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2．1甲基硅油與DC一5700反應(yīng)

可通過平衡反應(yīng)或縮聚反應(yīng)把季銨基團(tuán)引入聚硅氧烷鏈中。使用的甲基硅油可以是三甲硅基封端的聚二甲基硅氧烷、羥基封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷醇封端的聚二甲基硅烷或直接用1)4代替甲基硅油。美國DowComing公司在這方面做了較多的研究工作，得到了許多產(chǎn)品據(jù)該公司專利報道j，303．2g端羥基二甲基硅油(甲基含量大于50％)與327．6g[Me(OMe)2SiCH2cu2cH2NMeC13H27jCl一在140cc～150℃下反應(yīng)6l，得到琥珀色季銨鹽型有機(jī)磚聚合物，然后與MeSi(OMe)及錫的硫醇鹽(作為催化劑)配成整理劑．對織物的整理效果很好，尤其去污性更佳。湖南輕工所采用D4與DC一5700合成一種季銨鹽型有機(jī)硅聚合物，并制成微乳液，亦得到了抗菌性很好的織物整理劑.

2．2氨基硅油(硅烷)的季銨化

選用不同的季銨化試劑與氮基硅油(硅烷)中的氨基反應(yīng)，得到不同季銨基團(tuán)的硅油。SWSSiliconesCorp的Martin等人在專利中報道，fC8H17cH=CH一(CH2)7N(CH3)(cH2cH2OH)2IC1—320份，琥珀酸酐158．8份和甲苯925份，在85。(二反應(yīng)10h。然后取此溶液343份，加入(EtO)1Si(Cn2)NH284份，回流攪拌2h，再于60℃下真去溶劑得黏稠液體，該產(chǎn)品在空氣濕度下會形成?·層玻璃狀薄膜，作為織物整琿劑具有優(yōu)異的抗靜電效果。國內(nèi)蔡翔等人用氨基硅油AV與烷基化試劑WL在80℃下反應(yīng)4h，制得有機(jī)硅季銨鹽類抗菌整理劑，具有抗菌效果好、耐水洗、對皮膚無刺激、安全性高，對織物染色牢度及色澤無明顯影響。

2．3含氫硅油與親水性物質(zhì)聚合后再進(jìn)行季銨化

利用聚硅氧烷與親水性物質(zhì)聚合后再進(jìn)行季銨化，可得到聚硅氧烷季銨鹽。如以含氫硅油、丙烯醇、相對分子質(zhì)量不同的不飽和聚醚、一氯醋酸、叔胺為原料通過催化氧化、酯化、季銨化可得到新的梳形結(jié)構(gòu)的聚醚季銨化聚硅氧烷將其應(yīng)用于二合一香波，既能溶于水又能與陰離子表面活性劑復(fù)配，成為洗發(fā)調(diào)理二合一香波的理想添加劑。以含氫硅油與縮水甘油烯丙醚反應(yīng)，生成帶環(huán)氧基團(tuán)的硅油，然后與二甲胺反應(yīng)生成有機(jī)硅叔胺，再與氯甲烷在壓力下反應(yīng)也可合成有機(jī)硅季銨鹽。例如，于500Ⅱ三頸瓶中加入570g環(huán)氧改性的硅烷及570g乙醇，加熱至80℃，2h內(nèi)通入氣態(tài)二甲胺，溫度保持在75～80cC，得二烷胺基羥基硅烷，再通入102g氯甲烷，保持50～80℃反應(yīng)2．5h，通N2幾分鐘后冷卻過濾得產(chǎn)品。1％該產(chǎn)品的溶液可使水的表面張力降低到0．026N／m。為了提高親水性，可以在有機(jī)硅季銨鹽大分子中引入氧乙烯醚親水基團(tuán)，得到有機(jī)硅醚酯季銨鹽，或?qū)⒂袡C(jī)硅醚先與二元酸酯化，得到側(cè)鏈端基為羧酸的聚硅氧烷醚酸，然后再與叔胺絡(luò)合即可.

