Page 90 - 《精细化工》2020年第9期

·1804· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

胶膜拉伸强度增加，断裂伸长率降低。 接触细菌 2 h，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌
率分别为 95.5%和 96.1%；当胶膜中 MPHMG 的含
量大于 1.0%时，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗
菌率均可以达到 99.8%以上。

图 5 不同 MPHMG 含量胶膜的拉伸强度与断裂伸长率

Fig. 5 Tensile strength and elongation at break of the films 图 6 不同 MPHMG 含量胶膜抑菌圈实验结果
with different MPHMG contents Fig. 6 Antibacterial zone experimental results of the films
with different MPHMG contents
2.6 吸水率分析
表 3 为不同 MPHMG 含量胶膜的吸水率。由表 3
可知，随着胶膜中 MPHMG 含量增加，胶膜的吸水
率逐渐增加，胶膜 GNWPU2.0 相对于胶膜 NWPU 吸
水率增加了 6.8%。这是因为 MPHMG 作为亲水链段
存在于 GNWPU 胶膜中，随着 MPHMG 含量的增加，
胶膜中总亲水链段含量增加，故吸水率逐渐增加。

表 3 不同 MPHMG 含量 GNWPU 胶膜的吸水率

Table 3 Water absorption of GNWPU films with different 图 7 不同 MPHMG 含量胶膜在接触细菌 2 h 后的抗菌效
MPHMG contents
果图
样品 吸水率/% Fig. 7 Pictures of antibacterial test of the films with
NWPU 20.4 different MPHMG contents after contacting with
bacteria for 2 h
GNWPU0.5 22.2

GNWPU1.0 24.8 表 4 图 6 中菌落数计数结果
GNWPU1.5 25.1 Table 4 Count of bacterial colony in figure 6
GNWPU2.0 27.2 菌落数
菌种 NWPU GNWPU0.5 GNWPU1.0 GNWPU1.5
2.7 抗菌性能分析
S. aureus 1879 85 1 0
由于 MPHMG 中含有少部分未与 GMA 反应的
E. coil 1762 69 2 0
PHMG，这些 PHMG 在紫外固化的过程中不会键合
到聚氨酯分子链中，会在一定程度上影响胶膜的抗 2.8 抗菌机理分析
菌结果，由于 PHMG 具有优异的水溶性，所以对得 在上述抗菌测试中，经 MPHMG 改性的 GNWPU
到的一系列胶膜进行了浸泡处理，以将 PHMG 去除， 胶膜展现了优异的抗菌活性，而其优异的抗菌活性
浸泡结果可通过抑菌圈实验表征。当胶膜中 PHMG 主要归因于两个方面，如图 8 所示。一方面，在非
未完全去除时，在抑菌圈实验中胶膜会产生一定的 离子水性聚氨酯分子链中存在大量的聚乙二醇支
抑菌圈，反之则无抑菌圈产生。图 6 为浸泡之后的 链，这些聚乙二醇支链形成的巨大网络结构可以很
胶膜的抑菌圈实验结果。从图 6 可以看出，胶膜 好的抵抗细菌的黏附，使细菌生物膜无法生成，从
NWPU、GNWPU0.5、GNWPU1.0 和 GNWPU1.5 均 而有效抑制细菌抵抗力的增长 [9,21] ；另一方面，
无抑菌圈产生，说明 PHMG 已被去除。 MPHMG 中的胍基具有很强的正电荷，极易吸附通
对浸泡后胶膜的抗菌性进行了定量测定，抗菌 常呈负电荷的各类细菌、病毒、微生物，胍基与细
实验结果如图 7 和表 4 所示。从图 7 可以看出，加 胞膜中两个磷脂单元之间形成双齿氢键离子配对作
入 MPHMG 的胶膜表现出了明显的抗菌活性。经表 用 [22] ，导致膜磷脂分离，影响蛋白质的聚集，造成
4 计算可得，当胶膜中 MPHMG 的含量为 0.5%时， 膜穿透性增加、钾离子失衡及酶失去功能从而抑制