抗菌材料的三大类？无机抗菌防霉材料的主要分类

抗菌材料主要分三大类：
第一类是天然抗菌材料，包括从动物中提取的甲壳质、壳聚糖和昆虫抗菌性蛋白质等；还有从竹子、桧柏、艾蒿、芦荟等植物中提取的抗菌成分。这类抗菌材料由于来源有限，一般不在建材产品上应用。
第二类是有机抗菌防霉材料，按照聚合物的多寡可以分成低分子和高分子两大类。低分子有机抗菌剂主要有季铵盐类、季鏻盐类、双胍类、醇类、酚类、有机金属类、吡啶类、咪唑类等。高分子有机抗菌剂是在低分子有机物的基础上，通过抗菌剂单体化合物的聚合得到。通过在聚合物中直接引入抗菌官能团制备有机抗菌剂，抗菌官能团可以通过带官能团单体均聚或共聚方式引入，也可以通过接枝的方式引入。按照官能团的疏水亲水性，可以将其分为水溶性和水不溶性有机抗菌剂。水溶性的包括有吡啶季铵盐、双季铵盐等，水不溶性有机抗菌剂有烷基化吡啶盐等。有机抗菌防霉材料种类繁多，但由于其有毒性、易产生耐药性和长效性差等缺点，已不是研究发展的重点。
第三类是无机抗菌防霉材料，其具有长效、不产生耐药性、耐热等优点。近年来，无机抗菌材料日益得到广泛开发和应用。无机抗菌防霉材料主要是纳米光催化材料和金属离子/金属氧化物型。

纳米光催化型无机抗菌剂一般包括纳米TiO2、纳米ZnO等材料。纳米材料是由1～100nm间的粒子组成，由于其具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、介电限域效应等特征，使纳米材料在光学性质、化学反应性、磁性、超导等许多物理和化学方面都显示出特殊的性能，在化工、医药、冶金、电子、环保等领域具有很好的潜在应用价值。纳米TiO2作为一种光催化剂，具有光催化活性高、化学性质稳定、使用安全并无毒无害等优点，成为目前公认的最有效、使用最广泛的光催化剂之一。

金属离子或金属氧化物型无机抗菌材料一般采用抗菌作用强的金属离子或金属氧化物，利用吸附或离子交换等方法，担载在硅酸盐、磷酸盐、玻璃等载体上形成无机抗菌材料。金属离子杀灭细菌的活性从大到小的顺序为：Ag＋＞Hg2＋＞Cu2＋＞Cd2＋＞Cr3＋＞Ni2＋＞Pb2＋＞Co4＋＞Zn2＋＞Fe3＋。其中Hg2＋、Cd2＋、Pb2＋和Cr3＋等毒性较大，对人体健康和环境有危害，因此实际上用作金属杀菌剂的金属只有Ag、Cu和Zn。Ag的杀菌能力是Zn的千倍，是目前研究最多的抗菌材料。

无机抗菌材料的研制和应用最为发达的国家是日本，在20世纪80年代就开始集中研究银系无机抗菌剂及其在塑料中的应用。目前品川燃料、钟纺、石冢硝子及东亚合成等公司都有无机抗菌剂推出。而欧美国家以开发有机或有机无机复合的抗菌材料为主，近年来Ciba、Dupont等公司也推出了无机抗菌剂，如美国ARCH公司的ZOE系列抗菌剂、德国SACHTLEBEN CHEMIE公司的SACHTOLITH KL系列无机抗菌剂等都具有安全的抗菌作用，在建材、塑料等制品中已有应用。中国建材研究总院在国内外对两类无机抗菌材料抗菌机制、制备技术等研究基础上，研制出两个抗菌材料产品，一是高效抗菌又无颜色变化的玻璃体载银耐高温无机抗菌材料，适用于人造石、陶瓷、搪瓷等需一定温度处理的抗菌制品中；另一个是采用矿物担载纳米TiO2、金属离子及有机防霉组分的复合型抗菌材料，实现抗菌成分缓释，并能与装饰材料制品有很好的融合性，既可提高材料抗菌时效性、广谱性，又可实现材料的低毒安全性。