專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)硅季銨鹽組合物的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不同碳鏈優(yōu)化篩選組合、雙性、高效有機(jī)硅季銨鹽的制備方法及其應(yīng)用，屬于表面防疫技術(shù)及公共衛(wèi)生領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為說(shuō)明本發(fā)明“有機(jī)硅季銨鹽優(yōu)化組合物”的技術(shù)特征及與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別，首先需澄清兩個(gè)容易混淆的專(zhuān)業(yè)性技術(shù)和概念問(wèn)題(一)非溶出性抗菌表面技術(shù)具有典型的化學(xué)鍵合特征和自潔性抗菌功能，但是不具備主動(dòng)殺菌或防疫功能。(二)非溶出性表面抗菌技術(shù)所采用的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)是“AATCC燒瓶震蕩法”，即在實(shí)驗(yàn)室燒瓶震蕩條件下產(chǎn)生的非溶出接觸性殺菌作用，而在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法不具備“震蕩”條件，所以，非溶出性表面抗菌產(chǎn)品難以達(dá)到實(shí)際的殺菌效果。典型代表例為美國(guó)道康寧公司生產(chǎn)的DC-5700十八烷基單長(zhǎng)鏈有機(jī)硅季銨鹽、美國(guó)銀基防護(hù)系統(tǒng)公司生產(chǎn)的金屬銀離子型“安全消毒板”和法國(guó)居里夫研究所發(fā)明的專(zhuān)利號(hào)為97197592. 2 “高級(jí)表面殺菌劑”等，均屬于單純的非溶出性表面抗菌技術(shù)。本發(fā)明所述的有機(jī)硅季銨鹽優(yōu)化組合物是由不同碳鏈季銨鹽組合而成，并添加有緩釋型微膠囊季銨鹽。因此，具有非溶出和緩釋的雙重特性，同時(shí)具有表面自潔和高效主動(dòng)殺菌的功能，這是本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性區(qū)別。另外，本發(fā)明“有機(jī)硅季銨鹽優(yōu)化組合物”的表面殺菌作用評(píng)價(jià)方法也與單純非溶出性抗菌表面不同，除采用燒瓶震蕩試驗(yàn)法外，同時(shí)還采用中國(guó)衛(wèi)生部2002年版《消毒技術(shù)規(guī)范》中P104 “懸液定量殺菌試驗(yàn)方法2. 1. 10. 2. 3”和P33中的“載體浸泡定量殺菌試驗(yàn)方法2. 1. 1. 7. 5”。還有，受試菌種也與DC-5700有機(jī)硅季銨鹽及其它非溶出性表面抗菌技術(shù)不同，受試菌種除選用細(xì)菌繁殖體外，還包括枯草黑色桿菌芽孢(ATCC9372 )和SARS病據(jù)計(jì)算機(jī)查新，目前國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)有本發(fā)明所述的不同碳鏈組合的雙性有機(jī)硅季銨鹽表面殺菌劑。眾所周知，商品名為DC-5700單長(zhǎng)鏈?zhǔn)送榛袡C(jī)硅季銨鹽([(CH3 0)3Si (CH2) 3N(CH3)2(C18H37)TCO最早由美國(guó)道康寧公司(DOW Corning)研制和生產(chǎn)，屬于典型的非溶出性表面自潔抗菌技術(shù)。(注不具備主動(dòng)防疫和殺菌功能)
由于DC-5700產(chǎn)品具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)、非溶出特性和優(yōu)異的表面自潔性抗菌作用， 同時(shí)，使用的安全性非常好。八十年代初，DC-5700產(chǎn)品被日本廣泛應(yīng)用于自潔性衛(wèi)生紡織品的開(kāi)發(fā)，包括抗菌服裝、防臭鞋或襪、醫(yī)用床單等。2003年爆發(fā)“SARS病毒”及2008年爆發(fā)“Hmi型禽流感”疫情之后，DC-5700有
機(jī)硅季銨鹽的應(yīng)用研究達(dá)到了新的高潮。截止2011年6月，互聯(lián)網(wǎng)上可見(jiàn)有機(jī)硅季銨鹽合成(中文)文獻(xiàn)約46篇，應(yīng)用研究文獻(xiàn)80余篇，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利1篇。但是，如果從專(zhuān)業(yè)技術(shù)的角度仔細(xì)分析可發(fā)現(xiàn)，多數(shù)研究者未能真正了解有機(jī)硅季銨鹽的表面抗生特性，忽視了 DC-5700單長(zhǎng)鏈?zhǔn)送榛袡C(jī)硅季
