Page 87 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 张孜文，等: UV 固化 PHMG 基抗菌非离子水性聚氨酯的制备与性能 ·1801·

推至无限稀释得到 PHMG 的特性黏度[η]为 0.03625， 1.3.2 抗菌性能测试
将所得特性黏度带入下式 [16] ：M n =20805[η]+270.4。 对 GNWPU 胶膜进行抗菌测试之前需对胶膜进
得到 PHMG 的平均相对分子质量为 1024.6。 行长时间的浸泡，以将未参与反应的 PHMG 完全浸
1.2.3 C==C 官能化 PHMG（MPHMG）的制备 出，浸出效果通过抑菌圈法表征，当 GNWPU 胶膜
将 3.00 g（0.029 mol）PHMG 在 20.00 g DMSO 的周围无抑菌圈产生时方可对 GNWPU 胶膜进行后
中溶解并形成均一溶液，然后加入 0.82 g（0.058 续抗菌实验。
mol）GMA，60 ℃反应 72 h，反应结束后加入丙酮 测试菌种：革兰氏阴性菌大肠杆菌（E.coil，
将双键功能化的 PHMG 沉析出来，所得产物再进行 ATCC25922 ）与 革兰氏阳性 菌金黄色葡 萄球 菌
甲醇溶解-丙酮沉析 3 次以除去 DMSO，然后放置在 （S.aureus，ATCC29213）。
40 ℃真空烘箱中 24 h 除去残留溶剂，得到 MPHMG。 抑菌圈实验：将细菌在营养肉汤中过夜培养，
1.2.4 C==C 封端非离子水性聚氨酯（NWPU）乳液 用新鲜营养肉汤稀释 100 倍，然后吸取 0.1 mL 稀释
的制备 后菌液均匀涂布在固体琼脂培养基（固体琼脂培养
40 g PCL1000，7 g Ymer-N120 加入到三口瓶中 基为 NB 培养基加入一定量琼脂粉），将胶膜剪成
120 ℃真空脱水 2 h；降温至 50 ℃，加入 15.6 g 2 cm×2 cm 覆盖在培养基表面，37 ℃下培养 24 h，
IPDI 和 0.0027 g 辛酸亚锡，n(NCO)/n(OH) (R)=1.5， 观察覆盖膜周围有无抑菌圈产生。
80 ℃反应 4 h，反应期间加入适量的丙酮调节黏度；
采用 GB/T 21866—2008 测定浸泡后胶膜的抗
降温至 50 ℃，加入 6 g HEMA，55 ℃反应 5 h；降
菌性能，控制细菌与胶膜的接触时间为 2 h，且覆盖
温至50 ℃， 加入160 g去离子水高速剪切乳化20 min
膜覆盖时无气泡、无菌液溢出。
（固含量为 30%），除去丙酮后得到 NWPU 乳液。
1.2.5 UV 固化非离子水性聚氨酯（GNWPU）涂层 2 结果与讨论
的制备
称取 10 g NWPU 乳液，加入 0.09 g 光引发剂 2.1 FTIR 分析
2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮与一定量 MPHMG，边搅 图 1 为 PHMG、MPHMG、NWPU、GNWPU1.0
拌边超声 5 min，然后倒入聚四氟乙烯模具中，室温 的红外谱图以及 NWPU 与GNWPU1.0 的红外差谱图。
避光干燥 3 d 后在 1000 W 紫外灯下照射 30 s 得到抗
菌涂层。
其中，MPHMG 的质量占 NWPU 质量的 0、
0.5%、1.0%、1.5%和 2.0%，所得涂层分别命名为
NWPU、GNWPU0.5、GNWPU1.0、GNWPU1.5 和
GNWPU2.0。
1.3 结构表征与性能测试
FTIR：对胶膜进行全反射测试，对 PHMG 和
–1
MPHMG 的 KBr 压片进行透射测试，分辨率 2 cm ，
–1
测试范围 4000~500 cm 。NMR：测定 MPHMG 在

1
13
氘代 DMSO 中的 HNMR 和 CNMR 谱。UV-Vis： 图 1 PHMG（a）、MPHMG（b）、NWPU（c）和 GNWPU1.0
测定不同质量浓度的 GMA、PHMG 和 MPHMG 的 （d）的红外谱图以及 NWPU 和 GNWPU1.0 的红
水溶液在波长 192 和 207 nm 处的吸光度。TGA：氮 外差谱图（e）
气氛围，温度区间为 30~800 ℃，升温速率 20 ℃ Fig. 1 FTIR spectra of PHMG (a), MPHMG (b), NWPU (c)
and GNWPU1.0 (d), and FTIR difference spectra of
/min。拉伸测试：根据 GB/T 228.1—2010，将胶膜 NWPU and GNWPU1.0 (e)
剪成 4 mm× 25 mm 的哑铃状后进行拉伸测试，拉伸
–1
速率为 200 mm/min，室温测试 3 次，取平均值。 在图 1a 中，3400~3100 cm 为胍基中 N—H 的
–1
1.3.1 吸水率测试 伸缩振动吸收峰，2924 和 2856 cm 处为亚甲基中
–1
将胶膜在 90 ℃，真空烘箱中干燥 3 h 左右至恒 C—H 的伸缩振动吸收峰，1630 cm 处为 PHMG 两
–1
重，用电子天平称重（质量记为 M 1 ），然后在蒸馏 端伯胺的 N—H 面内弯曲振动吸收峰，1650 cm 处
水中浸泡至恒重，称重（质量记为 M 2 ）。吸水率（W） 为胍基中 C==N 的伸缩振动吸收峰。这些出峰位置
[8]
按下式计算。每组取 3 个样，求平均值。 与相关文献报道的出峰位置一致 ，表明 PHMG 成
M  M 功合成。对比图 1a、b 可以看出，MPHMG 与 PHMG
W /%  2 1  100
M 1 的红外谱图基本一致，难以证明 MPHMG 的成功合