截至2011年10月,随着人民生活水平的提高和卫生意识的增强,对各种抗菌材料制品的需求量不断增加,其中抗菌塑料制品占很大的比重,各种生活制品,包括冰箱、空调、各种食品容器、包装袋、洗衣机、玩具制品、吸尘器等等,都使用了各种不同的热塑性抗菌塑料,包括抗菌聚丙烯(PP)、抗菌聚乙稀(PE)、抗菌聚苯乙烯(PS)、抗菌聚氯乙烯(PVC)、抗菌聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、抗菌尼龙(PA)、抗菌聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、抗菌聚甲醛(POM)、抗菌聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、抗菌PC/ABS合金、抗菌PP/ABS合金、抗菌PA/ABS合金等等。
抗菌塑料的制备,主要是在其造粒过程中加入一定量的抗菌剂来实现。抗菌剂的种类很多,主要包括无机类抗菌剂、有机类抗菌剂两大类,无机类包括Ag,Zn-沸石、Ag,Zn-磷酸锆盐,Ag,Zn-玻璃等,有机类包括季胺盐类、季膦盐类、咪唑类、吡啶类、有机金属类等。无机抗菌剂的特点是安全性、耐热性、耐久性较好,不足之处在于价格较高和抗菌的迟效性,不能像有机抗菌剂那样迅速杀灭细菌。有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌范围广等优点,但也存在耐热性差、易渗出、不耐洗涤、作用寿命短等问题,将无机和有机抗菌剂复配使用,综合二者的优点,弥补它们单独的不足之处,是抗菌塑料研究的热点之一。
无机抗菌剂主要是以Ag,Zn离子为主要杀菌元素,将其负载于沸石、磷酸锆、玻璃、羟基磷灰石、蒙脱土、硅藻土等无机载体中,由于Ag,Zn离子被负载于载体多孔、层状或者可溶性无定形基体中,因此在产品中可以被缓慢得释放出来,因此有较好的安全性和耐久性,例如,专利US4775585,US4906464,US4911898等介绍了沸石负载Ag,Zn离子的抗菌剂,专利US4025608,US4059678,US5296238等介绍了磷酸锆负载Ag,Zn抗菌剂,专利US6939820,CN1323588C,CN1318500C等介绍了玻璃负载Ag,Zn抗菌剂,专利US5009898和US5268174等介绍了羟基磷灰石负载Ag,Zn抗菌剂。
有机抗菌剂通常是具有一定分子结构的化合物,种类较多,例如,噻菌灵、百菌清、多菌灵、吡啶硫酮锌、2-正辛基-4-异噻唑-3酮(OIT)、4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT)、10,10′-氧联吩噁吡(OBPA)、正丁基苯并异噻唑啉酮(BBIT)、3-碘-2-炔丙基丁基氨基甲酸酯(IPBC)等等,大部分有机抗菌剂,具有亲水性差的特点,因此,与一般的无机载体(例如,沸石、磷酸锆、玻璃、羟基磷灰石、蒙脱土、硅藻土等)相容性不是很好,因此,比较难被负载于无机载体的多孔或者层状等结构中,在使用时一般直接将其添加到塑料中,因此,不像无机抗菌剂中的Ag、Zn离子,被存储在无机载体的孔洞中、片层间,或无定型基体中,可以被缓慢释放出来,从而具有较长的实效性,在塑料产品中会以较快的速度析出,因此,可能存在比较容易渗出、不耐洗涤、作用寿命短的缺点。