关于医疗感染的事件时有发生，这是由于医疗器械植入的最初创伤使患者易受细菌感染，可见抗菌材料在医院和医疗环境中的使用十分重要。
热塑型聚氨酯(TPU)弹性体既有良好的物理机械性能，又具有血液相容性和生物相容性，由于其加工加工方便，性能优异，已被广泛用于医疗产品中。
由于高分子材料在使用和存放过程中，在适宜的温度和湿度条件下极易生和繁殖细菌，严重威胁人类的健康，因此制备医用TPU抗菌材料十分必要。
医用TPU管
目前，大多数抗菌材料是通过添加抗菌剂或抗菌母粒的方法来实现材料的抗菌性的，抗菌母粒法在制品中的分散效果要比直混法好得多，抗菌效果也大为提高。加入抗菌材料中的抗菌剂应具有对人类和环境的低毒性等特点。
抗菌剂可以防止塑料被微生物侵入，限制和杀死塑料表面的微生物，还可以改善塑料的卫生性能。目前国内外使用的抗菌剂，大致可分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂这三大类。
其中，无机系抗菌具有耐热性、安全性、耐久性较好等特点，是目前纤维、塑料、建材等中使用较多的抗菌剂。银离子负载抗菌剂是目前研究最深入、应用最广泛的无机抗菌剂，具有安全、高效的特点。
本文通过熔融共混的方式将纳米载银抗菌剂加入医用TPU材料中，制备了具有抗菌性能的医用TPU抗菌材料，着重研究了不同添加量的纳米载银抗菌剂对材料物理性能、热力学性能和抗菌活性值的影响。
抗菌材料性能测试
分散性测试：将不同抗菌剂添加量的医用TPU抗菌材料烘干后，真空镀金处理，通过扫描电镜SEM观察医用TPU抗菌材料中抗菌剂的分散情况。
抗菌活性测试：医用TPU抗菌材料的抗菌活性测试参照WS/T650—2019的测试方法进行，抗菌活性计算公式:
R=lg(B/A)-lg(C/A)=lg(B/C)
式中：
R—抗菌活性值；
A—对照样片“0”时间接种后的活菌数的平均值，CFU·样片-1；B—对照样片在接种后培养24h的活菌数的平均值，CFU·样片-1；
C—抗菌样片在接种后培养24h的活菌数的平均值，CFU·样片-1。
从图1不同添加量抗菌剂的医用TPU抗菌材料SEM照片中可以看出，当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为0.5%和1%时，其在医用TPU材料中能够均匀分散。
当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为1.5%时，其在医用TPU材料中仍能够均匀分散，但是出现了部分团聚。
通常情况下，无机粒子的加入会影响高分子材料的力学性能。从表2中不同添加量抗菌剂的医用TPU抗菌材料物理性能测试结果可以看出纳米载银抗菌剂的加入医用TPU材料中对其硬度影响不大，随着抗菌剂添加量的增多医用TPU材料的拉伸强度和断裂伸长率也随之增大。
这可能是因为纳米级的抗菌粒子在TPU基体中起到异相成核的作用，使材料的结晶度有所提高、结晶细化，从而提高了材料的力学性能。
从图2中不同添加量抗菌剂的医用TPU抗菌材料的玻璃化转变温度测试结果可以看出随着纳米载银抗菌剂添加量的增多，医用TPU材料的玻璃化温度先降低后增大。
图2.不同添加量抗菌剂的医用TPU抗菌材料的玻璃化转变温度
这可能是由于当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为0.5%和1%时，抗菌剂在医用TPU材料中能够均匀分散，起到了增塑作用，促进了TPU分子链间的运动，减弱了分子之间的缠绕，因此玻璃化转变温度才会降低。
当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为1.5%时，抗菌剂在医用TPU材料中虽然能够均匀分散，但是出现了部分团聚，阻碍了TPU分子链间的运动，因此玻璃化转变温度才会增大。
从表3不同添加量抗菌剂的医用TPU抗菌材料的抗菌活性可以看出随着纳米载银抗菌剂添加量的增多，医用TPU材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性也在增大，这表明医用TPU材料对这三种菌的抗菌效果也在增强。
当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为1.5%时，医用TPU材料对这三种菌的抗菌活性值分别达到了5.6、5.2和4.1。
综上，1)当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为0.5%和1%时，其在医用TPU材料中能够均匀分散，当纳米载银抗菌剂的添加质量分数为1.5%时，其在医用TPU材料中仍能够均匀分散，但是出现了部分团聚。
2)纳米载银抗菌剂的加入对医用TPU材料的硬度影响不大，其拉伸强度和断裂伸长率随着抗菌剂添加量的增多而增大；
3)随着纳米载银抗菌剂添加量的增多，医用TPU材料的玻璃化转变温度先降低后增大；
4)随着纳米载银抗菌剂添加量的增多，医用TPU材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性在增大，医用TPU材料对这三种菌的抗菌效果在增强。
参考资料：纳米载银医用TPU抗菌材料的制备及其性能研究，王国锋，李菲等，辽宁化工，2020
