專利名稱：一種含硅有機季鏻鹽抗菌整理劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬用于紡織品的抗菌整理劑及其制備領域，特別涉及一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑及其制備方法和應用。
背景技術：
近年來隨著生活水平的提高，人們的健康環(huán)保意識不斷加強，在注重紡織服裝的 美觀、舒適的同時，對其衛(wèi)生保健功能提出了更高的要求，生產(chǎn)具有抗菌功能的紡織品是使 人們免受或少受細菌侵害的有效途徑之一，因此具有抗菌功能的紡織品越來越受到人們的青睞。紡織品的抗菌衛(wèi)生整理，是采用抗菌劑或抑菌劑處理織物，以獲得抗菌、防霉、防 臭、保持清潔衛(wèi)生的紡織品的加工工藝。其目的不僅是為了防止紡織品被微生物沾污，更重 要的是為了防止傳染疾病，保證人體的安全健康和穿著舒適，降低公共環(huán)境的交叉感染率， 使紡織品獲得衛(wèi)生保健的新功能，滿足人們對衛(wèi)生、健康的需求。隨著生活水平的提高，人們對生活環(huán)境的認識、生活質(zhì)量要求在不斷提高，特別是 對健康的意識在不斷增強。由于有害細菌在自然界分布非常廣泛，而且種類繁多，數(shù)量龐 大，嚴重威脅著人類的健康。由細菌傳播感染產(chǎn)生的疾病，已構成了一大社會問題，引起廣 泛關注。有機類抗菌劑具有殺菌速度快，抗菌效能高，加工方便，顏色穩(wěn)定等特點，使用歷史 長，在某些領域中有著不可替代的作用。用抗菌整理劑生產(chǎn)具有抗菌功能的紡織品是使人 們免受或少受細菌侵害的有效途徑之一，因此具有抗菌功能的紡織品越來越受到人們的青 睞。季銨鹽類抗菌劑由于價格低廉，殺菌速度快，已經(jīng)被人們廣泛研究和利用。國際上 已經(jīng)開發(fā)出4代有典型意義的季銨鹽抗菌劑；其中以道康寧公司開發(fā)的DC-5700最具代表 性，由于在結構中將季銨鹽和硅偶連劑相結合，使該產(chǎn)品具有了公認的耐洗滌性和優(yōu)異的 抗菌效果。季銨鹽抗菌劑的抗菌能力和毒性隨結構變化的一般規(guī)律是同類季銨鹽抗菌劑 含短烷基鏈的毒性要比長烷基鏈的大；在烷基鏈長相同時，帶芐基的毒性要比帶甲基的??； 單烷基的毒性要比雙烷基的大。烷基鏈長短對抗菌力影響較大，當烷基鏈中碳原子數(shù)少于 10或大于16時，抗菌劑對細菌的殺傷力不大；而當碳原子數(shù)為14時，抗菌劑的抗菌力最 大。烷基鏈為芐基及其衍生物時抗菌力要比為甲基時高得多。由于一些傳統(tǒng)的季銨鹽類抗 菌劑長期使用會產(chǎn)生一定的抗藥性和使用后的殘余物產(chǎn)生一定的毒性，于是新的、對環(huán)境 友好的抗菌劑引起廣泛關注。1990年學者Gramham指出季鱗鹽是作為抗菌劑研究的方向，從季鱗鹽和季銨鹽的 結構來看，磷原子比氮原子的離子半徑大，極化作用強，使得季鱗鹽更容易吸附帶負電荷的 菌體，同時季鱗鹽分子結構比較穩(wěn)定，與一般的氧化劑和還原劑以及酸、堿都不發(fā)生反應， 因此季鱗鹽抗菌劑比季銨鹽抗菌劑具有更廣的PH適用范圍。日本對季鱗鹽的研究較多，最 有代表性的是Kamazawa A等人的研究；國內(nèi)的南京化工大學、蘇州大學以及北京的相關研 究機構也對季鱗鹽抗菌劑，進行了大量的研究和開發(fā)。
紡織行業(yè)作為我國的一大支柱產(chǎn)業(yè)，開發(fā)可以應用于紡織品上的新型高效、環(huán)保 的抗菌劑是行業(yè)中的一大研究熱點，而迄今為止，尚未見關于含硅有機季鱗抗菌整理劑的 相關文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑及其制備方 法和應用，該抗菌整理劑可以使織物具有廣譜抗菌性能、耐洗滌性能及良好的環(huán)境安全性 能；且制備方法操作簡單，原料來源方便，對環(huán)境友好，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的應用前旦ο本發(fā)明的一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑，其化學結構如下所示 其中，R1為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R2為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R3*C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R4為甲基、乙基或丙基；Xe*Br0、Cle或Ie等；η 為 1-10;R1, R2和R3為兩兩相同、三者完全相同或完全不同。