[發(fā)明專利]一種端基型大分子季銨鹽及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811228618.8
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109467513A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙建新;宋寶華;楊兆輝;單忠峰;竇寶睿;楊紅文;楊平;剛海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 大連百傲化學(xué)股份有限公司
• 主分類號: C07C227/04
• 分類號: C07C227/04;C07C229/12;C08G65/332;C08G65/333;A01P1/00
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責(zé)任公司 21119
• 代理人: 佟蕊

本發(fā)明公開了一種端基型大分子季銨鹽及其制備方法。多元醇與氯代羧酸在催化劑及適當(dāng)溶劑中脫水生成大分子骨架，所得的大分子骨架與叔胺反應(yīng)得到端基型大分子季銨鹽。此類大分子季銨鹽結(jié)構(gòu)新穎、低毒、具有較強的抑菌抗菌功能、可根據(jù)需要調(diào)整結(jié)構(gòu)以達(dá)到相應(yīng)的物理性能。該類大分子季銨鹽在聚合物乳液、個人護(hù)理品、干膜防腐、涂料、膠黏劑及家居用品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明所涉及大分子季銨鹽的制備過程簡單可控、可操作性強、條件溫和、綠色環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種端基型大分子季銨鹽及其制備方法，屬于精細(xì)化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

工業(yè)殺菌劑是指在工業(yè)上用以殺滅或抑制微生物生長的制劑，應(yīng)用領(lǐng)域眾多。季銨鹽殺菌劑是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)殺菌劑之一，但目前廣泛使用的季銨鹽類殺菌劑一般分子量都較小，具有一定的生理毒性和皮膚刺激性，在使用過程中會遷移和溶出而釋放到周圍環(huán)境中，對生物和環(huán)境可能造成損害。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，材料毒性及環(huán)境污染問題越來越引起人們的關(guān)注，新的高效低毒的季銨鹽殺菌劑的研究開發(fā)成為了焦點。

季銨鹽大分子化是解決上述問題的方法之一，與小分子季銨鹽相比，大分子量的季銨鹽有許多優(yōu)點，例如：不易溶出遷移、良好的耐久性和低毒性等。季銨鹽大分子化的常用方法一般有兩種，其一是通過聚合反應(yīng)制備大分子量的聚季銨鹽，目前可從商業(yè)途徑獲得的聚季銨鹽產(chǎn)品主要包括聚季銨鹽-7、聚季銨鹽-10和聚季銨鹽-22等等，此類聚季銨鹽多用做個人護(hù)理及清潔用品的調(diào)理劑等，少數(shù)應(yīng)用于工業(yè)抗菌領(lǐng)域；另一種方法是通過化學(xué)修飾在大分子化合物的端基或側(cè)基引入季銨鹽基團，調(diào)整大分子化合物的結(jié)構(gòu)即可得到不同分子量和物理性能的大分子季銨鹽。目前大分子化的季銨鹽抗菌劑產(chǎn)品不足以滿足日益增長的市場需求，因此有必要開發(fā)新的大分子季銨鹽抗菌劑產(chǎn)品。

通過化學(xué)修飾在大分子化合物的端基或側(cè)基上引入季銨鹽的報道并不多見，專利CN107880211A公開了一種修飾于樹脂基體上的季銨鹽殺菌劑及其制備方法，該材料具有較好的殺菌效果且可回收再利用，但由于其活性成分含量較低導(dǎo)致用量較大，使得該材料在使用過程中特別是大規(guī)模應(yīng)用時的操作變得復(fù)雜；專利CN105155311A公開了一種梳狀大分子季銨鹽，通過在聚合型多胺縮合物的分子鏈上接枝季銨鹽側(cè)鏈制備，制備方法相對簡單，主要用作固色劑，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用價值；專利CN102153690B公開了一種水溶性的含季銨鹽側(cè)基的交替或無規(guī)共聚物及其制備方法，通過對共聚物的側(cè)基修飾制備大分子季銨鹽材料，所制備的大分子季銨鹽主要作為調(diào)理劑和柔軟劑使用。

本發(fā)明針對季銨鹽殺菌劑的缺點和發(fā)展趨勢，通過分子設(shè)計和端基修飾將季銨鹽基團引入到大分子化合物中，制備了一種新型端基型大分子季銨鹽。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的大分子季銨鹽及其制備方法，本發(fā)明所述的大分子季銨鹽及其制備方法有以下優(yōu)點：1）所制備的大分子季銨鹽溶出遷移率低、容易降解，屬于低毒環(huán)保型的化合物；2）本發(fā)明的大分子季銨鹽具有良好的抗菌性能，可應(yīng)用于工業(yè)殺菌劑領(lǐng)域；3）本發(fā)明所提供的制備方法適應(yīng)性強，可用于其他季銨鹽的大分子化，并可根據(jù)需要調(diào)整大分子骨架結(jié)構(gòu)以調(diào)控大分子季銨鹽的分子量及物理性能；4）制備過程簡單可控、可操作性強、條件溫和、綠色環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明提供的一種新型端基型大分子季銨鹽，其結(jié)構(gòu)式為（Ⅰ）：

（Ⅰ）

其中：

L代表n官能的大分子骨架結(jié)構(gòu)，獨立地選自多羥基化合物或聚醚。優(yōu)選自聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氫呋喃、三羥甲基丙烷、乙氧化或丙氧化三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷、乙氧化或丙氧化雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、乙氧化或丙氧化季戊四醇、雙季戊四醇、乙氧化或丙氧化雙季戊四醇、甘油、乙氧化或丙氧化甘油、三季戊四醇、乙氧化或丙氧化三季戊四醇的殘基；

m和n獨立代表整數(shù)1~8，并且n≥m；