Tecnología de preparación de material bactericida compuesto de polímero orgánico mineral de arcilla
Entre los nuevos materiales bactericidas basados en minerales arcillosos, los propios minerales arcillosos se utilizan principalmente como portadores para cargar sustancias bactericidas (tales como metales, óxidos metálicos, sustancias orgánicas), y su capacidad bactericida aún es limitada. Se utilizan una variedad de métodos para preparar minerales arcillosos modificados, y los compuestos hechos de minerales arcillosos y otros materiales pueden usarse como nuevos materiales bactericidas para producir efectos bactericidas en una variedad de bacterias.
Los minerales de arcilla pueden mejorar la capacidad bactericida a través de varios métodos de modificación (incluida la modificación térmica, la modificación ácida, la modificación inorgánica de metales u óxidos metálicos, la modificación orgánica y la modificación compuesta, etc.). Se aumenta el área superficial, se mejoran la porosidad y la dispersabilidad del mineral, y se mejoran la estabilidad térmica general y la resistencia mecánica del material. Los minerales arcillosos utilizados para la modificación y preparación de materiales bactericidas son principalmente montmorillonita, caolinita, haloisita y vermiculita. es ampliamente utilizado por su capacidad de adsorción.
La preparación de materiales bactericidas de polímeros orgánicos y minerales arcillosos generalmente se refiere a la adición de minerales arcillosos modificados orgánicamente a la matriz polimérica orgánica para mejorar las propiedades fisicoquímicas y la actividad bactericida de los materiales. Dichos materiales se utilizan principalmente para preparar telas de algodón, almohadillas de algodón y películas antibacterianas de nanofibras. etc., los minerales arcillosos se utilizan como rellenos en materiales compuestos para mejorar la estabilidad térmica y mecánica de los nanomateriales, y los minerales arcillosos suelen estar en la nanoescala.
En vista de la poca compatibilidad de los minerales arcillosos con las moléculas orgánicas, los compuestos orgánicos se utilizan a menudo para modificar los minerales arcillosos para aumentar la dispersabilidad de los minerales arcillosos en disolventes orgánicos y garantizar una alta compatibilidad entre los compuestos orgánicos posteriores y los minerales arcillosos modificados. sexo. La modificación orgánica a menudo utiliza tensioactivos aniónicos y catiónicos (las sales de amonio cuaternario y los compuestos híbridos son los más comunes), cambiando las propiedades de la superficie de la arcilla (cambiando las propiedades eléctricas de la superficie y la hidrofobicidad de la superficie) o insertando materia orgánica en la capa intermedia (aumentando la capa intermedia). dominios y se vuelven hidrofóbicos entre capas) para lograr la modificación. La matriz de polímero orgánico utilizada incluye principalmente polipropileno, polietileno, tereftalato de polietileno, poliuretano, poliestireno, poliamida, poliolefina y similares. Los biopolímeros como la celulosa, el almidón, los plásticos derivados del maíz, el ácido poliláctico, etc. han recibido atención debido a su compatibilidad con el medio ambiente y capacidad de renovación.
Debido a la alta compatibilidad entre las arcillas organomodificadas y los polímeros, las arcillas organomodificadas se han convertido en materiales ideales para mejorar las propiedades de las matrices poliméricas y son ampliamente utilizadas como precursores de materiales bactericidas. Las propiedades de los materiales bactericidas compuestos se ven afectadas por la escala de tamaño de los diferentes componentes y el grado de mezcla entre múltiples fases. Durante el proceso de preparación, generalmente se forman tres tipos de materiales compuestos intercalados, materiales compuestos exfoliados con arcilla y materiales compuestos floculados.
En los nanocompuestos intercalados, los restos de cadenas poliméricas se insertan regularmente entre capas de arcilla. En los nanocompuestos exfoliados, las capas unitarias estructurales de arcilla individuales se separan de manera relativamente uniforme en la matriz polimérica continua, y las capas unitarias estructurales de arcilla están completamente exfoliadas en la matriz polimérica. El nanocompuesto floculado se refiere al fenómeno de «floculación» similar a la interacción de los bordes hidroxilados entre las capas unitarias estructurales del mineral arcilloso, el dominio de la capa intermedia se reduce y el polímero y la fase mineral arcillosa se separan hasta cierto punto.
Estudiar la actividad bactericida de nanocompuestos de montmorillonita-quitosano cargados con Cu. La síntesis del compuesto se logra mediante intercambio iónico colocando montmorillonita en un medio que contiene sulfato de cobre. La tasa de letalidad del material bactericida para Escherichia coli es tan alta como 99,98 %, y todos los Staphylococcus aureus murieron después de ser tratados con el material.