[发明专利]聚硅氧烷及制备方法、用途以及含有该聚硅氧烷的杀菌剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚硅氧烷及其制备方法和用途，以及含有该聚硅氧烷的杀菌剂，具体地，本发明涉及一种含有N-卤胺和季铵盐的聚硅氧烷及其制备方法，以及含有该聚硅氧烷的杀菌剂或涂层材料。

背景技术

卤胺聚合物是指侧链含有卤胺官能团即N-X键（X可以为C1，Br）的聚合物，该类型聚合物中的N-X在水分子的作用下会缓慢分解，释放出具有氧化作用的卤正离子，同时聚合物中的N-X键被还原为N-H键，由于N-Br键不稳定，容易分解，因此实际使用中常用氯胺聚合物。氯正离子具有氧化作用，可以杀死病菌等微生物。杀死病菌后，聚合物经氯水漂洗后，其中的N-H键又可以被氧化为N-C1键，重新获得杀菌功能。可见含有卤胺官能团的抗菌剂具有抗菌性能可再生的特点，而且经实际测试，其抗菌性能优异，可以在很短的时间内杀死绝大多数葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓假单胞菌等常见病菌，甚至对某些病毒也有杀灭作用。

在现有专利CN101967351A中美国奥尔木大学和万盛光源公司的S.D.沃里等发明合成了一系列含有N-卤胺官能团的硅氧烷单体和侧链仅含有N-卤胺官能团聚硅氧烷。目的在于官能化材料表面，以使它们与氧化性卤素溶液接触时具有杀菌效果。但是，N-卤胺官能团因其有机杂环结构水溶性比较差，在使用过程中需使用有机溶剂，容易造成环境污染。

在众多类型的抗菌剂中，有机硅季铵盐抗菌整理剂是一类新型阳离子抗菌整理剂。整理后的织物具有稳定、持久、耐洗的抗菌功效。并可赋予织物柔软的手感和较高的白度。

综合现有技术，本发明结合N-卤胺官能团、季铵盐和聚硅氧烷的特点，合成了一种侧链同时含有N-卤胺和季铵盐特征官能团的聚硅氧烷。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种侧链同时含有N-卤胺和季铵盐特征官能团的聚硅氧烷，所述聚硅氧烷结合了N-卤胺和季铵盐的杀菌性能方面的优点，具有十分优异的杀菌性能。

所述侧链含有卤胺和季铵盐的聚硅氧烷，具有如下通式（Ⅰ）：

其中，R₁为N-卤胺、杂环胺或无环胺中的任意一种；R₂为季铵盐，R₃为单键或有机基团R，R为取代或未取代的直链烷基、支链烷基、芳基、芳烷基或苄基中的任意一种，R₄为取代或未取代的直链C1-C4烷基、取代或未取代的支链C1-C4烷基或羟基中的任意一种。

m和n均为大于0的自然数，且m:n=1:20~20:1。

当R₁为N-卤胺时，Y选自取代或未取代的直链C1-C4烷基、取代或未取代的支链C1-C4烷基、芳基、羟基甲基或H中的任意一种；当R₁为无环胺或杂环胺时，Y为Cl或Br。

当所述R₃为单键时，所述化合物具有通式（Ⅱ）：

其中，R₁为N-卤胺、杂环胺或无环胺中的任意一种，R₂为季铵盐，R₄为取代或未取代的直链C1-C4烷基、取代或未取代的支链C1-C4烷基或羟基中的任意一种，优选为取代或未取代的直链C1-C4烷基、取代或未取代的支链C1-C4烷基中的任意一种，进一步优选甲基。

m和n均为大于0的自然数，且m：n＝1:20~20:1，例如1:19、1:18、1:17、1:16、19:1、18:1、17:1、16:1、1:8、1:9、1:7、1:6、1:5、1:4、4:1、5:1、6:1、7:1。

当所述R₃为R基团时，所述化合物具有通式（Ⅲ）：

其中，R₁为N-卤胺、杂环胺或无环胺中的任意一种，R₂为季铵盐，R为取代或未取代的直链烷基、支链烷基、芳基、芳烷基或苄基中的任意一种，优选丙基，R₄为取代或未取代的直链C1-C4烷基、取代或未取代的支链C1-C4烷基或羟基中的任意一种，优选为取代或未取代的直链C1-C4烷基、取代或未取代的支链C1-C4烷基中的任意一种，进一步优选甲基。。

m和n均为大于0的自然数，且m：n＝1:20~20:1，例如1:19、1:18、1:17、1:16、19:1、18:1、17:1、16:1、1:8、1:9、1:7、1:6、1:5、1:4、4:1、5:1、6:1、7:1。

优选地，其中，N-卤胺结构如下：