核心提示：介紹了聚硅氧烷季銨鹽抗菌整理劑的合成方法及其應(yīng)用性能。指出了現(xiàn)存的問題和今后的研究方向。聚硅氧烷季銨鹽的合成主要以DC-5700型季銨鹽和氨基硅油、含氫硅油等聚合物為原料,經(jīng)過平衡聚合、縮聚、季銨化等反應(yīng)制得。可用于織物材料的抗菌、除垢、防靜電處理,并且能大大降低界面的界面張力。由于其與被處理材料的表面以化學(xué)鍵結(jié)合,因而不易脫落,是一種安全高效的新型陽離子表面活性劑,具有廣闊的應(yīng)用前景。
有機(jī)硅季銨鹽是一類新型陽離子表面活性劑，它具有耐洗、持久的效果，抑菌范圍廣，能有效地抑制格蘭氏陽性菌、格蘭氏陰性菌、酵母菌和真菌。有機(jī)硅季銨鹽可用于織物親水整理，賦予織物良好的吸水、吸汗性以及柔軟性、平滑性、回彈性和防靜電性。如果纖維被含有季銨鹽基團(tuán)的有機(jī)硅處理，污垢的去除很容易，由此可大大提高織物的抗污染性。它是一種無毒、無害、高效、安全和多功能的柔軟抗菌整理劑。添加在個(gè)人護(hù)理品如洗發(fā)香波中，可配制成干、濕梳阻力小、光澤度好、手感柔軟滑爽和成本低的高檔香波，這類香波對(duì)皮膚及眼睛的刺激性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于添加了小分子季銨鹽的香波。有機(jī)硅季銨鹽在應(yīng)用時(shí)無需添加反應(yīng)性樹脂，不存在抗藥性菌出現(xiàn)和織物抗菌失效的問題，日益受到人們的重視。目前國內(nèi)使用的有機(jī)硅季銨鹽類抗菌整理劑大多數(shù)從國外進(jìn)口，致使用戶使用不便和生產(chǎn)成本升高。因此，研究并生產(chǎn)以低成本資源為原料的高質(zhì)量抗菌整理劑，在實(shí)際生產(chǎn)中有著重要意義。然而，有機(jī)硅季銨鹽的研究起步晚，進(jìn)展慢，在國內(nèi)尤為突出。作者對(duì)聚硅氧烷季銨鹽的合成及應(yīng)用予以簡要綜述，以期聚硅氧烷季銨鹽的理論與應(yīng)用研究得到迅速發(fā)展。
1殺菌機(jī)理
有機(jī)硅季銨鹽類抗菌整理劑通過有機(jī)硅將具有殺菌性能的陽離子基團(tuán)以化學(xué)鍵結(jié)合在纖維表面，吸引帶負(fù)電荷的細(xì)菌、真菌和酵母菌等，束縛它們的活動(dòng)自由度，抑制其呼吸功能，并通過細(xì)胞膜滲透人細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)，破壞細(xì)胞中酶的代謝使其死亡，從而達(dá)到殺菌、抑菌的作用，即發(fā)生了接觸死亡。普通季銨鹽抗菌劑應(yīng)用在紡織品整理上是溶出型的，易洗脫，且易在人體表面逐漸富集，長期使用易產(chǎn)生病變。而有機(jī)硅季銨鹽屬于非溶出型抗菌整理劑，由于與纖維結(jié)合牢固、持久和抗菌效果明顯，對(duì)人體安全可靠，因此廣泛用于內(nèi)衣、襪子、毛巾、床單、地毯及手術(shù)用紡織品的整理。式中尺為可以水解的基團(tuán)，如一OCH3、一Cl和一ocaH等；R為烴基、含氧或含氮基團(tuán)，如一(CH2)3NHCH2CH2一，一CH2COCH2CH2一，一CH2一等；R為含碳原子1個(gè)20個(gè)的烴基；X為酸根陰離子。
1967年，美國DowComing公司第一個(gè)申請(qǐng)專利，研制出有機(jī)硅季銨鹽DC一5700，其分子結(jié)構(gòu)為[(CH3O)3Si一(CH2)3一N(CH3)2Cl8H37]cl一。該季銨鹽具有較強(qiáng)的殺菌、抑菌作用，3個(gè)易水解的甲氧基水解為易起交聯(lián)反應(yīng)的硅羥基，能牢固地附著于纖維、皮革、紙張、木材、金屬及其他非金屬表面上，使固體表面耐久抗菌。由于其和纖維素牢固結(jié)合，故其殺菌機(jī)理為接觸殺死形式，而非溶出形式，保證了人體安全。同時(shí)它又具有優(yōu)良的耐洗性，是現(xiàn)今最優(yōu)秀的抗菌整理劑。國內(nèi)山東大學(xué)與山東省紡織研究所合作研制的STU一1、中國紡織大學(xué)的CTU一1、上海樹脂廠的SAQ一1均屬于同類產(chǎn)品。
2合成方法
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