硅橡胶特点及用途（抗菌防霉性硅橡胶）

由于硅橡胶具有耐高温、耐低温、耐候性、食品级、生理惰性、高透气性、电绝缘性、阻燃性等非常优异的性能，硅橡胶产品被越来越广泛的应用于婴童用品、食品、医疗、日用品、工业、电子电器等领域中，可以说大家每天都会接触到硅橡胶产品。但是由于硅橡胶其特殊的结构，表面较容易附着细菌和霉菌从而可能给人类带来疾病。抗菌硅橡胶作为一种新型功能材料，赋予了一般硅橡胶具有抗菌、防霉功能，能够有效的抑制周围环境中的细菌、霉菌等对人体有害的微生物附着在表面，改善硅胶制品卫生条件。

1、微生物的分类及测试标准

1.1细菌分类及抗菌测试

细菌是属于原核型细胞的一种单胞生物，形体微小，结构简单，无成形细胞核、也无核仁和核膜，除核蛋白体外无其他细胞器，细菌广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生。细菌可以分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。革兰氏阳性菌包括葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌等，它们能产生外毒素使人致病。革兰氏阴性菌包括痢疾杆菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、百日咳杆菌、霍乱弧菌及脑膜炎双球菌等，它们能产生内毒素使人致病。

抗菌硅橡胶的检测标准主要有中国国家标准《GB/T 31402-2015 塑料塑料表面抗菌性能试验方法》，日本标准《JIS Z 2801-2010 抗菌加工产品 抗菌试验方法 抗菌效果》，以及国际标准《ISO 22196-2011 塑料与其他非多孔表面抗菌活度的测量》等，三种标准基本上是等效的：选取一种革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌），和一种革兰氏阴性菌（大肠杆菌），进行测试。用对照样（非抗菌样品）和抗菌样品，接种同样的菌种和菌液量，24小时后，观察两者的菌落值；计算抗菌活性值（R）和抗菌率。

一般来说，认为抗菌活性值≥2，也即抗菌率≥99%，认定有较强的抗细菌效果。抗菌活性值与菌落数成指数关系，抗菌活性值越大，抗菌率越高，残留菌落绝对数越小。综合抗菌率和菌落绝对数，应优选抗菌活性值大的抗菌剂。

病毒无完整细胞结构，含单一核酸(DNA或RNA)型；病毒寄生在活细胞中，掠夺别人的营养生存，危害大。抗菌活性值大的抗菌剂（R≥4）可具有抗病毒功能，一些抗菌剂抗病毒率≥99%。

1.2 霉菌及防霉测试

真菌是具有真核和细胞壁的生物，霉菌是真菌的一种。在温暖潮湿的环境或者经常接触水的情况下，硅橡胶容易产生发霉现象。抗霉菌(真菌）硅橡胶的检测标准主要有国际标准《ASTM G21-15合成高分子材料防霉性的测定》，或中国国标《GB∕T 24128-2018 塑料塑料防霉剂的防霉效果评估》。主要检测菌种有：巴西曲霉；绳状青霉；球毛壳霉；绿色木霉；出芽短梗霉五种。经过28天的菌种培养之后，观察样品表面的霉菌生长情况。防霉最高最好的级别0级为不生长霉菌（完全没有霉斑），1级为痕迹生长（小于10%的霉斑）；2级为轻微生长（10-30%霉斑），3级为中度生长（30-60%霉斑），4级为严重生长（60%-霉斑全覆盖）。

2、抗菌剂

赋予硅橡胶抗菌、抗霉性的方法是向混炼硅橡胶配方中添加抗菌、抗霉剂。能用作硅橡胶的抗菌抗霉剂，一般分有机类抗菌剂和无机抗菌剂两大类。

1、有机抗菌防霉剂

有机类的含三唑基化合物具有很好的抗菌防霉性，效果最好的是2-（4-噻唑基）-苯并咪唑），添加量可按甲基乙烯基硅橡胶生胶的0.3-1份。有机类抗菌剂具有抗菌效果好，迁移性等特点，同时存在抗菌广谱性差、制品易黄变，耐高温性差、环保性差等缺点，制约其在食品、医疗、与人体长期接触等领域的有效应用。

2、无机抗菌防霉剂

无机抗菌剂具有抗菌广谱性、持久长效性、耐高温性好、安全性好可达FDA级、透明性好、无黄变等特点，因此得到了广泛的应用。无机抗菌剂不具有迁移性，需要存在于在制品表面，制品表面被脱模剂等膜层覆盖后会显著影响其抗菌效果。

抗菌游戏手柄

在无机类的抗菌防霉添加剂中，含有银离子的沸石，含有银、铜、锌等抗菌性金属或金属化合物的陶瓷粉末都有很好的抗菌、抗毒效果，而且能保持硅橡胶的良好物理性能。含银离子的沸石，为具有离子交换能力的各种沸石如A形、X形、Y形、T形等所含的钠离子、钙离子、钾离子、镁离子的一部分或全部用银离子置换，使银离子在沸石中的质量分数为0.2%~5%及铜离子或锌离子的质量分数为0.1%~16%，也可以再含有质量分数为0.5%~2%的铵离子。添加量为生胶100份对0.5~10份。

抗菌硅胶手环

稀土元素可以提高无机抗菌材料的抗菌性，例如以银、钼、锌和钇等元素的微纳米化合物或复配物，制得的无机抗菌材料，只需在硅橡胶中少量添加，就能制得拥有抗菌性的硅橡胶，并且还保留了硅橡胶自身优良的性质，所获得的抗菌硅橡胶抗菌率大于99.99%，抗病毒率大于99%，防霉达0级。