水性聚氨酯(WPU)具有低有机挥发物排放(VOCs)、绿色、安全等特点,正逐步取代传统的溶剂型聚氨酯。然而,在实际应用中,WPU易遭受细菌或微生物的侵袭,通过形成生物膜造成交叉感染,这不仅缩短材料的使用寿命而且还危害人类的健康。目前可通过添加小分子抗菌剂、金属粒子(Ag、Cu)或纳米粒子(Zn O、Ti O_2)等抗菌剂的方法制备抗菌型WPU,以此制备的抗菌材料存在着耐热性较差、抗菌剂迁移造成环境污染等问题。针对以上问题,本文制备了三种非迁移型抗菌性能优异的WPU材料,主要研究内容如下:(1)通过引入胺类化合物制备了季铵盐类抗菌WPU。将聚碳酸酯二元醇(PCDL)与聚乙二醇(PEG)复合作为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段、3-二甲胺基-1,2-丙二醇(DMAPD)为扩链剂以及甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为封GDC-0973生产商端剂合成含叔胺聚氨酯预聚体,引入不同链长的卤代烷进psychiatry (drugs and medicines)行季铵化反应,通过紫外光固化制备季铵盐类WPU薄膜,并研究了DMAPD添加量对材料综合性能的影响。研究结果表明,WPU分子链中的叔胺基团成功地被季铵化,当DMAPD添加量为9 wt%,季铵盐烷基长链数为10时,季铵化程度较高,可指代反应程度的Q值为0.187。WPU薄膜表面具有较好的亲水性,WPU-9-10与WPU-9-12对E.coli、S.aureus抗菌率均达到95%以上,且无抑菌圈。WPU薄膜的拉伸强度随着DMAPD添加量的增加而提高,且引入的季铵盐烷基长链越长,增韧效果越好。但季铵盐的引入对WPU的热稳定性有所降低,在质量损失5%时热失重温度降低到247.5℃。(2)为改善和提高WPU膜的热稳定性和抗菌性能,制备了季鏻盐类抗菌WPU。首先,成功合成了季鏻盐抗菌单体(QPS),并确定了其化学结构和最小抑菌浓度,再将QPS反应接枝至六亚甲基二异氰酸酯三聚体,并与IPDI共同作为硬段,以PCDL为软段、DMAPD和BDO为扩链剂制备季鏻盐水性聚氨酯薄膜。利用FT-IR和NMR研究了QPS的化学结构,并探讨了QPS添加量对季鏻盐类WPU性能的影响。研究表明,QPS作为一种亲水单体可降低WPU分散液粒径,且提高表面电位。当QPS添加量达到3 wt%时,季鏻盐WPU薄膜对E.coli和S.aureus抗菌率均为98%以上,同时其分散液的抑菌圈分别可达到12.96 mm和13.09 mm,说明季鏻盐类WPU抗菌性能优于季铵盐类WPU。此外,季鏻盐类WPU具有良好的热稳定性能。但随着QPS添加量的增加,WPU分子链内的氢键相互作用显著降低,导致材料力学性能下降。(3)为了进一步提高WPU的抗菌和力学性能,制备了抗菌WPU/改性氧化石墨烯复合材料。通过烯丙基三苯基溴化鏻与(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷的烯-巯点击加成反应成功合成了带有硅烷氧基的季鏻盐单体(TPP-OS),并利用缩合反应对氧化石墨烯(GO)进行改性修饰(TPP-GO),再将其应用于所合成的WPU基体中制备水性聚氨酯/改性氧化石墨烯复合薄膜。通过FT-IR和NMR研究,确定了TPP-OS化学结构selleck抑制剂。TPP-GO的XRD图中I_D与I_G的强度比值增大至1.18,提高了纳米粒子的缺陷程度,这说明改性氧化石墨烯的成功制备。研究GO改性前后的抗菌性能,结果表明表面接枝TPP-OS的GO的抗菌性能显著提高。同时SEM研究表明,使用TPP-GO可改善粒子与基体间相容性和界面作用,避免纳米粒子聚集。当TPP-GO添加量为0.5 wt%时,WPU/0.5 TPP-GO复合薄膜对E.coli和S.aureus抗菌率均达到98%以上,表现出优异的抗菌性能。WPU/0.5TPP-GO复合薄膜的最大热失重温度(T_(max1))比纯WPU提高了约20℃,热稳定性能得到提高。同时WPU/0.5 TPP-GO复合薄膜的拉伸强度可达到17.2 MPa,断裂伸长率达到625.1%,力学性能明显提高。