[发明专利]一类支化型有机硅聚胍耐久性皮革抗菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于支化型有机硅聚胍耐久性皮革抗菌剂及其制备方法技术领域，具体涉及一类具有支化结构的有机硅聚胍耐久性皮革抗菌剂及其制备方法。

背景技术

皮革是一种有利于人类健康的天然材料，是一种不可替代的优质生物资源。由于皮革纤维结构的不可模拟性，迄今还没有一种合成材料在卫生及综合性能上可以和皮革制品相媲美，皮革制品还将继续拥有巨大的消费市场。

皮革是动物皮经过一系列的化学、物理过程，特别是通过能在皮(胶原)内部形成化学交联的鞣制过程，变成了具有一定的化学与生物稳定性、能抵抗外部机械应力的舒适耐用的革。但是，由于皮革的物质本质为胶原蛋白(一种具有特殊结构的蛋白质)，因而皮革制品在储存和使用过程中，仍然存在着易受微生物侵蚀、生菌长霉的普遍问题。

目前用于皮革制品的抗菌抗霉材料，多为其他工业领域的抗菌抗霉剂，它们在皮革中的应用，存在几个关键问题：1)毒性大；2)与皮革的结合性不好；3)抗菌抗霉周期短。皮革制品的生菌长霉问题和所使用的抗菌抗霉剂的毒性问题，长期以来一直是困扰皮革工业、特别是皮革制品对外出口的大问题。

针对这些问题，我们在长期研究的基础上，设计并合成了具有超支化结构、杀菌抗霉性强、可与皮革制品产生化学结合、并可生物降解的一类新型皮革抗菌材料。本发明主要提供的就是这样一类新型的支化型有机硅聚胍耐久性皮革抗菌剂及其制备方法。

发明内容

本发明的首要目的是针对目前皮革制品的抗菌抗霉材料存在的问题，提供一类新型的支化型有机硅聚胍耐久性皮革抗菌剂。

本发明的另一目的是提供一种制备上述皮革抗菌剂的方法。

达到本发明首要目的而提供的支化型有机硅聚胍耐久性皮革抗菌剂，该抗菌剂由具有支化结构的中间体、多元胺、盐酸胍、以及低分子有机硅氧烷组成。其中，支化结构中间体的摩尔数为0.1～1.2、多元胺摩尔数为0.3～8.0、盐酸胍摩尔数为0.5～5.0、低分子有机硅氧烷的摩尔数为0.1～3.0。

为达到本发明另一目的而提供的制备上述皮革抗菌剂的方法，该方法的工艺步骤和条件如下：

1)将1摩尔的多元醇、3～4摩尔的酸酐在装有冷凝器、分水器的反应釜中，于110～170℃反应2～5h；得支化中间体；

2)将0.1～1.2摩尔数的支化中间体、多元胺、盐酸胍加入装有冷凝器、脱氨装置的反应釜中，逐渐加热，并110～170℃条件下反应1～5h，得聚胍盐抗菌剂；

3)将0.1～0.3摩尔数的聚胍盐抗菌剂加入3～8倍的溶剂中，常温下搅拌均匀；

4)将摩尔数为0.1～3.0的有机硅氧烷溶于1～3倍的溶剂中，于10～50℃下缓慢加入聚胍盐抗菌剂溶液中，反应1～10h，然后减压蒸馏除去溶剂；

5)用溶剂洗涤1-5次后真空干燥。

该方法中所用的该结构中间体可为3～6臂的齐聚物，可通过多元醇与酸酐的开环反应获得。多元醇包括：丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、蓖麻油等中的任一种；酸酐包括：降冰片烯二酸酐、乙酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐等中的任一种或一种以上。

该方法中所用的多元胺，其特征在于，该多元胺为乙多元胺、丁多元胺、己多元胺、二乙烯三胺，三乙烯四胺，间苯多元胺，间苯二甲胺，二氨基二苯基甲烷(DDM)等中的一种或一种以上。

该方法中所用的的盐酸胍，为商品级，纯度为99.5-99.9％。

该方法所用的低分子有机硅氧烷为：氯甲基三乙氧基三氯硅烷、乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-缩水甘油基丙烷三甲基硅烷、γ-氯代丙基三甲基硅烷等中的一种或一种以上。

该方法中所用的溶剂为：甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、环己酮、异佛尔酮、醋酸乙酯、二甲基甲酰胺等中的一种或一种以上。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、由于本发明通过采用超支化的结构，使合成的抗菌剂在相同分子量的前提下，比线性抗菌剂的分子体积降低、在皮革纤维中的渗透性加强，有利于抗菌剂再皮革制品中的深度分布，实现从内到外的杀菌抗霉。

2.由于本发明的抗菌主体为具有一定碳链长度的聚胍，这是目前国际上普遍认可的高效、低毒(甚至无毒)、可生物降解的抗菌材料，使用这种材料处理的皮革制品将具有很强的国内外市场竞争力，并有利于我国皮革制品的出口。