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抗菌聚合物乳液抗菌功能聚合之路

文章来源:http://www.bitechem.com 发布时间:2019-09-08 22:29 浏览次数:
近年来,人们对于开发抗菌新技术的兴趣越来越大,因为人们希望对易变质产品提供更长时间的保护,或者抑制甚至消除微生物造成的不良影响,比如异味或变色。在历史上,这些抗菌作用是通过活性成分如杀菌剂而得到的。少量使用这些添加剂,就能够在相当大程度上对含有它们的基体材料提供充分的保护。但是,由于它们通常都是后加的,往往只是集中分布在基体表面。另外,这些添加剂会由于暴露在光、热和环境之下而在一定时间后滤除或者降解损失掉。
如今,在欧洲抗微生物剂指令的驱动下,许多传统的活性成分需要接受越来越严格的审查,以明确它们对环境的潜在影响。还有一个担心是,微生物可能很容易适应所使用的添加剂,从而经过一段时间后产生抵抗力。因此,现在对于替代性方案的需求越来越迫切,要求能够具有持续性抗菌保护效果,同时尽可能减少像使用传统添加剂时会产生的那些潜在问题。
导言
Dow Reichhold特种乳液公司最近开发出的抗菌技术,为减轻微生物对于产品的影响提供了独特的方法。它与传统的活性成分不同,要么依靠抗菌聚合物本身固有的抗菌特性,要么将传统抗菌添加剂组装或者植入到聚合物中。
由于起到主要抗菌作用的活性成分是在纳米层级上附在聚合物上或者均匀植入到聚合物中的,因而能够长期保持稳定而有效的抗菌作用。
除了抗菌作用以外,同样是这些材料,还具有聚合物的相应性能,比如粘结、屏蔽、接合等等,而这些是传统的抗菌添加剂所不可能具备的。这种多功能性,对于需要一种成分发挥出一种以上作用的场合意义非凡,而且有助于简化方案和降低成本。这些新材料的作用不仅在于直接替代目前使用的活性成分,而且在于提供目前所不具备的额外的优点,如耐久性、均匀性、可靠性和多功能性。
Dow Reichhold目前的研究表明,这种聚合物抗菌方案可能非常适用于纺织品、非织物、医药制品、建筑材料和各种配方产品如涂料、饱和剂、粘结剂等等。不同用途的具体要求将决定:下述两个方案中哪一个会提供抗菌性和聚合物性能的最佳组合。
固有抗菌性聚合物方案
固有抗菌性方案利用了这样一个事实:活性部位是聚合物的组成部分,紧密结合在聚合物骨干上。聚合物属于水性材料,使用方便,而且环保。另外,与传统抗菌添加剂不同的是,这些聚合物是高分子材料,有潜在毒害的可能性非常小。这些聚合物可以被设计赋予前面提到的额外性能,比如静电控制性能、渗透性、屏蔽性和加固性能等等,能够进行定制以满足给定用途的需要。
这些材料也会在传统活性成分不适用的领域发挥作用,这样的领域可能包括卫生用品、医疗仪器及用品、个人护理用品等等,正是这种聚合物方案的多功能性大显身手的场合。
传统抗菌添加剂的作用机理是阻断生物化学路径,而聚合物与此不同,它们是通过破坏微生物细胞壁的完整性而起到抗菌作用。因此,据信它们不太可能使目标微生物产生抵抗力。各种活性部位和聚合物骨干可以被设计以适应给定用途的需要。由于是水性材料,它们能够用众所周知的方法如涂敷、喷洒、饱和、湿法沉积等轻松施加到表面上。
活性成分载体聚合物方案
活性成分载体方案是将活性成分集成到聚合物中,无论它是上面介绍的固有抗菌性聚合物还是惰性聚合物。活性成分是在聚合过程中在纳米层级上均匀分布到聚合物中的。
这种将活性成分植入聚合物基体的方案,以更均匀和更可靠的方式将添加剂覆盖在表面之下,从而增强了抗菌作用的长效性。这种方法不仅提高了活性成分的抗菌功效和持久性,同时还发挥了聚合物使用方便、经久耐用的特点。
还可以使用这种方案将浓缩剂量的活性成分应用于给定配方或场合(比如涂料中),这时活性成分精确地分布在聚合物载体中,聚合物的作用仅限于承载活性成分。由于该集成方法使大量活性成分以纳米层级悬浮在聚合物中而不影响聚合物膜的清澈度,才使这一目标得以实现。
该方案还可以生成“可调节的”抗菌聚合物,通过添加剂或者聚合物(视具体情况需要而定)选择性控制活性,用活性成分进一步增强固有抗菌性聚合物的作用。
含有活性成分的聚合物是水性材料,具备水性材料的性能特点。含有活性成分的水性聚合物在需要添加剂的场合下非常有效,使配方师能够设计出持续性方案,而不会产生传统添加剂方案使用不便和不持久的问题。不同的聚合物和活性成分适用于不同的场合,应当根据具体需要而针对性选择。
传统抗菌添加剂的作用机理是阻断生物化学路径,而聚合物与此不同,它们是通过破坏微生物细胞壁的完整性而起到抗菌作用。因此,据信它们不太可能使目标微生物产生抵抗力.
结论
Dow Reichhold开发的抗菌技术包括固有抗菌性聚合物和活性成分载体聚合物,为需要持久性抗菌作用以及聚合物特有性能的众多场合提供了综合性方案。对于那些希望固有或者集成抗菌性能的聚合物发挥出多功能性的用户来说,这些技术意义非凡。
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