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英國伯明翰大學(xué)曾對私家車進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)兒童座椅每平方厘米含有100種威脅健康的細(xì)菌，同樣，汽車方向盤、空調(diào)出風(fēng)口和變速桿等部位也充斥著細(xì)菌。

 

車內(nèi)細(xì)菌通常包含金黃葡萄球菌、大腸桿菌、霉菌等在內(nèi)的多種病菌，其中金黃色葡萄球菌是一種重要病原菌，可引起肺炎甚至敗血癥等。因此采取必要的殺菌消毒措施勢在必行。

 

常用的殺菌消毒方法有：①用75%酒精擦拭汽車內(nèi)飾；②用帶臭氧消毒的紫外燈照射內(nèi)飾

 

當(dāng)然，這里還有一個從源頭處理的辦法就是用抗菌材料代替普通材料。尤其是應(yīng)用范圍很廣的塑料行業(yè)，抗菌塑料已成為一大趨勢。

 

那么，抗菌塑料對哪些細(xì)菌有作用呢？

 

在一定的使用環(huán)境下，抗菌塑料幾乎對常見的細(xì)菌都具有阻斷作用，包括金黃葡萄球菌、大腸桿菌，鏈球菌、綠膿桿菌、變形桿菌、無芽胞厭氧菌。

 

與通用塑料相比，抗菌塑料最明顯的特征是在塑料基材中添加抗菌劑。 

 

抗菌原理

 

抗菌塑料是在塑料中添加抗菌劑來賦予塑料抗菌功能的，其中最常見的是通過添加Ag1+或者Zn2+來實現(xiàn)塑料的抗菌效果。

 

微生物所構(gòu)成的蛋白質(zhì)二硫化物(-S-S-)、氫、硫醇基(-SH)等受到金屬離子攻擊后，化學(xué)鍵被迫切斷，性質(zhì)被改變，導(dǎo)致微生物的細(xì)胞膜受損。由于酵素母體（酶原）失去活力、代謝功能受到阻礙，微生物自行死亡，從而使塑料達(dá)到抗菌效果。

 

目前，抗菌塑料已實現(xiàn)在家用電器、廚房用品、食品包裝等領(lǐng)域的應(yīng)用。甚至在對材料要求更高的汽車行業(yè)中也已經(jīng)開始涉及抗菌塑料，比如某日產(chǎn)汽車的方向盤。

 

然而作為汽車內(nèi)飾件材料，PC/ABS、改性PC等含PC原料對金屬離子具有一定敏感性，許多金屬離子在高溫下對PC的降解有促進(jìn)作用，其中Sn2+、Zn2+、Fe3+、Mg2+對PC的影響尤為顯著，因此在PC及其合金的加工中一般會嚴(yán)格控制金屬離子的含量。

 

那么，PC在加入無機(jī)銀離子抗菌劑實現(xiàn)抗菌功能化之后，應(yīng)用在汽車內(nèi)飾中可靠嗎？？

 

讓我們通過實驗來探一探究竟！

 

先給材料按摩?。?mdash;—熱停留注塑實驗

 

在注塑溫度下，加入抗菌劑的膠料在注塑機(jī)中停留10min后，繼續(xù)注塑，膠料未出現(xiàn)明顯降解，說明抗菌劑的加入并不會對材料的加工熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

評估材料：抗菌ABS

注塑溫度：230℃

注塑停留時間：10min

 

評估材料：抗菌PC

注塑溫度：280℃

注塑停留時間：10min

 

評估材料:抗菌PC/ABS

注塑溫度：250℃

注塑停留時間：10min

接下來給材料汗蒸?。?mdash;—長期濕熱老化實驗

 

雙85實驗

 

實驗溫度：85℃      

實驗濕度：85%

實驗時間：500h

 

驗證材料耐濕熱老化性能較為嚴(yán)苛的方法，主要用來評價材料在高溫高濕下的老化性能。

 

在雙85實驗條件下，從拉伸強(qiáng)度保持率和缺口沖擊強(qiáng)度保持率來看，通用ABS和抗菌ABS的長期濕熱老化性能良好。ABS類材料的抗水解能力比PC類材料強(qiáng)。PC/ABS類材料的耐濕熱老化性與ABS相比稍遜一籌。與通用PC/ABS相比，抗菌PC/ABS的耐濕熱老化性略低。

