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随着全球人口的不断增加、气温变暖以及环境污染,病原微生物随时随地侵袭着人们,这引起人们对工作和生活环境卫生状况的日益重视。不仅是细菌病毒对身体的威胁,玻璃雾化现象以及表面粘附的灰尘、油污等微粒会影响镜面成像的能见度或玻璃的透光率,也给人们生活带来不便；同时由于日常消毒和清洁不足,也成为细菌和微生物繁殖的场所。研究具有抗菌、防霉、自洁、防雾等用途的多功能材料成为人们生活的必需。本文以表面活性剂改性水性聚氨酯为基料,纳米TiO2为光催化剂,采用共混与化学偶联技术制备了亲水性PU/TiO2纳米复合涂料,复合涂料经涂膜制备具有光催化活性的PU/TiO2复合膜。最佳制备工艺为：PU：H20=2：1,TiO2用量为0.25%-0.5%,SDS用量为0.5%-1%,硅烷偶联剂用量为0.5%-1%,采用乙酸乙酯或95%乙醇溶液稀释,超声时间10-15min,常温下流延制膜。采用红外光谱和紫外光谱表征了复合膜的结构特性,结果表明,在合成复合涂料的过程中,表面活性剂、Ti02与水性聚氨酯之间通过氢键结合,与Ti02粉体相比较,结合过程中的介电限域效应和偶极效应导致复合膜光吸收带红移到可见光区,而量子尺寸效应作用很小,这使得复合膜在可见光下的光催化活性成为可能。以大肠杆菌(Ecoli)、白色念珠球菌(C. albicans)、黑曲霉菌(A.niger)等微生物为对象,考察了PU/TiO2复合膜的抗菌性能。结果表明,复合膜对细菌、酵母菌和霉菌都有较好的抗菌活性。在Ti02含量0.25%-0.5%,可见光下照射2h,对E.coli和C. albicans的杀菌率达80%以上,8h后接近100%；对A.niger的杀菌率8h达到70%。而空白玻璃和纯PU膜对三种微生物几乎没有杀菌效果。这证明了紫外吸收光谱的分析结果。长期抗菌实验还表明该复合膜具有持续的光谱抗菌性能,3个月后8h抗菌率仍为99%。初步研究了PU/TiO2复合膜的自清洁防雾性能。结果表明,表面亲水性使复合膜具有很好的防雾性能,5min内可在复合膜表面形成面积大于95%的透明水膜。复合膜对表面附着灰尘的自清洁效果较好,在水流冲过的区域灰尘完全被带走,未留下痕迹；在紫外光照射条件下6h,复合膜对日落黄的降解率接近100%,对甲基橙和亚甲蓝的降解率分别为23%和21%。机械性能研究发现,复合膜耐高低温、有机溶剂和酸碱较好,耐擦拭性达300次以上,在玻璃上的附着力为2级。