ポリオキシメチレンの微細構造，非等温結晶化挙動，抗菌活性に及ぼす銀ナノ粒子の影響

Effect of Silver Nanoparticles on the Microstructure, Non-Isothermal Crystallization Behavior and Antibacterial Activity of Polyoxymethylene.

• Yicheng Zeng
• Yang Liu
• Lumin Wang
• Hongliang Huang
• Xun Zhang
• Yongli Liu
• Minghua Min
• Ying Li

抄録

銀(Ag)ナノ粒子をオレイン酸とn-プロピルアミンの存在下で簡便な方法で合成した。その結果、銀ナノ粒子の平均一次粒子径は約10nmであり、銀ナノ粒子の表面を単層界面活性剤で19.6%の含有量で被覆していることがわかった。このAgナノ粒子を基に、ポリオキシメチレン(POM)/Agナノコンポジットを作製した。ＰＯＭの非等温結晶化挙動に対するＡｇナノ粒子の影響を示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により調べた。POM/Agナノコンポジットの非等温溶融結晶化データの解析には、Jeziorny、Jeziorny-modified Avrami、Ozawa、Liu and Mo、ZiabickiおよびKissingerモデルを適用した。ハーフタイム(),結晶化速度パラメータ(CRP),結晶化速度関数(),運動論的パラメータ(),単位冷却速度における運動論的結晶化性(),結晶化活性化エネルギー(∆)の結果を決定した。POMマトリックスに分散された少量のAgナノ粒子は、POMの結晶化速度を高め、POM球晶の数を増加させ、POM球晶のサイズを小さくすることができる不均一核として作用することが示された。しかし、高負荷のAgナノ粒子は凝集しやすく、これがPOMの結晶化をある程度抑制していた。さらに、POM/Agナノ複合体は、抗菌剤に対する強力な抗菌活性を示した。

Silver (Ag) nanoparticles were synthesized by a facile route in the presence of oleic acid and n-propylamine. It was shown that the average primary size of the as-synthesized Ag nanoparticles was approximately 10 nm and the surface of as-synthesized Ag nanoparticles was capped with monolayer surfactants with the content of 19.6%. Based on as-synthesized Ag nanoparticles, polyoxymethylene (POM)/Ag nanocomposites were prepared. The influence of Ag nanoparticles on non-isothermal crystallization behavior of POM was investigated by differential scanning calorimetry (DSC). The Jeziorny, Jeziorny-modified Avrami, Ozawa, Liu and Mo, Ziabicki and Kissinger models were applied to analyze the non-isothermal melt crystallization data of POM/Ag nanocomposites. Results of half time (), crystallization rate parameter (CRP), crystallization rate function (()), kinetic parameter (()), the kinetic crystallizability at unit cooling rate () and the crystallization activation energy (∆) were determined. Small amounts of Ag nanoparticles dispersed into POM matrix were shown to act as heterogeneous nuclei, which could enhance the crystallization rate of POM, increase the number of POM spherulites and reduce POM spherulites size. However, the higher loading of Ag nanoparticles were easily aggregated, which restrained POM crystallization to some degree. Furthermore, the POM/Ag nanocomposites showed robust antibacterial activity against and .