4銨鹽在“非震蕩接觸”條件下沒(méi)有主動(dòng)殺菌作用的問(wèn)題與原因。所以，至今未見(jiàn)有對(duì)有機(jī)硅季銨鹽進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改進(jìn)的發(fā)明技術(shù)，多數(shù)研究是重復(fù)性或沒(méi)有實(shí)際意義的研究。以中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利200510045294. 0有機(jī)硅季銨鹽為例，其發(fā)明核心是用無(wú)水乙醇替代了甲醇，最終目標(biāo)物和產(chǎn)品的性質(zhì)、效能、用途等，均沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，仍是單長(zhǎng)鏈?zhǔn)送榛袡C(jī)硅季銨
Τττ . ο2003年爆發(fā)“ SARS病毒”疫情之后，曾有企業(yè)宣稱(chēng)“DC-5700有機(jī)硅季銨鹽及金屬銀離子表面對(duì)病毒和芽孢有防疫作用，是高效型殺菌劑……。我們?cè)捎?002年版《消毒技術(shù)規(guī)范》中P104 “懸液定量殺菌試驗(yàn)方法2. 1. 10. 2. 3”和P33中的“載體浸泡定量殺菌試驗(yàn)方法2. 1. 1. 7. 5”。對(duì)DC-5700有機(jī)硅季銨鹽組合物及所制載體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，無(wú)論是DC-5700有機(jī)硅季銨鹽(甲醇溶劑)，或是中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利200510045294. 0有機(jī)硅季銨鹽(乙醇溶劑)，或是法國(guó)居里夫研究所發(fā)明的“高級(jí)表面殺菌劑” 97197592. 2號(hào)專(zhuān)利，以及美國(guó)銀基公司生產(chǎn)的“銀系消毒板”，它們僅具有表面自潔性抗菌作用，所謂的殺菌作用多依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)室里的“燒瓶震蕩”輔助條件。另外，即使是在實(shí)驗(yàn)室“燒瓶震蕩”輔助條件下，單純的表面抗菌技術(shù)對(duì)抗性較強(qiáng)的枯草黑色桿菌芽孢(ATCC9372)(如炭疽桿菌)及病毒也沒(méi)有作用。另外，許多學(xué)術(shù)論文或是中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利200510045294. 0文獻(xiàn)，均描述有采用碘化鉀作有機(jī)硅季銨鹽合成的催化劑。但是，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，碘化鉀對(duì)有機(jī)硅季銨鹽的催化反應(yīng)作用并不明顯，加入碘化鉀的反應(yīng)時(shí)間仍不低于100h。另外還發(fā)現(xiàn)，采用碘化鉀催化合成的有機(jī)硅季銨鹽在處理紡織品時(shí)，容易導(dǎo)致紡織品變黃。根據(jù)中國(guó).衛(wèi)生部2002年版《消毒技術(shù)規(guī)范》對(duì)化學(xué)消毒劑效能評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和術(shù)語(yǔ)解釋“僅對(duì)細(xì)菌繁殖體具有殺滅作用的化學(xué)消毒劑為低效類(lèi)產(chǎn)品；對(duì)枯草黑色桿菌芽孢 (ATCC9372)具有殺滅作用的產(chǎn)品可定為高效型類(lèi)產(chǎn)品。”。依次類(lèi)推，DC-5700有機(jī)硅季銨鹽等非溶出表面抗菌技術(shù)與功效，對(duì)枯草黑色桿菌芽孢(ATCC9372)和病毒沒(méi)有作用，不具備高效和防疫消毒的技術(shù)要求。由此，應(yīng)歸屬于自潔性衛(wèi)生用品類(lèi)。發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，并比對(duì)國(guó)際和國(guó)內(nèi)有關(guān)化學(xué)消毒、殺菌、抗(抑)菌技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求，發(fā)現(xiàn)DC-5700有機(jī)硅季銨鹽等單純的表面抗菌產(chǎn)品技術(shù)的真正技術(shù)缺陷是 (1)單一的非溶出特性，決定了其單一的表面自潔性功能；(2)單一的有機(jī)硅季銨鹽碳鏈結(jié)構(gòu)，決定了其抗生效能低下和應(yīng)用的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有DC-5700有機(jī)硅單長(zhǎng)鏈季銨鹽、美國(guó)銀基防護(hù)系統(tǒng)公司生產(chǎn)的“銀系安全消毒板”、法國(guó)居里研究所發(fā)明的97197592. 2號(hào)“高級(jí)表面殺菌劑”及中國(guó)200510045^4. 0發(fā)明專(zhuān)利存在的化學(xué)結(jié)構(gòu)單一、性質(zhì)單一、作用單一、抗生效能低、合成時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高、用途受限、處理后的紡織品易變黃等技術(shù)缺陷，提供了一種有機(jī)硅季銨鹽不同碳鏈的優(yōu)化組合與制備方法，包括采用混合溶劑反應(yīng)和優(yōu)化組合應(yīng)用的方法。本發(fā)明不但改變了現(xiàn)有有機(jī)硅季銨鹽的單一碳鏈結(jié)構(gòu)，由單長(zhǎng)鏈改為多碳鏈的優(yōu)化組合，同時(shí)改變了現(xiàn)有有機(jī)硅季銨鹽的單一性質(zhì)，由單純的非溶出性改變?yōu)殡p性，即具有非溶出特性，又具有一定的緩釋性。由此，不但具有良好的表面自潔性衛(wèi)生功能，而且增加了對(duì)枯草黑色桿菌芽孢(ATCC9372)和病毒的作用及表面防疫功能，真正改變了現(xiàn)有有機(jī)硅
