抗菌改性塑料是指在塑料中添加抗菌劑，使塑料本身具有抗菌性，可在一定時(shí)間內(nèi)將塑料上的細(xì)菌殺死或抑制。與常規(guī)的化學(xué)和物理方法相比，使用抗菌塑料殺菌時(shí)效長(zhǎng)，既經(jīng)濟(jì)，又方便。

1.抗菌劑的種類及機(jī)理

改性塑料抗菌劑是一種新型塑料添加劑。添加少量塑料抗菌劑，可賦予塑料長(zhǎng)期的抗菌和殺菌能力。抗菌劑是指殺滅微生物和抑制生物繁殖的物質(zhì)。大體可分為有機(jī)、天然和無(wú)機(jī)三大系列。

 (1) 無(wú)機(jī)抗菌劑

改性塑料抗菌劑利用銀、銅、鋅等金屬本身所具有的抗菌能力，通過(guò)物理吸附或離子交換等方法，將銀、銅、鋅等金屬(或其離子)固定在沸石硅膠等多孔材料的表面制成抗菌劑，然后將其加人到制品中，就可獲得具有抗菌性的材料。

(2)有機(jī)抗菌劑

在抑制有害細(xì)菌、 真(霉)菌的產(chǎn)生與繁殖，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌的抗菌方法中，多種多樣的有機(jī)抗菌劑的研制和開(kāi)發(fā)，占據(jù)了主要地位。有機(jī)抗菌劑主要用作殺菌劑、防腐劑和防霉劑。

有機(jī)抗菌劑使用時(shí)， 除要注意安全性以外，還存在耐熱性差、易水解、使用壽命短等問(wèn)題。因此有機(jī)抗菌劑的開(kāi)發(fā)和研制，要全面考慮到抗菌劑的抗菌能力、與材料復(fù)合的相容性、藥效持續(xù)性、化學(xué)熱穩(wěn)定性和耐紫外線穩(wěn)定性等因素。

(3)天然抗菌劑

受到安全性和加工條件的制約，以天然原材料作為抗菌劑，目前還不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模市場(chǎng)化。這里主要介紹天然杭菌劑一殼聚糖。 殼聚糖是以甲殼素為原料，在濃堿中脫去乙酰氨基而得到的可溶于水的聚氨基葡萄糖。殼聚糖對(duì)多種菌、菌類表現(xiàn)出抗菌性。一般認(rèn)為，殼聚糖的抗菌機(jī)理是由兩步反應(yīng)完成:首先，在酸性條件下，殼聚糖分子中的-HN3+與細(xì)菌細(xì)胞壁所含的硅酸、磷酸酯等解離出的陰離子結(jié)合，使細(xì)菌的自由活動(dòng)受阻，從而阻礙細(xì)菌的大量繁殖:其次，殼聚糖進(jìn)一步低分子化， 通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)人微生物的細(xì)胞內(nèi)，使遺傳因子從DNA到RNA的轉(zhuǎn)變過(guò)程受阻，造成微生物徹底無(wú)法繁殖。

除單獨(dú)使用無(wú)機(jī)抗菌劑或有機(jī)抗菌劑外，無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合抗菌劑也開(kāi)始得到應(yīng)用。這種復(fù)合抗菌劑結(jié)合了二者的優(yōu)點(diǎn)，既具有有機(jī)抗菌劑的即效性、持續(xù)性，又具有無(wú)機(jī)抗菌劑的安全性和耐變色性，因而也是抗菌劑未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。

2.抗菌通用塑料的主要品種

用于制造抗菌日用品的抗菌塑料，是具有抑菌或殺菌作用的新型功能高分子材料。這些材料以PE、PP、PVC、ABS等大品種塑料為基體，可制成家用冰箱內(nèi)襯、兒童玩具、飲水機(jī)、食品包裝膜、纖維、涂料、文具、供水管道等產(chǎn)品，以及具有抗菌功能的電話機(jī)、電腦鍵盤、鼠標(biāo)器、電梯按扭、電器開(kāi)關(guān)等觸摸頻繁的共用物品。用抗菌功能塑料及其合金制成的塑料制品，具有自潔功能，用于醫(yī)院特殊場(chǎng)合時(shí)，可減少消毒次數(shù)。

除結(jié)構(gòu)型抗菌塑料本身就具有抗菌活性外，其他抗菌塑料大多是通過(guò)添加極少量的抗菌劑制成，屬添加型抗菌功能塑料，其核心成分是抗菌劑。添加型抗菌功能塑料易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，性價(jià)比可望被市場(chǎng)接受。

(1)抗菌PE

抗菌PE通過(guò)添加抗菌母料引人抗菌組分，可賦予PE明顯的抗菌活性。隨著抗菌組分用量的增加，抑菌圈明顯增大;與此相對(duì)應(yīng)，試片/菌液接觸僅6h的抗菌率，呈逐步上升的趨勢(shì);且抗菌率都在90%以上，滿足了抗菌材料的要求。此外，PE的外觀沒(méi)有改變。

(2)抗菌PP

通過(guò)添加抗菌母料引人抗菌組分后，PP均表現(xiàn)出明顯的抗菌活性。隨著樣品/細(xì)菌接觸時(shí)間的延長(zhǎng)，抗菌率提高;當(dāng)抗菌組分相同時(shí)，抗菌活性隨著抗菌組分含量的增如而提高，接觸時(shí)間短時(shí)抗菌率變化明顯。

(3)抗菌PVC

通過(guò)添加抗菌 母料引人抗菌組分后，PVC 均可表現(xiàn)出明顯的抗菌活性。隨著抗菌母料用量的增加，抑菌圈有所增大，僅接觸6h的抗菌率也大致呈上升趨勢(shì)，且均大于90%。此外，抗菌PVC仍能保持其透明性。

(4)抗菌ABS

在ABS中引人抗菌組分后，ABS表現(xiàn)出了明顯的抗菌活性。其抗菌效果非常好，其6h、24h 的抗菌率都在98%以上。由此可見(jiàn)，復(fù)合抗菌組分的協(xié)同作用和偶聯(lián)劑對(duì)提高ABS的抗菌性能的效果都非常明顯。

(5)抗菌塑料抗菌活性的持久性抗菌

材料保持其較高的抗菌活性，或抗菌率的時(shí)間長(zhǎng)短能夠表征其抗菌活性的持久性。顯然，如果抗菌塑料的抗菌活性在短時(shí)間內(nèi)就降低很多，那么其使用價(jià)值就大大降低。