真空电子束蒸发沉积金属/聚合物复合薄膜及其抗菌性能研究(2)
科学家们已经证实了等离子体技术制备PTFE薄膜的可行性[8]，其中低功率电子束蒸发法制备因为工艺简单环保，受到了更多的青睐。因此，将PTFE有机材料与纳米Ag无机材料结合起来制备的复合薄膜具有了更大的研究价值。
Ag/PTFE复合涂层在不锈钢片材的应用中具有很好的抗腐蚀性，在医疗设备中具有很好的抗菌性，实验已经证实了抗菌聚合物膜中环丙沙星药物或纳米银粒子的持续释放和高效抗菌性能[9～13]。
课题组前期采用电子束蒸发法制备PTFE疏水薄膜，探究了在铜片、陶瓷片、镀铝聚酯膜、普通白纸等基底上沉积的PTFE薄膜的结构、形貌以及疏水性能，发现基底表面的粗糙度和化学成分共同决定了其疏水性。形成的PTFE薄膜使得基底具有润湿性，而润湿效果与成膜过程及膜厚有关[14]。
ZhuboLiu[15]等人利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）来研究聚四氟乙烯（PTFE）膜的脉冲激光沉积及其复合膜的成膜机理，研究结果表明，激光辐射的波长对分子的破坏、重组以及薄膜的分子结构有很强的影响。具体来说，在波长355nm的激光下沉积的PTFE薄膜表现出低有序度和较低的非晶相；在波长266 nm 的激光下沉积产生的Cu/PTFE复合薄膜具有低非晶结构；在PTFE靶材中加入甲酸铜能够有效控制激光分散活性气相沉积得到的薄膜分子结构。
A.V. Rahachou [16]等采用ATR-FTIR表征研究了在铝基底上采用电子束方法沉积的PTFE薄膜，发现在成膜过程中分子取向排列不单调，在界面层到基底表面100nm之中分子达到最大排列取向，随着薄膜的增长其取向性降低，因此可以采用吸附—扩散机制来解释形成薄膜的形貌结构和成膜过程中的分子取向。
之后，A.V. Rahachou[17]等采用电子束沉积法制备出Ag/PTFE、Cu/PTFE和Mo/PTFE复合薄膜，证明了Ag/PTFE、Cu/PTFE的薄膜表面分子结构与PTFE薄膜的结构类似，在沉积初始阶段，PTFE分子的碎片主要平行于基底表面，在这个过程中分子取向会发生改变；在掺入金属之后，具有良好的导向性，能更高效的形成一定厚度的薄膜。
2 抗菌薄膜制备方法
抗菌薄膜通常是在薄膜中添加一种或几种特定的抗菌剂，从而制得的一类具备抑菌与杀菌性能的新型材料。正因为材料本身具有了抗菌性，用抗菌薄膜制成的各种制品都具有卫生的自洁功能，相比与普通薄膜制品，抗菌薄膜制品可免去许多繁杂的清洗保洁等劳动。在医院这样的特殊场合，可大大减少环境消毒(如药剂的化学消毒或者紫光线等的物理消毒)的次数。另外，抗菌薄膜拥有长效的抗菌性可与制品的寿命同步，既方便又经济[18]。
制备抗菌薄膜的方法主要有以下几种：对于热稳定性不好的抗菌剂而言，一般是在已经成型的薄膜上通过喷涂、涂覆等方法固定上一层抗菌层；对于能够承受高温的抗菌剂来说，可将抗菌剂和树脂一起，通过塑料的成型工艺来成型；对于纳米抗菌材料，可以采用溶胶-凝胶工艺以成型。此外，也可采用真空镀膜的方式掺杂Ag在聚合物薄膜上，以达到抗菌效用。
2.1 涂覆法
赵夫健[19]等首先采用Sol-Gel法制备掺银二氧化钛溶胶，然后通过浸渍提拉法将其涂覆于氧化锆陶瓷表面，使其具有抗菌性能。刘云超[20]等以载Ag纳米二氧化钛作为抗菌剂，对抗菌粉体进行表面有机改性，使纳米Ag颗粒在塑料涂漆中有很好的分散性。通过在塑料表面涂覆抗菌薄膜的方法制备的抗菌塑料，发现在抗菌粉体的添加量占2％，薄膜涂层为1层时抗菌效果最好。