5季銨鹽的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和抗生效能，拓寬了其適用范圍。另外，本發(fā)明采用混合溶劑替代碘化鉀催化劑，使有機(jī)硅季銨鹽的反應(yīng)時(shí)間由原來(lái)的IlOh縮短至50-70h。本發(fā)明共包括三部分內(nèi)容，一是有機(jī)硅季銨鹽單體的合成方法；二是有機(jī)硅季銨鹽單體的組合應(yīng)用；三是產(chǎn)品的應(yīng)用，下面分別作以敘述。一、有機(jī)硅季銨鹽單體的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明采用混合溶劑和一步法工藝，分別合成十二、十四和十八烷基等三個(gè)不同碳鏈的有機(jī)硅季銨鹽單體，然后將有機(jī)硅季銨鹽單體進(jìn)行優(yōu)化組合，再添加一定比例的緩釋型微膠囊季銨鹽，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明有機(jī)硅季銨鹽優(yōu)化組合物的目的。具體方法如下。(一)十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體的合成與制備步驟
1、按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量，其中，十二烷基二甲基叔胺r-氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑=1. 0:1. 03-1. 05 7. 0-8. 0。所用原料為工業(yè)級(jí)，所述混合溶劑為甲醇和乙二醇，其中甲醇占溶劑總量80-90%，乙二醇為10-20%。2、將計(jì)量好的r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入到帶冷凝和回流裝置的反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度50-70轉(zhuǎn)/分。升溫至40°C時(shí)，開(kāi)始滴加十二烷基二甲基叔胺，滴加時(shí)間為2-3小時(shí)。升溫至60-70°C，保持恒溫，在密閉和混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)50-70小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl—]含量并計(jì)算反應(yīng)進(jìn)程，以十二烷基二甲基叔胺為基準(zhǔn)，反應(yīng)至90%為終點(diǎn)。通常情況下，自滴加完叔胺后反應(yīng)50-70h，即可反應(yīng)完全，得到十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體。3、降至常溫后，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)十二烷基有機(jī)硅季銨鹽的PH至5. 5-6. 5，均質(zhì)攪拌lOmin，然后用800#硅藻土過(guò)濾脫色、去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體成品，備用。其分子式為[(CH30)3Si-(CH2)3-N(CH3)2-C12H25]+Cl—分子量為412. 13。(二)十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體的合成與制備步驟
1、按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量，其中，十四烷基二甲基叔胺r-氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑(甲醇和乙二醇)=1.0:1. 03-1. 05 7. 0-8. O。所用原料為工業(yè)級(jí)，所述混合溶劑為甲醇和乙二醇，其中甲醇占溶劑總量的80-90%，乙二醇為10-20%。2、將計(jì)量好的r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度50-70轉(zhuǎn)/分。升溫至50°C時(shí)，開(kāi)始滴加十四烷基二甲基叔胺，滴加時(shí)間為2-3小時(shí)。