3應(yīng)用

有機(jī)硅季銨鹽除了賦予織物優(yōu)異的抑菌抗菌性外，還能使織物具有抗污和防靜電等許多功能。

3．1抗菌整理

有機(jī)硅季銨鹽的抗菌性是它最突出的功能。實(shí)踐已充分證明，用它處理過的織物都具有明顯的抑菌效果。日本專利報道_7J，將二甲氧基硅基取代的異氰脲化合物與含有C加季銨基團(tuán)的三甲氧基硅烷各2份，再加CH2El2194份配成整理劑，用來處理聚酯織物，100℃熱處理10min后可使織物具有優(yōu)異的抗菌及耐洗性。除了用作織物抗菌柔軟整理外，還可用在其他材料表面上作抗菌處理。比如在木材、皮革、無紡布、聚氨酯、橡膠、人造纖維、合成纖維和各種硅酸鹽表面涂料中適當(dāng)添加有機(jī)硅季銨鹽，可大大加強(qiáng)抗菌防霉效果。在皮革加脂劑、涂飾劑中加入有機(jī)硅氯化銨，除了增加柔軟性、結(jié)膜牢固性外，防霉效果尤其突出。

3．2抗污染處理

有機(jī)硅季銨鹽除了賦予織物優(yōu)異的抑菌抗菌性外，還能使織物的抗污染性大大提高。DowComing公司曾作過試驗(yàn)，使用按2．1所述方法制得的有機(jī)硅季錢鹽整理織物后，再用黃油、橄欖油、蛋黃醬和液體石蠟分別對處理后的織物污染，保持16h后洗滌，污垢的去除值分別為4，5，5，4．5(5表示全部去除)_9J。使用由DC一5700型制得的有機(jī)硅季銨鹽處理聚乙烯材質(zhì)的魚網(wǎng)，大大提高了魚網(wǎng)在海水中防腐蝕、防海生物附著的性能。在船底的防蝕保護(hù)涂層中，加入一定量的有機(jī)硅季銨鹽，除了有緩蝕功能外，還可大大降低藻類和其他生物在船體上的附著，從而延長了船只的檢修保養(yǎng)周期。

3．3防靜電功能

季錢鹽的正電中心[N]處于分子外側(cè)，可以產(chǎn)生離子導(dǎo)電，賦予紡織品明顯的抗靜電效果。把含季銨羧酸鹽的聚硅氧烷配成5％的丙醇溶液，處理含濕量70％的聚酯纖維，然后在175oC烘干60s，可使纖維表面的電阻率降低4、5個數(shù)量級。

3．4增加表面活性

含有親水基如聚醚的有機(jī)硅季銨鹽，既溶于水又能與陰離子表面活性劑有很好的配伍性，可以有效增加材料的表面活性。其中脂肪胺帶來的脂肪族部分增加了產(chǎn)品在許多有機(jī)溶劑中的溶解性，使這種有機(jī)硅季銨鹽可以以純品、水溶液或有機(jī)溶劑溶液的形式使用，有效質(zhì)量分?jǐn)?shù)可從0．1％～25％。聚醚中不同含量的乙氧丙氧基使產(chǎn)品具有不同的水溶性和濁點(diǎn)，而濁點(diǎn)常在非離子表面活性劑中出現(xiàn)，尚未在季銨化合物中出現(xiàn)。因此使用此類季銨鹽可在濁點(diǎn)下處理織物，使有效成分最大量地直接沉積在織物表面上，從而減少了產(chǎn)品用量。

此外，有機(jī)硅季銨鹽還可提高織物抗撕裂及耐磨強(qiáng)度。

4結(jié)束語

織物的抗菌防臭和抑菌整理是21世紀(jì)4大功能性整理之一，美、英、日、法和瑞士等國都致力于這方面的研究，開發(fā)了一系列產(chǎn)品。國外甚至已經(jīng)有了雙季銨鹽聚硅氧烷，而國內(nèi)有機(jī)硅抗菌劑的研究尚處于起步階段，品種較少，耐洗性和抗菌效果與國外產(chǎn)品相比存在一定差距。國內(nèi)研究的有機(jī)硅抗菌劑主要是類似于DC一5700的有機(jī)硅季銨鹽類。盡管DC一5700優(yōu)異的抗菌性能是毋庸質(zhì)疑的，但結(jié)構(gòu)單一不能保證對任何菌類都有效。利用氨基硅油或含氫硅油制備有機(jī)硅季銨鹽，可以選用各種改性的產(chǎn)品作為季銨化的對象，品種較多，使用方便，可直接在乳液中進(jìn)行反應(yīng)，但產(chǎn)品的純化較困難，季銨化程度也不好控制，對應(yīng)用有一定的影響。此外，分子結(jié)構(gòu)對抗菌性及耐洗性的影響及其關(guān)系的理論研究還有待進(jìn)一步深入。