通用PC材料由于聚碳酸酯中酯易水解，因此耐濕熱老化性較差，在進(jìn)行雙85實驗500 h后，缺口沖擊的保持率僅有15%左右。對通過重新設(shè)計配方后的抗菌PC進(jìn)行雙85實驗，發(fā)現(xiàn)抗菌PC的缺口沖擊保持率超過50%。

 

經(jīng)過500 h的高溫高濕實驗之后，抗菌材料表面外觀并未出現(xiàn)明顯粉化、變色等不良現(xiàn)象。

以上實驗結(jié)果表明無機(jī)銀離子沒有對PC及其合金中造成較大影響，抗菌PC及其合金仍然保持了較好的注塑穩(wěn)定性，且在長期的濕熱老化實驗中，抗菌類的材料未出現(xiàn)明顯的老化行為。

 

從上面可以知道以無機(jī)銀離子為抗菌劑的PC類材料耐老化性好，但是它的抗菌效果能夠維持多久呢？下面的這些實驗也許能夠說明一些問題。

 

將抗菌塑料在105℃的條件下存放7天，設(shè)置烘箱溫度為105 ℃。

 

7天7夜后！?。?/span>

 

材料的抗菌活性值仍然≥3級

 

相當(dāng)于抗菌率≥99.9%

 

加熱都沒有讓材料的抗菌性失效，那么水煮呢？

 

對材料進(jìn)行清蒸?。?mdash;—60℃水煮實驗

水煮242h后，抗菌材料仍然保持了較好的抗菌性！?。?/span>

 

那么，抗菌塑料的有效抗菌期是多久呢？

 

通過對抗菌塑料的有效期測試，發(fā)現(xiàn)透明抗菌ABS（透明度≥80%）在金黃色葡萄糖球菌和大腸埃希氏菌的作用下存放8個月后，抗菌活性值仍然保持≥3，相當(dāng)于抗菌率≥99.9%。

探究了抗菌塑料的長期抗菌效果之后，還對抗菌塑料的長期耐候性進(jìn)行了探究！

 

ABS、PC/ABS及改性PC類材料在汽車內(nèi)飾件中應(yīng)用較多的區(qū)域主要是陽光直射區(qū)域垂直面及其以下位置，這個區(qū)域一般對材料的耐候要求達(dá)到601KJ/m2（SAE J2412）。

 

下表數(shù)據(jù)為黑色的抗菌材料按照SAE J2412標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的實驗，抗菌ABS、PC/ABS、PC均能夠滿足上述要求。

由于材料的耐候性能與材料顏色相關(guān)，其它更豐富的顏色耐候性評估仍然需要在實際應(yīng)用中做進(jìn)一步的評估。

 

將抗菌塑料應(yīng)用在汽車中，怎么能少了氣味&VOC測試呢？！

 

行業(yè)內(nèi)絕大多數(shù)抗菌劑都是將銀離子吸附在多孔結(jié)構(gòu)的無機(jī)物上，因此并無明顯刺激性氣味，添加在塑料中對氣味，和散發(fā)性產(chǎn)生的風(fēng)險較小。

 

實際測試結(jié)果也表明，抗菌材料的氣味和散發(fā)性與已經(jīng)成熟應(yīng)用的通用塑料差異性并不大。TVOC遠(yuǎn)低于一般內(nèi)飾件要求塑料件≤50μg/g的要求。

上述一系列實驗表明：1.抗菌塑料在汽車使用環(huán)境中的抗菌具有長效性和持久性。2.經(jīng)過配方設(shè)計，抗菌塑料可滿足汽車內(nèi)飾耐候、氣味、VOC和濕熱老化等的要求。

 

這次疫情將永遠(yuǎn)地改變世界，也將改變我們很多的生活習(xí)慣。汽車作為人們幾乎每天都要接觸的場所，其衛(wèi)生安全必將越來越受到人們重視。抗菌塑料在汽車內(nèi)飾中的應(yīng)用也會成為汽車差異化的重要途徑。