升溫至60-75°C，保持恒溫，在密閉和甲醇混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)50-70 小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl—]含量并計(jì)算反應(yīng)進(jìn)程，以十四烷基二甲基叔胺為基準(zhǔn)，反應(yīng)至90%即為完全。通常情況下，滴加完叔胺后反應(yīng)50-70h，即可反應(yīng)完全。3、反應(yīng)到終點(diǎn)，反應(yīng)釜降至常溫后，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)有機(jī)硅季銨鹽的PH至 5. 5-6. 0，均質(zhì)攪拌lOmin，然后用800#硅藻土過(guò)濾脫色、去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體成品，備用。其分子式為[(CH3O) 3Si-(CH2) 3-N (CH3) 2-C14H29] +Cl ；分子量為440. 18。(三)十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體的合成與制備步驟
1、按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量，其中，十八烷基二甲基叔胺r-氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑(甲醇和乙二醇)=1.0:1. 03-1. 05:7. 0-8. O。所用原料為工業(yè)級(jí)，所述混合溶劑為甲醇和乙二醇，其中甲醇占溶劑總量的80-90%，乙二醇為10-20%。
6
2、將計(jì)量好的r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度50-70轉(zhuǎn)/分。升溫至50°C時(shí)，開(kāi)始滴加十八烷基二甲基叔胺，滴加時(shí)間為1-3小時(shí)。升溫至60-75°C，保持恒溫，在密閉和甲醇混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)50-75 小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl—]含量和物料反應(yīng)進(jìn)程，以十八烷基二甲基叔胺為基準(zhǔn)，反應(yīng)至90%即為完全。通常情況下，滴加完叔胺后反應(yīng)50-7 即可。3、待反應(yīng)完全后降至常溫，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)有機(jī)硅季銨鹽的PH至5. 5-6. 5，均質(zhì)攪拌lOmin，然后用800#硅藻土過(guò)濾脫色、去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體成品，備用。其分子式為:[(CH30)3Si-(CH2)3-N(CH3)2-C18H37]+Cl—；分子量為 496.29。二、有機(jī)硅季銨鹽單體的優(yōu)化組合應(yīng)用
將上述合成的十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體、十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體、十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體，按以下重量百分比進(jìn)行組合，并逐一放入反應(yīng)釜內(nèi)，混合攪拌10-20min， 然后用電位滴定方法測(cè)定[Cl_]含量，用甲醇調(diào)整季銨鹽含量為40%，即為本發(fā)明有機(jī)硅季銨鹽優(yōu)化組合物成品。本發(fā)明優(yōu)化組合物各成分配比比例如下 十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體5-20%
十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體5-20%
十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體50-70%
百盾牌1210季銨鹽微膠囊10-30%
按上述優(yōu)化組合后的有機(jī)硅季銨鹽，同時(shí)具有表面緩釋和非溶出雙重性質(zhì)，并具有高效主動(dòng)防疫和自潔雙重效能，對(duì)抗性較強(qiáng)的枯草黑色桿菌芽孢(ATCC9372)和病毒具有可靠的抑制或殺滅作用。本發(fā)明的有機(jī)硅季銨鹽組合物在具體的應(yīng)用中，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生三個(gè)作用，一是將稀釋液體涂于物體(品)表面，會(huì)對(duì)該表面已存在的致病菌起到消毒殺滅作用，使之無(wú)害化；二是待表面涂層干燥后，會(huì)產(chǎn)生永久性的自潔抑菌作用；三是組合物中的微膠囊季銨鹽緩慢釋放，起到主動(dòng)殺菌的作用。第一作用，可以通過(guò)中國(guó)衛(wèi)生部2002年版《消毒技術(shù)規(guī)范》細(xì)菌定量殺滅試驗(yàn)法測(cè)定；第二作用，可以通過(guò)JIS Z觀01:2000《抗菌加工制品抗菌性試驗(yàn)方法和抗菌效果》 測(cè)定；第三作用，可以通過(guò)中國(guó)GB15979-2002附錄C《產(chǎn)品殺菌性能、抑菌性能與穩(wěn)定性測(cè)試方法》測(cè)定。本發(fā)明所述的百盾牌1210季銨鹽微膠囊系由山西巴盾環(huán)境保護(hù)技術(shù)研究所研制并生產(chǎn)的商品。
