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随着经济的迅速发展和人民生活水平的提高,人们对环境友好化的意识日益增强。环境中微生物的繁殖和传播不仅诱发各种各样的疾病,而且对环境造成了严重的威胁。因此,开发价廉、长效、无毒、抗菌广谱性的抗菌材料显得尤为重要。涂料作为重要的建材,其高性能化、多功能化,对制备特殊功能的材料有着重要的意义。抗菌涂料的研制不仅能够抑制或杀死微生物(细菌、真菌),防止室内病菌的生存和霉菌的生长,而且还可以起到美化和装饰室内的作用。抗菌涂料的制备组分主要是基料和颜填料,其中基料是涂料的主要成膜物质,决定着涂膜的主要性质。目前,抗菌涂料成膜物的研究主要是合成高分子抗菌剂,因为合成高分子抗菌剂不仅具有长效广谱,安全无毒,稳定性好,抗菌速度快等特性,而且还具滑爽作用。本文在课题组研究功能性高分子成膜物的基础上,按照成熟的制备工艺,来合成具有抗菌性能的复合抗菌涂料。首先,论文阐述了目前高分子材料的制备及其应用。主要从两个方面展开:一方面阐述了各类抗菌剂的发展状况,另一方面阐述高分子抗菌剂的应用。第二,以γ-(异丁烯酰胺)丙基三甲基氯化铵(MPAC)为功能性单体,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸β-羟丙酯(β-HPMA)为聚合单体,过硫酸钾为引发剂,通过无皂乳液聚合,合成了阳离子丙烯酸酯共聚物(PAM)乳液。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对聚合物结构与粒子形貌进行了表征。测试了乳液的基本性能和抗菌性能。结果表明:该乳液达到国家内墙涂料和建筑涂料用乳液标准;PAM乳液具一定的抗菌性能。第三,首先用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、端氨基聚醚(D-400)和乙二胺合成聚脲预聚体(PU-NCO);再以丙烯酰胺(AM)为封端剂,制备封端的聚脲预聚体(PU-A),最后以PU-A为交联剂,与阳离子和丙烯酸酯类单体共聚,制备了阳离子聚脲丙烯酸酯共聚物(PUAM)乳液。考察并确定了合成的优化工艺。通过FT-IR、TG、SEM和TEM表征了阳离子聚脲丙烯酸酯共聚物的结构和形貌。测试了乳液的基本性能和抗菌性能。结果表明:该乳液达到国家内墙涂料和建筑涂料用乳液标准;PUAM乳液具一定的抗菌性能。第四,以硅烷偶联剂(MPTS)为交联剂,与阳离子和丙烯酸酯类单体为共聚单体,制备了阳离子有机硅丙烯酸酯共聚物(PAMM)。通过FT-IR表征了聚合物的结构;TG考察了聚合物的热稳定性;SEM和TEM考察了聚合物结构和形态。同时,测试了乳液的基本性能和抗菌性能。结果表明:该乳液达到国家内墙涂料和建筑涂料用乳液标准;PAMM乳液具一定的抗菌性能。第五,将PAM,PUAM和PAMM乳液分别作为制备涂料的主要成膜物,与纳米二氧化钛等其它颜填料进行复配,制备具有多孔结构的抗菌涂料。测试了涂料的基本性能和抗菌性能。结果表明:三种涂料都达到了国家内墙涂料标准,并且均有优良的抗菌性能。总之,阳离子丙烯酸酯基共聚物乳液及其涂料均能达到建筑涂料用乳液和国家内墙涂料的标准,该涂料具有很好的抗菌性能,且该涂料具有环保、自清洁的特点,可以用于建筑物室内墙壁涂装。