【材料应用】抗菌PA56 | 让医用也可降解！

随着新冠病毒在欧洲的不断扩散和变异，越来越多的防疫物资被送往抗疫一线，研发新型医用材料也成为现在热门研究方向。在众多高性能材料中抗菌、可降解让PA56脱颖而出。

将不同比例的PHMG与PA56共混，形成PA56/PHMG共混体系，并通过熔融纺丝的方法可以制备得到抗菌PA56纤维。

PHMG在PA56中呈现颗粒状态，大约在0.2~1μm之间，分布均匀，即使PHMG质量分数达到3%的比例时，依旧没有出现大量团聚的情况；同时可以看出：共混物断面未出现明显孔洞，没有相分离现象，说明两者有很好的相容性。其主要原因是PA56与PHMG均含有端氨基，它们具有一定的化学相容性，为后续满足纤维加工提供了必要条件。

PA56及PA56/PHMG共混体系在2K和10K倍数下的SEM图像

随着PHMG添加量的增加，PA56/PHMG共混体系的黏度逐渐降低，但总体降低不大。主要原因是PHMG颗粒可以使PA56大分子链之间相对滑动更加容易，起到增塑剂的作用，从而降低了共混体系的黏度。

PA56及PA56/PHMG的黏度

随着抗菌剂PHMG添加量的增加，PA56/PHMG共混体系的熔点逐渐降低，由纯PA56的254.9 ℃降低至250.8 ℃。其原因是PHMG的加入破坏了PA56的结晶度，导致共混体系的熔点降低，少量的PHMG加入总体上对其熔点影响不大。PHMG质量分数从0.5%增加到3%时，未出现共混物熔融曲线的双峰特性。主要原因是由于抗菌剂PHMG的添加量较少，且混合得比较均匀。

PA56及PA56/PHMG的DSC升温曲线

PA56及PA56/PHMG的DSC和TGA测试结果

随着抗菌剂PHMG添加量的增加，PA56/PHMG共混体系的分解温度逐渐降低，质量损失5%的分解温度由纯PA56的400.7 ℃降低至373.7 ℃。主要原因是PHMG的分解温度比PA56低，导致共混体系分解温度降低。根据DSC和TGA的数据分析可以得出结论，少量PHMG的加入对 PA56/PHMG共混体系热稳定性影响相对较小。

PA56及PA56/PHMG的TGA曲线

PA56及PA56/PHMG的DTG曲线

随着牵伸倍数的增大，抗菌PA56纤维的断裂强度逐渐增加，断裂伸长率逐渐降低。这是因为随着牵伸倍数的增大，纤维大分子链在应力的作用下沿轴向排列更加规整，从而提高了纤维的断裂强度，降低了断裂伸长率。

随着抗菌剂PHMG添加量的增加，抗菌纤维的断裂强度和断裂伸长率都呈下降的趋势，含3%PHMG的抗菌纤维相较于PA56维的断裂强度和断裂伸长率大约下降10%~20%。主要原因是纤维中的PHMG微粒会导致纤维拉伸时应力不均匀，存在应力弱点，因此抗菌纤维的断裂强度和断裂伸长率下降。

PA56和抗菌PA56纤维的力学性能

PA56纤维对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌具有40.2%和 45.2%抑制率。当PHMG质量分数为0.5%时，抗菌PA56 纤维的抑菌率提升到90%左右；当PHMG质量分数达到2%时，抑菌率已经可以达到99.9%，表现出非常优异的抗菌性能。

PA56和抗菌PA56纤维的抑菌率

来源：《抗菌生物基聚酰胺56及纤维的制备与性能研究》张瀚誉，钱思琦，朱瑞淑，俞建勇，王学利，刘修才