具體實(shí)施例方式一、有機(jī)硅季銨鹽單體的合成實(shí)施例
合成實(shí)施例1 十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體的制備
1、以容量300L并帶有冷凝和回流裝置的反應(yīng)釜為例，按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量。其中，十二烷基二甲基叔胺r_氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑(甲醇和乙二醇) =1. 0:1. 03 7. O。投料量按201. 94Kg計(jì)十二烷基二甲基叔胺加入量為66. 03 Kg ；r_氯丙基三甲
7氧基硅烷加入量為64. 57 Kg ；混合溶劑加入量為69. 40 Kg。所述混合溶劑為甲醇和乙二醇(其中甲醇和乙二醇的重量配比是85:15，即80%為甲醇，15%為乙二醇)。所用原料為工業(yè)級(jí)，純度> 98%。2、將r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度60轉(zhuǎn)/分。升溫至50°C時(shí)，開(kāi)始滴加十二烷基二甲基叔胺，2小時(shí)滴加完畢。 繼續(xù)升溫至66°C，保持恒溫，在密閉和混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)至58小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl_]含量為55%，達(dá)到理論值的90%為終點(diǎn)。3、停機(jī)，降至常溫后，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)有機(jī)硅季銨鹽的PH至6.0，均質(zhì)攪拌10分鐘，然后用800#硅藻土過(guò)濾脫色并去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得本發(fā)明十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體成品，備用。合成實(shí)施例2 十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體的制備
1、以容量300L并帶有冷凝和回流裝置的搪瓷反應(yīng)釜為例，按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量。其中，十四烷基二甲基叔胺r_氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑(甲醇和乙二醇) =1. 0:1. 03 7. 0。按總投料201. 94Kg計(jì)十四烷基二甲基叔胺加入量為66. 03 Kg ；r_氯丙基三甲氧基硅烷加入量為64. 57 Kg ；混合溶劑加入量為69. 40 Kg (甲醇為56Kg ；乙二醇為6. 9Kg)。 所用原料為工業(yè)級(jí)，純度彡98%。2、將r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度60轉(zhuǎn)/分。升溫至50°C時(shí)，開(kāi)始滴加十四烷基二甲基叔胺，2小時(shí)內(nèi)滴加完畢。 繼續(xù)升溫至70°C，保持恒溫，在密閉和混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)至58小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl_]含量為55%，反應(yīng)至終點(diǎn)。3、停機(jī)，降至常溫后，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)有機(jī)硅季銨鹽的PH至6.0，均質(zhì)攪拌10分鐘，然后用800#硅藻土過(guò)濾脫色并去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得本發(fā)明十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體成品，備用。合成實(shí)施例3 十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體的制備
