论文部分内容阅读
随着人们生活水平的提高,人们对生活环境的认识和要求在不断提高,特别是对健康的意识也在不断增强。由于有害细菌在自然界分布非常广泛,而且种类繁多,数量庞大,严重威胁着人类的健康,由细菌传播感染产生的疾病,已构成了一大社会问题,引起广泛的社会关注。开发新型抗菌剂和抗菌材料,对于以防止细菌的传播,减少细菌的感染,提高生活品质具有重要意义。蒙脱石由于具有优异的离子吸附和交换能力而倍受青睐,成为无机抗菌剂载体的首选材料。本工作采用十八烷基三甲基氯化铵和双十八烷基二甲基氯化铵插层剂,对采自内蒙古赤峰的蒙脱石原矿进行插层改性。插层反应机理属离子交换性质,即季铵盐中的阳离子取代蒙脱石层间的阳离子。XRD分析表明,插层反应后蒙脱石结晶层片之间的间距明显增加,层间距与插层剂用量有关。根据插层剂用量及其分子链尺寸,可以看出随着插层剂用量增加,季铵盐在蒙脱石层间的分布从单层平卧过渡为双层平卧、单层斜列和双层斜列。除反映层间距的d(001)衍射峰外,插层产物在低角度区还有d值更大的衍射峰,所对应的层间距远远大于插层剂分子链长度,可能和不同柱撑类型组成的超结构有关。单季铵盐柱撑蒙脱石对革兰氏阴性大肠杆菌8099(Escherichia coli)和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌ATCC6538(Staphylococcus aureus)具有显著的抗菌效果,18小时抑菌在99%以上。双季铵盐柱撑蒙脱石对这两种细菌的抑制率都不高,这是由于蒙脱石经双季铵盐插层后,其表面性质由亲水性变为疏水性,在水介质中的分散性差。实验中发现,双季铵盐柱撑蒙脱石在水介质中呈团聚状分布,无法均匀的分散系,使得菌液中的细菌接触不到抗菌剂。这是双季铵盐柱撑蒙脱石抗菌效果不好的主要原因。由于双季铵盐与油性介质具有良好的亲和性和分散性,因此它在油性介质中的抗菌效果能够得到充分发挥。可以推断,单季铵盐柱撑蒙脱石适用于水基涂料,而双季铵盐柱撑蒙脱石仅适用于油性涂料。抗霉试验结果显示,未经改性的蒙脱石原矿不具有吸附和抑制霉菌生长的能力,而单季铵盐和双季铵盐柱撑蒙脱石对黑曲霉(Aspergillus niger)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、杂色曲霉(Aspergillus versicolor)、绳状青霉(Penicillimfuniculosum)、球毛壳霉(Chaetomium globosum)均具有良好的抗霉作用。其中,双季胺盐对5种霉菌的抗菌效果比单季胺盐更为明显,抑制其生长所需的时间更少。它在抗霉内墙涂料、纸张、纺织品的抗霉添加剂领域具有应用前景。