所述的長鏈烷基為飽和的烷烴結構或不飽和的烷烴結構，芳環(huán)取代基為苯或芐基 等，η為1-4，優(yōu)選η = 3 ；本發(fā)明的一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑的制備方法，包括將含三級膦的化合物和鹵代烷基有機硅偶聯(lián)劑預先進行脫水處理，然后按摩爾比 1 0. 9 1. 2混合于醇類溶劑中，常壓條件下，在干燥氮氣保護下于40 150°C回流反應 1 25h，然后真空脫除反應溶劑和殘余的反應原料，當真餾出口無液體餾出時，降壓至常 壓，降溫至室溫，制得含硅有機季鱗抗菌整理劑。所述的含三級膦的化合物為 其中，R1可以是C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代 基；R2可以是C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R3可以是C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；
R1、R2、R3為兩兩相同、三者完全相同或完全不同的取代基。所述的鹵代烷基有機硅偶聯(lián)劑為Y-溴丙基三甲氧基硅烷或Y-氯丙基三甲氧基 硅烷等；所述的醇類溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇，異并醇、二乙二醇醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚中的一種或兩種的混合溶劑，醇類溶劑與三級膦的化合物的重量比為1 1-5 1。本發(fā)明的一種含硅有機季鱗抗菌整理劑應用于織物的抗菌整理，使織物持久抗菌 耐洗滌。本發(fā)明的抗菌整理劑將季鱗結構的廣譜抗菌性能和硅烷偶連劑的反應性能結合 在一起，用于織物的整理加工。在高溫焙烘時，-Si-0R4水解，產(chǎn)生Si-OH，和纖維素表面 的-OH反應，形成穩(wěn)定的共價鍵，使抗菌整理劑具有了牢固的耐洗滌性能。有益效果本發(fā)明的抗菌整理劑可以使織物具有廣譜抗菌性能、耐洗滌性能及良好的環(huán)境安 全性能，與現(xiàn)有的季銨鹽抗菌整理劑相比，具有廣泛的PH值適用范圍及耐氧化、還原性能； 且制備方法操作簡單，原料來源方便，對環(huán)境友好，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的應用前景。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例1將經(jīng)過干燥的150ml 二乙二醇醚加入裝有回流裝置和攪拌器的干燥的250ml的三 徑圓底燒瓶中，加入摩爾比為1 1.1的三苯基膦(已預先經(jīng)過脫水處理)和Y-溴丙基 三甲氧基硅烷，常壓條件下，在干燥氮氣保護下于120°c回流反應12小時，然后真空脫除反 應溶劑和殘余的反應原料；當真餾出口無液體餾出時，降壓、降溫至常壓和室溫條件，加入 乙醇溶劑，溶解產(chǎn)物，得到有機硅季季鱗鹽織物用抗菌整理劑。實施例2將經(jīng)過干燥的150ml 二乙二醇醚加入裝有回流裝置和攪拌器的干燥的250ml的三 徑圓底燒瓶中，加入等摩爾比為1 1.05的三苯基膦(已預先經(jīng)過脫水處理)和γ-溴丙 基三甲氧基硅烷，常壓條件下，在干燥氮氣保護下于110°C回流反應18小時，然后真空脫除 反應溶劑和殘余的反應原料；當真餾出口無液體餾出時，降壓、降溫至常壓和室溫條件，得 到有機硅季季鱗鹽織物用抗菌整理劑。實施例3將經(jīng)過干燥的150ml 二乙二醇醚加入裝有回流裝置和攪拌器的干燥的250ml的三 徑圓底燒瓶中，加入等摩爾比為1 1.2的三丁基膦和γ-溴丙基三甲氧基硅烷(已預先 經(jīng)過脫水處理)，常壓條件下，在干燥氮氣保護下于10(TC回流反應28小時，然后真空脫除 反應溶劑和殘余的反應原料；當真餾出口無液體餾出時，降壓、降溫至常壓和室溫條件，力口 入乙醇溶劑，溶解產(chǎn)物，得到有機硅季季鱗鹽織物用抗菌整理劑。應用實例1
