[發(fā)明專利]兼具柔軟功能的有機(jī)硅殺菌劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310127985.X
• 申請(qǐng)日: 2013-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103233366A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙潔;安秋鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M15/643
• 分類號(hào): D06M15/643;D06M13/513;C08G77/388;C07F7/18;A01P1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，涉及一種兼具柔軟功能的有機(jī)硅季銨鹽殺菌劑的制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著環(huán)境的惡化以及高致病細(xì)菌、病毒(如禽流感、AIDS、肝炎病毒等)的滋生蔓延，抗菌織物凸顯重要并以10%的需求量增長(zhǎng)。目前，抗菌織物已廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、賓館以及家庭的床單被套、醫(yī)用職業(yè)裝、食品和服務(wù)行業(yè)的工作服、部隊(duì)服裝以及繃帶、紗布等方面。

用殺菌劑對(duì)織物進(jìn)行整理，能賦予織物抗菌抑菌功能。但小分子非結(jié)合性有機(jī)殺菌劑，用于織物整理，耐熱穩(wěn)定性較差、易脫落，這會(huì)導(dǎo)致使用過(guò)程殺菌劑在人體表面富集，增加對(duì)人體的刺激性，不利于健康。

有機(jī)硅季銨鹽是目前綜合性能優(yōu)良的一類織物殺菌劑，對(duì)人體友好，具有非溶出性以及廣譜、高效、低毒、耐高溫等特點(diǎn)。有機(jī)硅季銨鹽能與織物共價(jià)結(jié)合，經(jīng)其處理后的織物，耐洗、殺菌效果持久，不出現(xiàn)抗藥性，因而備受青睞。

有機(jī)硅季銨鹽殺菌劑，最典型的代表當(dāng)屬道康寧1967年研制成功的長(zhǎng)碳鏈C₁₈烷基二甲基（三甲氧硅丙基）氯化季銨鹽（DC-5700），據(jù)稱，DC-5700分子中的三個(gè)甲氧基在使用時(shí)可水解成硅羥基，既能產(chǎn)生分子之間的自交聯(lián)又能與織物表面纖維素羥基結(jié)合，故不僅殺菌效果優(yōu)異，而且無(wú)毒、對(duì)人體安全可靠，但DC-5700合成方法較復(fù)雜，成本高，限制了它的應(yīng)用。CN200510045294.0用乙醇代替甲醇做溶劑，將γ-氯丙基三乙氧基硅烷與二甲基十八叔胺反應(yīng)80h，制得了一種有機(jī)硅季銨鹽殺菌劑；CN200710013423.7則通過(guò)(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃X與仲胺的鹵代反應(yīng)先制得叔胺基二烷氧基硅烷，然后再用鹵代烴季銨化，也獲得了一種二烷氧基硅烷季銨鹽(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃N⁺R₁R₂R₃X^-；但上述這些反應(yīng)均季銨化產(chǎn)率低，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程耗能高，不利于節(jié)能。另外，用單一季銨化硅烷所處理的織物的柔軟性等綜合性能也有待提高。

將季銨鹽與聚硅氧烷相結(jié)合，能提高季銨化產(chǎn)物的柔軟性。如CN99111454.X將側(cè)鏈鹵代丙基聚硅氧烷與長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)灏吩?00℃反應(yīng)40～96h，制得的長(zhǎng)碳鏈季銨基聚硅氧烷；李俊英（聚硅氧烷季銨鹽的合成及其抗菌性，日用化學(xué)工業(yè)，2004，34(3)：154-156）、高正宏等（有機(jī)硅殺菌劑的制備與性能研究，江蘇大學(xué)，2007）將八甲基環(huán)四硅氧烷與N,N-二乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及六甲基二硅氧烷先本體共聚、合成叔烴基聚硅氧烷中間體，然后再用氯化芐進(jìn)行季銨化所制得的季銨基聚硅氧烷，均有良好的柔軟效果。但文獻(xiàn)報(bào)道，在有機(jī)季銨鹽中，僅含有C_8-18烷基的季銨鹽才能表現(xiàn)出顯著殺菌效果，短碳鏈季銨鹽不具有殺菌性，故上述報(bào)道中的季銨基聚硅氧烷，或由于結(jié)構(gòu)引入的殺菌性季銨基數(shù)量有限或由于引入的季銨基鏈長(zhǎng)較短，雖柔軟性較好、但殺菌性卻顯不足。

綜上可見(jiàn)，現(xiàn)有織物用有機(jī)硅季銨鹽殺菌劑多采用鹵烷基硅烷、側(cè)鏈鹵烷基聚硅氧烷與叔胺等的季銨化反應(yīng)，或采用氨烴基（聚）硅氧烷與鹵代烴的季銨化反應(yīng)制備。但這類反應(yīng)耗時(shí)長(zhǎng)，浪費(fèi)能源，且無(wú)法滿足人們對(duì)織物殺菌、柔軟等綜合性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種兼具柔軟功能的有機(jī)硅殺菌劑的制備方法。該方法反應(yīng)時(shí)間短，所制得的有機(jī)硅殺菌劑，用于織物后整理，能賦予織物柔軟及殺菌抑菌性能兼?zhèn)涞墓δ堋?/p>

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

首先，將氨基硅烷與氨基硅油進(jìn)行共混得氨基硅原料或者以氨基硅烷為氨基硅原料；其次，將殺菌性長(zhǎng)碳鏈環(huán)氧季銨鹽用有機(jī)溶劑溶解得環(huán)氧季銨鹽溶液；然后，在裝置有溫度計(jì)、冷凝管、電動(dòng)攪拌器的反應(yīng)瓶中，在攪拌、惰性氣體保護(hù)下，將氨基硅原料與環(huán)氧季銨鹽溶液按（氨基硅原料中）氨基與（環(huán)氧季銨鹽中）環(huán)氧基的摩爾比為1：0.5～2的比例混合后在50～90℃反應(yīng)2～8h，反應(yīng)結(jié)束后降溫至20～35℃，然后調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值為5～7，然后向反應(yīng)體系中再加入非離子表面活性劑以及水，然后攪拌10min，得透明微乳，即有機(jī)硅殺菌劑，非離子表面活性劑的加入量為氨基硅原料與殺菌性長(zhǎng)碳鏈環(huán)氧季銨鹽總質(zhì)量的0～20%，透明微乳的含固量為20～40%。

所述氨基硅油與氨基硅烷的質(zhì)量比為0～5：1。