Gemini季銨鹽的合成及其在羊毛織物上的應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的抗菌和抗靜電整理方法是在不同的樹(shù)脂基料中添加無(wú)機(jī)、有機(jī)或復(fù)配的抗菌劑和抗靜電劑，以實(shí)現(xiàn)抗菌和抗靜電的效果。由于這些功能填料在基料中緩慢釋放或析出，隨著時(shí)間的推移其抗菌及抗靜電性能在逐漸減弱，同時(shí)析出的重金屬離子如Ag+、Cu2+等對(duì)環(huán)境造成了一定的污染，使得該方法的發(fā)展受到較大限制。結(jié)構(gòu)型抗菌劑和抗靜電劑通常是將具有抗菌和抗靜電的基團(tuán)通過(guò)一定的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)化學(xué)鍵將功能性基團(tuán)連接在樹(shù)脂基料高分子上，此高分子可作為基料的抗菌劑和抗靜

2、電劑。以此方法制備的抗菌劑和抗靜電劑的功能持久性有所提升，但在使用時(shí)還需要將高分子基料處理在目標(biāo)基材上，由于兩者之間相互作用力弱使得牢度得不到保證，若能通過(guò)化學(xué)鍵將功能性基團(tuán)直接連接在目標(biāo)基材上，則能有效提高其抗菌性和抗靜電性。
　　季銨鹽類(lèi)抗菌劑和抗靜電劑的應(yīng)用廣泛。近年來(lái)對(duì)各類(lèi)季銨鹽的研究較多，包括高聚物抗菌劑、Gemini抗菌劑等，但對(duì)所合成季銨鹽的應(yīng)用性能的探索還較少。
　　本文合成了一種小分子的Gemini季銨鹽I

3、DMA，該季銨鹽為白色固體，分子式為C24H38O4N2Br2，分子量578.4g/mol，極易溶于水，微溶于乙醇，不溶于丙酮、四氯化碳等非極性溶劑。通過(guò)實(shí)驗(yàn)合成季銨鹽的反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度50℃，溶劑為丙酮，原料甲基丙烯酸二甲氨乙酯(DMAEMA)與α,α'-二氯對(duì)二甲苯(BbmBP)的物質(zhì)的量之比為2:1。采用丙酮和四氯化碳清洗合成產(chǎn)物，抽濾烘干后稱重，得產(chǎn)物的產(chǎn)率為94.6％。采用傅里葉-紅外光譜、1H-NMR分析、質(zhì)譜法和元素分

4、析等分析測(cè)試技術(shù)對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，確定合成產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)。
　　由于羊毛纖維的蛋白質(zhì)分子中含有一定數(shù)量的二硫鍵(S-S)，本文首先采用三（2-羧乙基）膦鹽酸鹽(TCEP)對(duì)羊毛織物進(jìn)行前處理。TCEP是一種非常有效且溫和的硫醇類(lèi)還原劑，可以將蛋白質(zhì)纖維中S-S還原為具有反應(yīng)活性的巰基(S-H)。合成的Gemini季銨鹽IDMA上含有烯基(C=C)，可以與基材上的巰基通過(guò)點(diǎn)擊化學(xué)進(jìn)行反應(yīng)，將IDMA分子直接接枝在羊毛蛋白質(zhì)分子

5、上。該方法反應(yīng)快速可靠，不僅不用將季銨鹽接枝在樹(shù)脂基料上，大大簡(jiǎn)化了羊毛織物抗菌處理的流程，而且由于化學(xué)鍵合的作用使得抗菌持久性提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng) IDMA處理的羊毛織物對(duì)革蘭氏陰性大腸桿菌的抑菌率值達(dá)到了94.9%，經(jīng)5次標(biāo)準(zhǔn)水洗后，其抑菌率值為85.1%，仍然具有較好的抗菌效果。經(jīng)IDMA處理后，羊毛織物在10000V電壓放電下的靜電荷半衰期由4.27s降為1.08s，說(shuō)明羊毛織物的親水性得到提高，具有一定的抗靜電性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果