[发明专利]可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用

说明书

技术领域

本发明涉及复合季铵盐的制备和应用技术，尤其是可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用。

背景技术

由于传染性病菌及其获得抗药性越来越严重，致使人类的健康受到严重威胁，且随着人们对健康和环境保护意识的不断增强，对长效低害新型广谱消毒剂提出了更高要求。传统消毒剂主要采用季铵盐化合物，因季铵盐化合物能吸附带负电荷的细菌，具有良好的杀菌作用，在国际上使用广泛。但是，由于普通季铵盐化学活性较低，应用时基本以游离态存在，导致其使用时还存在一定毒性和刺激性，因而，作为消毒剂效果较差。

目前，在纺织品抗菌中，首先需要考虑普通季铵盐是溶出型的，易洗脱。但是，如果将硅氧烷引入季铵盐结构中制得有机硅季铵盐，可使其性能发生巨大变化。美、英、日、法和瑞士等国都致力于这方面的研究，开发了一系列产品，如双季铵盐聚硅氧烷，在纺织、皮革、金属、涂料和日化等行业都有广泛的应用。有机硅季铵盐是一类新型阳离子表面活性剂，它具有耐高温、耐水洗、持久的效果，抑菌范围广，能有效地抑制革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌和真菌。有机硅季铵盐的杀菌机理是：以有机硅作为媒介，将具有杀菌性能的铵阳离子基团强有力地吸附于细菌的表面，改变细菌细胞壁的通透性，使菌体内的酶、辅酶和代谢中间产物溢出，致使微生物停止呼吸功能而致死，从而达到杀菌、抑菌的作用，即发生了“接触死亡”。例如，将其用于纯棉织物整理，发现对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠球菌24h后的抑菌率分别达到98.12%、96.86%、95.14%，显示出广谱抗菌效果和较高抗菌率且安全无毒、无致酶反应。至今最优秀的抗菌整理剂仍然是美国DowCorning公司研制出的DC-5700，与国内外许多单位研制的有机硅季铵盐抗菌剂结构类似，都是三烷氧基硅烷的季铵盐，其抗菌机理和优良抗菌抑菌性能已经过实践证明。但是，这些有机硅季铵盐类抗菌剂还存在着如下问题：原料成本高且其选用及配比复杂、制备工艺复杂，生产成本高，产品市售价格高，目前难以大规模推广应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请的发明人在充分掌握各种消毒剂的优缺点基础上，经过多年试验，研究出了一种复合季胺盐长效消毒技术，提供了可固化复合季铵盐、制备方法及其消毒抗菌灭菌应用，产品用在物体表面能够被固化，实现长效抑菌消毒，同时，在液态应用下仍具有优良的消毒效果，并且，制备方法更经济简便，能够有效降低生产成本。

本发明的一个目的在于提供一种可固化复合季铵盐，包括成分A和成分B，其中，所述成分A为十六烷基二甲基有机硅季铵盐，所述成分B为十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷复合物。

优选地，在所述的可固化复合季铵盐中，所述成分A与成分B的质量百分含量的配比为2:1。

优选地，所述的可固化复合季铵盐的成分B，由十六烷基二甲基氯化胺和十二烷基三氧乙基硅烷按2:3的质量比复合而成。

本发明的另一个目的在于提供一种可固化复合季铵盐的制备方法，将本发明的可固化复合季铵盐的各原料放入反应釜中搅拌，充分混匀即得。

在本发明可固化复合季铵盐的制备方法中，所述十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备包括如下步骤：将十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂的混合物于密闭条件下，恒温回流反应即得十六烷基二甲基有机硅季铵盐。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述十六烷基二甲基叔胺、β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂的摩尔比为n(十六烷基二甲基叔胺):n(β-氯乙基三甲氧基硅烷):n(混合溶剂)=1.0:1.05:7.0；所述混合溶剂为甲醇和异丙醇的混合物，其中，甲醇和异丙醇的质量比为4:1。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述恒温回流反应的温度为70℃，反应结束时反应液中氯离子的质量百分含量为54%。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，所述恒温回流反应的时间为65小时。

优选地，在十六烷基二甲基有机硅季铵盐的制备中，先将β-氯乙基三甲氧基硅烷和混合溶剂加入到带有冷凝回流装置的搪瓷反应釜中，密闭，以10℃/min的升温速率升温，以每分钟70转的速度搅拌，当温度达到50℃时，开始滴加十六烷基二甲基叔胺，2小时内滴加完毕；然后，以10℃/min的升温速率继续升温至70℃，进行恒温回流反应，在密闭状态下反应，用电位滴定法测定氯离子的质量百分含量为54%时，停止反应；待反应釜的温度降至常温后，用冰乙酸调产物的pH值至6.0，均质搅拌10min，然后过滤脱色并去除杂质，出釜罐装，即制备获得十六烷基有机硅季铵盐单体。