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率的下降。這是由于，以前所使用的無(wú)機(jī)填料一般粒徑都較大，與基體的結(jié)合都較差。當(dāng)基體在受到外力作用時(shí)，填料與基體脫離，形成空化效應(yīng)，產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而產(chǎn)生裂紋使整個(gè)材料受到破壞。
但納米粒子的出現(xiàn)卻改變了這一狀況。使用納米粒子表面活性中心多，可以和基體緊密結(jié)合，相容性比較好。當(dāng)受外力時(shí)，粒子不易與基體脫離。
而且因?yàn)閼?yīng)力場(chǎng)的相互作用，在基體內(nèi)產(chǎn)生很多的微變形區(qū)，吸收大量的能量。這也就決定了它能較好的傳遞所承受的外應(yīng)力，又能引發(fā)基體屈服，消耗大量沖擊能，從而達(dá)到同時(shí)增韌和增強(qiáng)的作用。但這一應(yīng)用也有一定的局限性，因?yàn)榧{米粒子在基體中所起的作用也只是最大限度的挖掘基體本身的潛能，所以納米粒子的增韌只能針對(duì)本身具有一定韌性的基體。
2.4對(duì)制品變色的分析本實(shí)驗(yàn)制得的PP抗菌塑料發(fā)生了變色，制品的顏色變黑了。這是由于加入的載銀抗菌劑盡管活性很高、安全性很好，但塑料中的銀離子不夠穩(wěn)定，在紫外線照射下或加熱到一定溫度后銀離子被還原為金屬銀，并立即轉(zhuǎn)化為氧化銀，從而使其制品變色、變灰或變黑，降低了產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值，在一定程度上限制了其應(yīng)用。同時(shí)，銀離子轉(zhuǎn)化為金屬銀后塑料的抗菌性能被減弱。
目前，許多研發(fā)人員正在努力研究改善載銀抗菌劑及其制品的變色問(wèn)題。例如日本住友公司的研究人員在Ag2-a2-B25Si2抗菌玻璃中用Ag3P4代替，使銀離子穩(wěn)定下來(lái)，以改善其著色程度等等。
3結(jié)論在相同的被測(cè)時(shí)間下，抗菌率與抗菌劑的含量有關(guān)系。含量越高，抗菌性能就越強(qiáng)。
在抗菌劑含量一定的情況下，抗菌率與測(cè)試時(shí)間有關(guān)系。測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng)，抗菌性能就越強(qiáng)。
添加抗菌劑對(duì)材料的力學(xué)性能幾乎沒(méi)有影響。由于納米級(jí)殺菌劑的存在，某些力學(xué)性能還有所提高。
塑料中的銀離子不夠穩(wěn)定，在紫外線照射下或加熱到一定溫度后銀離子被還原為金屬銀，需要對(duì)銀系抗菌劑加以改進(jìn)來(lái)解決其在塑料制品中的變色問(wèn)題。
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