整理織物全棉府綢織物工作液實施例1所得的產(chǎn)物 5g/K995g軋車的軋余率為105%工藝工程織物一一浸一軋?zhí)幚?或浸漬)—紅外線烘燥一焙烘處理(160°C )—水洗應用實例2整理織物全棉府綢織物工作液實施例1所得的產(chǎn)物 5g氨基硅油微乳液6g7jC 989g軋車的軋余率為105%工藝工程織物一一浸一軋?zhí)幚?或浸漬)—紅外線烘燥一焙烘處理(160°C )—水洗。
權利要求
一種含硅有機季鏻鹽抗菌整理劑，其化學結構如下所示其中，R1為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R2為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R3為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R4為甲基、乙基或丙基；為或n為1-10；R1、R2和R3為兩兩相同、三者完全相同或完全不同的取代基。FSA00000063165300011.tif,FSA00000063165300012.tif,FSA00000063165300013.tif,FSA00000063165300014.tif
2.根據(jù)權利要求1所述的一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑，其特征在于所述的長鏈 烷基為飽和的烷烴結構或不飽和的烷烴結構，芳環(huán)取代基為苯或芐基等，n為1-4。
3.一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑的制備方法，包括將含三級膦的化合物和商代烷基有機硅偶聯(lián)劑預先進行脫水處理，然后按摩爾比 1 0. 9 1. 2混合于醇類溶劑中，常壓條件下，在干燥氮氣保護下于40 150°C回流反應 1 25h，然后真空脫除反應溶劑和殘余的反應原料，當真餾出口無液體餾出時，降壓至常 壓，降溫至室溫，制得含硅有機季鱗抗菌整理劑。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑的制備方法，其特征在于 所述的含三級膦的化合物結構為R2—PR3,其中，禮為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基； R2為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基； R3為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基； 三級膦中的R1、R2、R3為兩個相同、三個完全相同或三個完全不同的取代基。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑的制備方法，其特征在于 所述的鹵代烷基有機硅偶聯(lián)劑為溴丙基三甲氧基硅烷或氯丙基三甲氧基硅烷。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑的制備方法，其特征在于 所述的醇類溶劑選自甲醇、乙醇、丙醇，異并醇、二乙二醇醚、乙二醇乙醚、丙二醇乙醚中的 一種或兩種的混合溶劑，醇類溶劑與三級膦的化合物的重量比為1 1-5 1。
7.一種含硅有機季鱗鹽抗菌整理劑劑應用于織物的抗菌整理，使織物持久抗菌耐洗
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含硅有機季鏻鹽抗菌整理劑，其化學結構如下所示其中，R1、R2、R3為C8-18的長鏈烷基、甲基、乙基、丙基、苯基、丁基、芐基或芳環(huán)取代基；R4為甲基、乙基或丙基；為或n為1-10；其制備包括將含三級膦的化合物和鹵代烷基有機硅偶聯(lián)劑預先進行脫水處理，然后按摩爾比1∶0.9～1.2混合于醇類溶劑中，在氮氣保護下進行回流反應，然后真空脫除反應溶劑和殘余的反應原料，降壓、降溫，加入有機溶劑，溶解產(chǎn)物。本發(fā)明的抗菌整理劑可以使織物具有廣譜抗菌性能、耐洗滌性能及良好的環(huán)境安全性能；且制備方法操作簡單，原料來源方便，對環(huán)境友好，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的應用前景。
文檔編號D06M13/513GK101858034SQ20101013257
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權日2010年3月25日
發(fā)明者潘建君, 閔潔 申請人:東華大學