1、以容量300L并帶有冷凝和回流裝置的搪瓷反應(yīng)釜為例，按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量?？偼读狭堪?01. 62Kg計(jì)，按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量。其中，十八烷基二甲基叔胺r_氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑(甲醇和乙二醇)=1.0:1. 03 7. 0，即十八烷基二甲基叔胺加入量為40. 73 Kg ;r-氯丙基三甲氧基硅烷加入量為觀.55 Kg ；混合溶劑加入量為30.71 Kg (其中甲醇和乙二醇的重量配比是80:20，即80%為甲醇，20%為乙二醇)， 所用原料全部為工業(yè)級(jí)。2、將r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度70轉(zhuǎn)/分。升溫至50°C時(shí)，開(kāi)始滴加十八烷基二甲基叔胺，2小時(shí)內(nèi)滴加完畢。 繼續(xù)升溫至70°C，保持恒溫，在密閉和混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)至65小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl_]含量為M%，反應(yīng)到終點(diǎn)。3、停機(jī)，降至常溫后，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)有機(jī)硅季銨鹽的PH至6.0，均質(zhì)攪拌10分鐘，然后用800#硅藻土過(guò)濾脫色并去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得本發(fā)明十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體成品，備用。
8
本發(fā)明制備的十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體試樣與美國(guó)道康寧公司的DC-5700性能對(duì)比試驗(yàn)
(一)載體Φ5mm中華濾紙片
(二)所用抗菌液滴
(1)用本實(shí)施例制作的十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體，調(diào)整其濃度為0. 42%，用該濃度溶液制備載體試樣。(2)用美國(guó)道康寧公司的DC-5700 0.似％濃度的溶液制備試載體樣，作為對(duì)照組。(三)試樣制備
先將已滅菌處理的濾紙片放入直徑90mm平皿中，每個(gè)平皿中放入4個(gè)直徑為5mm 的試驗(yàn)濾紙片，1個(gè)空白對(duì)照，然后用微量移液器吸20 μ 1抗菌溶液滴于4個(gè)濾紙片上，中間 1片為空白對(duì)照，
然后放在37°C恒溫培養(yǎng)箱中干燥。(四)實(shí)驗(yàn)菌種
金黃色葡萄球菌(ATCC 6539)第10代營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基斜面新鮮培養(yǎng)物白色念珠菌(ATCC 10231)第6代沙堡羅氏瓊脂培養(yǎng)基斜面新鮮培養(yǎng)物 (五)實(shí)驗(yàn)依據(jù)
衛(wèi)生部2002年《消毒技術(shù)規(guī)范》P88抗(抑)菌實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、表2 抑菌環(huán)定性試驗(yàn)結(jié)果表權(quán)利要求
1.一種有機(jī)硅季銨鹽單體的合成方法，其特征在于所述單體的合成方法中的原料的摩爾配比為不同碳鏈(烷基)二甲基叔胺r_氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑 =1. 0:1. 03-1. 05 7. 0-8. 0 ；所述混合溶劑為甲醇和乙二醇，其中甲醇占溶劑總重量80-90%，乙二醇為10-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)硅季銨鹽單體的合成方法，其特征在于所述不同碳鏈(烷基)二甲基叔胺為十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺或者十八烷基二甲基叔胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種有機(jī)硅季銨鹽單體的合成方法，其特征在于所述方法包括如下步驟步驟1、按摩爾比計(jì)算各反應(yīng)物料的加入量，并計(jì)量好；步驟2、將計(jì)量好的r-氯丙基三乙氧基硅烷和混合溶劑先加入到帶冷凝和回流裝置的反應(yīng)釜中，密閉，開(kāi)啟反應(yīng)釜升溫，攪拌速度50-70轉(zhuǎn)/分，升溫至40-50°C時(shí)，開(kāi)始滴加不同碳鏈(烷基)二甲基叔胺，滴加時(shí)間為2-3小時(shí)；升溫至60-75°C，保持恒溫，在密閉和混合溶劑回流狀態(tài)下反應(yīng)50-70小時(shí)，用電位滴定法測(cè)定[Cl—]含量并計(jì)算反應(yīng)進(jìn)程，以不同碳鏈(烷基)二甲基叔胺為基準(zhǔn)，反應(yīng)至90%為終點(diǎn)，自滴加完叔胺后反應(yīng)50-70h，即可反應(yīng)完全，得到不同碳鏈(烷基)有機(jī)硅季銨鹽單體；步驟3、降至常溫后，用冰乙酸調(diào)整釜內(nèi)不同碳鏈(烷基)有機(jī)硅季銨鹽的PH至 5. 5-6. 5，均質(zhì)攪拌5-lOmin，然后用600-800目硅藻土過(guò)濾脫色、去除雜質(zhì)，出釜罐裝，即得不同碳鏈(烷基)有機(jī)硅季銨鹽單體成品。
