本發(fā)明屬于抗菌劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機硅兩性離子抗菌劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
許多陽離子表面活性劑有很強的抗菌作用，如十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、雙辛基二甲基氯化銨、雙癸基二甲基氯化銨等，它們對大腸桿菌的最低抑菌濃度分別為500mg/l、700mg/l、50mg/l、200mg/l，廣泛用做消毒殺菌劑。但它們都是陽離子表面活性劑，都不能與陰離子表面活性劑配伍，它們與陰離子表面活性劑同浴時生成不溶于水的凝聚物，失去抗菌性，或大大降低抗菌作用，而且它們的分子中都無反應活性基團，用于紡織品抗菌，都不耐洗，水一洗就被水帶走了。有機硅季銨鹽是一種廣譜耐久的織物抗菌劑，但是有機硅陽離子季銨鹽，也不能與陰離子表面活性劑配伍，而陰離子表面活性劑的去污力最強，一般洗滌劑產(chǎn)品都缺少不了，所以織物抗菌整理必須單獨進行。在水性涂料中，大多用陰離子表面活性劑做乳化劑，有機硅季銨鹽及其它季銨鹽類抗菌劑都不能同浴使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供一種有機硅兩性離子抗菌劑及其制備方法，它是含反應活性基團如甲氧基、乙氧基的硅烷兩性離子抗菌劑，它們在水中水解為易水解的硅羥基，硅羥基在酸性、堿性及加熱時通過縮聚成直鏈或網(wǎng)狀高分子化合物，使其水溶性降低或根本不溶于水，從而固著在基材上起耐久抗菌作用。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種有機硅兩性離子抗菌劑，其原料為含甲氧基或乙氧基的硅烷、兩端為叔胺基的含氮化合物、含鹵素原子的羧酸酯或鹽及含環(huán)氧基的羧酸酯類化合物。
所述含甲氧基或乙氧基的硅烷包括有氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷或氯丙基甲基二乙氧基硅烷。
所述兩端為叔胺基的含氮化合物包括有四甲基乙二胺、四甲基己二胺及四甲基丙二胺。
所述含鹵素原子的羧酸酯或鹽，含環(huán)氧基的羧酸酯類化合物包括有氯乙酸、氯乙酸鈉、氯乙酸乙酯、溴乙酸鹽、環(huán)氧烯丙酯及環(huán)氧已內(nèi)酯。
一種有機硅兩性離子抗菌劑的制備方法，其制備步驟是：
將含甲氧基或乙氧基的硅烷、兩端為叔胺基的含氮化合物、含鹵素原子的羧酸酯或鹽及含環(huán)氧基的羧酸酯類化合物一次加入反應釜，以醇為溶劑，在40～100℃范圍內(nèi)反應3～8小時完成。
本發(fā)明的積極效果是：采用的含反應活性基團如甲氧基、乙氧基的硅烷兩性離子抗菌劑，它們在水中水解為易水解的硅羥基，硅羥基在酸性、堿性及加熱時通過縮聚成直鏈或網(wǎng)狀高分子化合物，使其水溶性降低或根本不溶于水，從而固著在基材上起耐久抗菌作用；分子中含兩個季銨基團和一個陰離子基團，不但能與陰離子表面活性劑配伍，而且親水性抗靜電性很強，用于處理織物尤其內(nèi)衣、內(nèi)褲、襪子等織物，親水性增強，抗靜電性增強，使許多疏水的化纖織物如滌綸、錦綸、丙綸、氨綸織物親水了，抗靜電了，用于涂料使涂料抗菌抗靜電。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
一種有機硅兩性離子抗菌劑，其原料為含甲氧基或乙氧基的硅烷、兩端為叔胺基的含氮化合物、含鹵素原子的羧酸酯或鹽及含環(huán)氧基的羧酸酯類化合物。
所述含甲氧基或乙氧基的硅烷包括有氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷或氯丙基甲基二乙氧基硅烷。
所述兩端為叔胺基的含氮化合物包括有四甲基乙二胺、四甲基己二胺及四甲基丙二胺。
所述含鹵素原子的羧酸酯或鹽，含環(huán)氧基的羧酸酯類化合物包括有氯乙酸、氯乙酸鈉、氯乙酸乙酯、溴乙酸鹽、環(huán)氧烯丙酯及環(huán)氧已內(nèi)酯。
一種有機硅兩性離子抗菌劑的制備方法，其制備步驟是：
將含甲氧基或乙氧基的硅烷、兩端為叔胺基的含氮化合物、含鹵素原子的羧酸酯或鹽及含環(huán)氧基的羧酸酯類化合物一次加入反應釜，以醇為溶劑，在40～100℃范圍內(nèi)反應3～8小時完成。
實施例一：在1000毫升，帶回流冷凝器和帶電動攪拌器的三口園底燒瓶中，加入氯丙基三乙氧基硅烷241克、四甲基乙二胺118克、氯乙酸鈉120克、乙醇400克，在氮氣保護，加熱至80℃，回流十二小時，測季銨鹽及羧基含量達到理論值的95%以上，停止加熱，減壓蒸出乙醇和未反應的四甲基乙二胺，用溶劑丙酮溶解產(chǎn)物，分離出未反應的乙酸鈉，蒸出丙酮，用溶劑異丙醇配成含量40～60%的兩性離子抗菌劑產(chǎn)品。
實施例二：在1000毫升，帶回流冷凝器和帶電動攪拌器的三口園底燒瓶中，加入氯丙基甲基二乙氧基硅烷215克、四甲基己二胺174克、氯乙酸鈉120克、異丙醇400克，在回流溫度下反應15小時，測得游離叔胺轉(zhuǎn)化率95%，游離氯乙酸小于1%時，停止加熱，蒸出異丙醇，用丙酮分離出氯乙酸鈉，得到硅烷兩性離子抗菌劑，游離叔胺用雙氧水氧化為氧化胺。
實施例三：在500毫升，帶電動攪拌器的三口園底燒瓶中，加入氯丙基甲基二甲氧基硅烷100克、四甲基乙二胺60克、氯乙酸乙酯65克、無水乙醇150克，加熱回流反應12小時，分析游離叔胺轉(zhuǎn)化率95%以上，未反應的氯乙酸乙酯及四甲基乙二胺經(jīng)減壓蒸餾蒸出，余下的產(chǎn)物經(jīng)水解，加堿醇解，脫醇→中和，得到硅烷兩性抗菌劑。
反應示意如下：
將實施例㈠所得到硅烷兩性離子抗菌劑經(jīng)廣東省微生物檢測中心檢測，該兩性離子抗菌劑（40%）對大腸桿菌的最低抑菌濃度為800mg/l，折計算為含量100%的兩性離子抗菌劑，對大腸桿菌的最低濃度為320mg/l,低于1227抗菌劑的700mg/l，證明其抗菌作用比1227強。