硅橡膠材料對(duì)生物活體組織有極大的惰性，因此由硅橡膠材料制成的醫(yī)療器械用品種類不斷增多，并且應(yīng)用的領(lǐng)域愈來愈廣泛，對(duì)硅橡膠材料的抗菌性能要求也不斷提高。隨著社會(huì)醫(yī)療水平進(jìn)步，不同分類和功能的醫(yī)療用品分類越來越細(xì)化，不論是外用器械還是短期介入或長(zhǎng)期植入產(chǎn)品，硅橡膠產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用在醫(yī)療、服務(wù)、衛(wèi)生、健康的各個(gè)領(lǐng)域，并形成了完備的產(chǎn)品鏈。

除醫(yī)療用品以外，當(dāng)前對(duì)于日常生活用品的潔凈性和抗菌性也提出了需求，特別是和生命安全和健康相關(guān)的要求越來越高。當(dāng)前社會(huì)的高速發(fā)展，使得各種化學(xué)物品應(yīng)用泛濫，以及抗生素的濫用，也導(dǎo)致出現(xiàn)了多種未曾有過的病菌。某些病菌是已知病菌的變異種，但感染能力更強(qiáng)，繁殖更快，因此對(duì)具有抗菌能力的新型材料，包括抗菌硅橡膠的研究勢(shì)在必行。

1 抗菌劑類型及抗菌原理

當(dāng)前得到廣泛應(yīng)用的抗菌劑主要包括以下四種類型。

• 金屬離子抗菌劑

金屬離子抗菌劑的基本原理是：細(xì)菌表面帶有負(fù)電荷，而金屬離子帶有正電荷。細(xì)菌與金屬離子通過庫(kù)倉(cāng)力相互吸引，彼此接觸；隨后金屬離子會(huì)對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞膜造成破壞，導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)部組織流出，并與組織液中蛋白質(zhì)、DNA反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)菌無法繁殖、代謝，最終死亡。以典型的Ag⁺離子抗菌劑為例，Ag⁺離子與細(xì)菌中蛋白質(zhì)、DNA的結(jié)合是可逆的，當(dāng)細(xì)菌被滅殺之后，Ag⁺重新回到環(huán)境中，繼續(xù)參與細(xì)菌的滅活。

• 光催化型納米抗菌劑

光催化型抗菌劑主要由半導(dǎo)體物質(zhì)構(gòu)成，其中最常見的是TiO₂，另外還有ZnO、WO₃、ZrO、SnO₂、SiC等。

半導(dǎo)體光催化抗菌劑的抗菌原理是：在有合適的紫外光照射的情況下，光催化型抗菌劑會(huì)通過電子吸收能量躍遷而產(chǎn)生羥基自由基，羥基自由基會(huì)與細(xì)菌分子中的活性官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而消滅細(xì)菌。光催化型抗菌劑可以降解細(xì)菌死后遺留的有害物質(zhì)，且其自身不會(huì)消耗。以TiO₂為例，通過對(duì)其進(jìn)行改性可以擴(kuò)大其對(duì)光的吸收范圍，進(jìn)而擴(kuò)大了它是使用范圍。在食品保鮮膜中加入TiO₂后，其保鮮效果可以比原來高2-3倍

• 天然抗菌劑

天然抗菌劑大多是從天然動(dòng)植物種獲得的，例如，從有殼動(dòng)物中獲得的甲殼素，經(jīng)過脫乙?；梢缘玫骄哂锌咕芰Φ臍ぞ厶?。此外，殼聚糖的衍生物同樣也具有抗菌效果。

殼聚糖的抗菌原理是：一般細(xì)菌細(xì)胞膜顯負(fù)電性，而帶氨基正電基團(tuán)的殼聚糖可以與細(xì)菌的負(fù)電荷部分相互吸引結(jié)合，由此禁錮了細(xì)菌的正?；钌砘顒?dòng)，從而殺死細(xì)菌。另外，低分子量殼聚糖還可以透過細(xì)菌細(xì)胞膜，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，與DNA發(fā)生反應(yīng)，從而抑制細(xì)菌滋生。殼聚糖的滅菌性能與其分子量大小、環(huán)境酸堿性度及脫乙?；潭认嚓P(guān)。

• 有機(jī)合成抗菌劑

經(jīng)過人工合成的有機(jī)抗菌劑包括季胺鹽類，雙胍類、醇類、酚類、醛類、有機(jī)酸類、酯類、醚類、過氧化物類等。人工合成的抗菌劑滅菌原理：主要通過破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜來達(dá)到滅菌的目的，主要方式是通過庫(kù)倉(cāng)力相互吸引，或者是通過硫基與細(xì)菌細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)反應(yīng)。

研究人員已經(jīng)對(duì)季銨鹽抗菌劑做了大量的研究，已先后研制出四種不同類型的季按鹽抗菌劑?，F(xiàn)在對(duì)季銨鹽抗菌的研究重點(diǎn)基本在于如何升高其抗菌活性。主要方法包括將不飽和烷基接枝到季按鹽的氮原子上，或者在其非親水性鏈段上接枝硫的雜原子。例如，十六烷基吡啶鹵化銨對(duì)免疫性很強(qiáng)的葡萄球菌的滅殺作用也很強(qiáng)，幾乎能殺滅所有的革蘭氏苗菌。

2 材料改性

• 本體改性

將選定的抗菌劑與固體硅橡膠生膠按一定比例共混、精煉然后經(jīng)過一段、二段硫化，就能得到具有一定抗菌性能的硅橡膠制品，此改性方法稱為硅橡膠材料本體改性。

本體改性的優(yōu)點(diǎn)的是制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，材料的抗菌性比較持久，穩(wěn)定性好。但是抗菌物質(zhì)的加入容易影響硅橡膠的力學(xué)性能，要考慮到抗菌劑與硅橡膠基材的相容性和抗菌劑在材料中的釋放。

• 表面改性

表面改性是指對(duì)硅橡膠的表面進(jìn)行特征改性，而不對(duì)硅橡膠內(nèi)部產(chǎn)生影響，通常是在硅橡膠固化階段或固化完成后對(duì)制品表面的特征改性。這種改性方法既能夠達(dá)到材料特定性能的要求，又能最大程度保留硅橡膠材料本體的優(yōu)良性能，應(yīng)用廣泛。

表面改性的方法也可以賦予硅橡膠良好的抗菌性能，且不會(huì)破壞硅橡膠的力學(xué)性能。通過表面改性的方法增加硅橡膠的抗菌性包括在硅橡膠的表面直接涂覆、噴涂抗菌涂層，在硅橡膠表面通過化學(xué)方法接枝抗菌物質(zhì)，還有對(duì)材料進(jìn)行表面離子注入的方法等。