4.一種有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物，其特征在于將采用權(quán)利要求3方法合成的十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體、十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體、十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體，按以下重量百分比進(jìn)行組合，并加入一定比例的季銨鹽微膠囊，其中十二烷基有機(jī)硅季銨鹽單體5-20%十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體5-20%十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體50-70%百盾牌1210季銨鹽微膠囊10-30%，然后逐一放入反應(yīng)釜內(nèi)，均質(zhì)攪拌，用電位滴定方法測(cè)定[Cl—]含量，用甲醇調(diào)整季銨鹽含量，即為本發(fā)明有機(jī)硅季銨鹽組合物成品。
5.一種如權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物的應(yīng)用，其特征在于所述的有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物應(yīng)用于作表面防疫涂層。
6.一種如權(quán)利要求4所述的有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物的應(yīng)用，其特征在于所述的有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物應(yīng)用于抗感染紡織品。
7.一種有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物，其特征在于按重量百分比取十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體40-60%，余量為十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體，放入反應(yīng)釜內(nèi)，混合攪拌，然后用電位滴定方法測(cè)定[Cl—]含量，用甲醇調(diào)整季銨鹽含量，制得有機(jī)硅季銨鹽組合物成品，其中， 十四烷基有機(jī)硅季銨鹽單體和十八烷基有機(jī)硅季銨鹽單體均采用權(quán)利要求3的方法制得。
8.—種如權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物的應(yīng)用，其特征在于所述的有機(jī)硅季銨鹽單體組合物用于防霉菌。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物的應(yīng)用，其特征在于所述防霉菌為糧倉(cāng)糧庫(kù)或者食品包裝紙及紙箱表面的防霉。
10. 一種如權(quán)利要求7所述的有機(jī)硅季銨鹽單體的組合物的應(yīng)用，其特征在于所述的有機(jī)硅季銨鹽單體組合物應(yīng)用于鞋材內(nèi)襯滌綸纖維的防臭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)硅季銨鹽組合物的制備方法及其應(yīng)用，其特征在于采用原料摩爾配比為單長(zhǎng)鏈烷基二甲基叔胺r-氯丙基三甲氧基硅烷混合溶劑=1.0:1.03-1.057.0-8.0；所述混合溶劑為甲醇和乙二醇，制備單長(zhǎng)鏈烷基有機(jī)硅季銨鹽。將多種單長(zhǎng)鏈烷基有機(jī)硅季銨鹽單體，按比例進(jìn)行組合，并加入一定比例的季銨鹽微膠囊制成有機(jī)硅季銨鹽組合物。本發(fā)明的有機(jī)硅季銨鹽組合物在具體的應(yīng)用中，會(huì)同時(shí)產(chǎn)生三個(gè)作用，一是將稀釋液體涂于物體表面，會(huì)對(duì)該表面已存在的致病菌起到消毒殺滅作用，使之無(wú)害化；二是待表面涂層干燥后，會(huì)產(chǎn)生永久性的自潔抑菌作用；三是組合物中的微膠囊季銨鹽緩慢釋放，起到主動(dòng)殺菌的作用。
文檔編號(hào)D21H21/36GK102391299SQ20111022417
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月6日
發(fā)明者王淵, 王雪平, 薛永強(qiáng) 申請(qǐng)人:江蘇迅揚(yáng)環(huán)保新材料有限公司