Technologie de préparation d’un matériau bactéricide composite minéral-organique polymère argileux
Parmi les nouveaux matériaux bactéricides à base de minéraux argileux, les minéraux argileux eux-mêmes sont principalement utilisés comme supports pour le chargement de substances bactéricides (telles que les métaux, les oxydes métalliques, les substances organiques) et leur capacité bactéricide est encore limitée. Diverses méthodes sont utilisées pour préparer des minéraux argileux modifiés, et les composites constitués de minéraux argileux et d’autres matériaux peuvent être utilisés comme nouveaux matériaux bactéricides pour produire des effets bactéricides sur une variété de bactéries.
Les minéraux argileux peuvent améliorer la capacité bactéricide par diverses méthodes de modification (y compris la modification thermique, la modification acide, la modification inorganique des métaux ou des oxydes métalliques, la modification organique et la modification composite, etc.). La surface est augmentée, la porosité minérale et la dispersibilité sont améliorées, et la stabilité thermique globale et la résistance mécanique du matériau sont améliorées. Les minéraux argileux utilisés pour la modification et la préparation de matériaux bactéricides sont principalement la montmorillonite, la kaolinite, l’halloysite et la vermiculite. est largement utilisé pour sa capacité d’adsorption.
La préparation de matériaux bactéricides polymères organiques-minéraux argileux fait généralement référence à l’ajout de minéraux argileux organiquement modifiés à la matrice polymère organique pour améliorer les propriétés physicochimiques et l’activité bactéricide des matériaux. Ces matériaux sont principalement utilisés pour préparer des chiffons de coton antibactériens en nanofibres, des tampons de coton et des films. etc., les minéraux argileux sont utilisés comme charges dans les composites pour améliorer la stabilité thermique et mécanique des nanomatériaux, et les minéraux argileux sont généralement à l’échelle nanométrique.
Compte tenu de la faible compatibilité des minéraux argileux avec les molécules organiques, les composés organiques sont souvent utilisés pour modifier les minéraux argileux afin d’augmenter la dispersibilité des minéraux argileux dans les solvants organiques et d’assurer une compatibilité élevée entre les composés organiques ultérieurs et les minéraux argileux modifiés. sexe. La modification organique utilise souvent des tensioactifs anioniques et cationiques (les sels d’ammonium quaternaire et les composés hybrides sont les plus courants), en modifiant les propriétés de surface de l’argile (modifiant les propriétés électriques de surface et l’hydrophobicité de surface) ou en insérant de la matière organique dans l’intercalaire (augmentant la intercalaire). domaines et deviennent hydrophobes entre les couches) pour obtenir une modification. La matrice polymère organique utilisée comprend principalement le polypropylène, le polyéthylène, le polyéthylène téréphtalate, le polyuréthane, le polystyrène, le polyamide, la polyoléfine et analogues. Les biopolymères tels que la cellulose, l’amidon, les plastiques dérivés du maïs, l’acide polylactique, etc. ont retenu l’attention en raison de leur respect de l’environnement et de leur capacité de renouvellement.
En raison de la grande compatibilité entre les argiles organomodifiées et les polymères, les argiles organomodifiées sont devenues des matériaux idéaux pour améliorer les propriétés des matrices polymères et sont largement utilisées comme précurseurs de matériaux bactéricides. Les propriétés des matériaux bactéricides composites sont affectées par l’échelle de taille des différents composants et le degré de mélange entre plusieurs phases. Au cours du processus de préparation, trois types de matériaux composites intercalés, des matériaux composites exfoliés à l’argile et des matériaux composites floculés, sont généralement formés.
Dans les nanocomposites intercalés, des fragments de chaîne polymère sont régulièrement insérés entre les couches d’argile. Dans les nanocomposites exfoliés, les couches d’unités structurelles d’argile individuelles sont séparées de manière relativement uniforme dans la matrice polymère continue, et les couches d’unités structurelles d’argile sont complètement exfoliées dans la matrice polymère. Le nanocomposite floculé fait référence au phénomène de « floculation » similaire à l’interaction des bords hydroxylés entre les couches d’unités structurelles minérales argileuses, le domaine intercouche est réduit et le polymère et la phase minérale argileuse sont séparés dans une certaine mesure.
Étudier l’activité bactéricide des nanocomposites montmorillonite-chitosane chargés en Cu. La synthèse du composite est réalisée par échange d’ions en plaçant la montmorillonite dans un milieu contenant du sulfate de cuivre. Le taux de létalité du matériau bactéricide vis-à-vis d’Escherichia coli atteint 99,98 % et tous les Staphylococcus aureus sont morts après avoir été traités avec le matériau.