關于醫療感染的事件時有發生，這是由于醫療器械植入的最初創傷使患者易受細菌感染，可見抗菌材料在醫院和醫療環境中的使用十分重要。
熱塑型聚氨酯(TPU)彈性體既有良好的物理機械性能，又具有血液相容性和生物相容性，由于其加工加工方便，性能優異，已被廣泛用于醫療產品中。
由于高分子材料在使用和存放過程中，在適宜的溫度和濕度條件下極易生和繁殖細菌，嚴重威脅人類的健康，因此制備醫用TPU抗菌材料十分必要。
醫用TPU管
目前，大多數抗菌材料是通過添加抗菌劑或抗菌母粒的方法來實現材料的抗菌性的，抗菌母粒法在制品中的分散效果要比直混法好得多，抗菌效果也大為提高。加入抗菌材料中的抗菌劑應具有對人類和環境的低毒性等特點。
抗菌劑可以防止塑料被微生物侵入，限制和殺死塑料表面的微生物，還可以改善塑料的衛生性能。目前國內外使用的抗菌劑，大致可分為無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑這三大類。
其中，無機系抗菌具有耐熱性、安全性、耐久性較好等特點，是目前纖維、塑料、建材等中使用較多的抗菌劑。銀離子負載抗菌劑是目前研究最深入、應用最廣泛的無機抗菌劑，具有安全、高效的特點。?
本文通過熔融共混的方式將納米載銀抗菌劑加入醫用TPU材料中，制備了具有抗菌性能的醫用TPU抗菌材料，著重研究了不同添加量的納米載銀抗菌劑對材料物理性能、熱力學性能和抗菌活性值的影響。?
抗菌材料性能測試? ? ? ?
分散性測試：將不同抗菌劑添加量的醫用TPU抗菌材料烘干后，真空鍍金處理，通過掃描電鏡SEM觀察醫用TPU抗菌材料中抗菌劑的分散情況。? ? ??
抗菌活性測試：醫用TPU抗菌材料的抗菌活性測試參照WS/T650—2019的測試方法進行，抗菌活性計算公式:
R=lg(B/A)-lg(C/A)=lg(B/C)?
式中：
R—抗菌活性值；
A—對照樣片“0”時間接種后的活菌數的平均值，CFU·樣片-1；B—對照樣片在接種后培養24h的活菌數的平均值，CFU·樣片-1；
C—抗菌樣片在接種后培養24h的活菌數的平均值，CFU·樣片-1。
從圖1不同添加量抗菌劑的醫用TPU抗菌材料SEM照片中可以看出，當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為0.5%和1%時，其在醫用TPU材料中能夠均勻分散。
當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為1.5%時，其在醫用TPU材料中仍能夠均勻分散，但是出現了部分團聚。
通常情況下，無機粒子的加入會影響高分子材料的力學性能。從表2中不同添加量抗菌劑的醫用TPU抗菌材料物理性能測試結果可以看出納米載銀抗菌劑的加入醫用TPU材料中對其硬度影響不大，隨著抗菌劑添加量的增多醫用TPU材料的拉伸強度和斷裂伸長率也隨之增大。
這可能是因為納米級的抗菌粒子在TPU基體中起到異相成核的作用，使材料的結晶度有所提高、結晶細化，從而提高了材料的力學性能。
從圖2中不同添加量抗菌劑的醫用TPU抗菌材料的玻璃化轉變溫度測試結果可以看出隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫用TPU材料的玻璃化溫度先降低后增大。
圖2.不同添加量抗菌劑的醫用TPU抗菌材料的玻璃化轉變溫度
這可能是由于當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為0.5%和1%時，抗菌劑在醫用TPU材料中能夠均勻分散，起到了增塑作用，促進了TPU分子鏈間的運動，減弱了分子之間的纏繞，因此玻璃化轉變溫度才會降低。
當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為1.5%時，抗菌劑在醫用TPU材料中雖然能夠均勻分散，但是出現了部分團聚，阻礙了TPU分子鏈間的運動，因此玻璃化轉變溫度才會增大。
從表3不同添加量抗菌劑的醫用TPU抗菌材料的抗菌活性可以看出隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫用TPU材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性也在增大，這表明醫用TPU材料對這三種菌的抗菌效果也在增強。
當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為1.5%時，醫用TPU材料對這三種菌的抗菌活性值分別達到了5.6、5.2和4.1。
綜上，1)當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為0.5%和1%時，其在醫用TPU材料中能夠均勻分散，當納米載銀抗菌劑的添加質量分數為1.5%時，其在醫用TPU材料中仍能夠均勻分散，但是出現了部分團聚。? ?
2)納米載銀抗菌劑的加入對醫用TPU材料的硬度影響不大，其拉伸強度和斷裂伸長率隨著抗菌劑添加量的增多而增大；? ??
3)隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫用TPU材料的玻璃化轉變溫度先降低后增大；? ? ??
4)隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫用TPU材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性在增大，醫用TPU材料對這三種菌的抗菌效果在增強。
參考資料：納米載銀醫用TPU抗菌材料的制備及其性能研究，王國鋒，李菲等，遼寧化工，2020
原文始發于微信公眾號（艾邦醫用高分子）：納米載銀醫用TPU抗菌材料的制備及其性能
