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本文在绪论部分首先概述了抗菌整理剂的研究现状及发展历程,然后进一步探讨了有机硅抗菌整理剂的发展阶段和其在纺织品及其它方面的应用性能和应用优势。最后阐述了有机硅抗菌整理剂目前存在的问题和劣势,然后针对这些问题提出了自己的构思、实验方案和合成路线。
在实验理论部分,论文主要阐述了氨基聚硅氧烷的合成理论,D<,4>在碱性条件下的开环机理以及产物与氨基硅烷偶联剂的共聚原理,几种常见的氨基聚硅氧烷烷基化反应,叔胺基聚硅氧烷的季铵化原理及影响条件。实验部分分三个阶段进行,主要介绍了氨基聚硅氧烷、叔胺基聚硅氧烷和聚硅氧烷季铵盐的合成工艺、应用工艺及相应的性能测试。氨基聚硅氧烷是使用本体聚合的方法合成的,即首先通过D<,4>在碱性条件下的开环,然后将其产物与氨基硅烷偶联剂在130~140℃的条件下发生共聚反应5~6小时从而得到氨基聚硅氧烷;而第二步产物叔胺化聚硅氧烷是氨基聚硅氧烷在溶剂乙醇存在的条件下,与烷基化试剂W在80℃聚合数小时所得,紧接其后便对产物进行了理化性能、红外、GPC的测试;第三步产物聚硅氧烷季铵盐的合成是将叔胺基硅油在温度80℃,溶剂乙醇的条件下与氯代苄进行季铵化反应6小时而得,并对产物及其乳化液进行了理化性能、红外、季铵盐转化率及含量的测定,因为论文主要是合成一种纺织用的有机硅抗菌整理剂,所以论文在实验部分着重测试了自制抗菌剂的应用性能,包括经其处理后的织物的机械性能、亲水性、手感、抗静电等相关性能,最后又应用抑菌圈实验和振荡烧瓶实验针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌定性和定量测试了该有机硅抗菌剂的抗菌性,并对最终产品做了毒性和耐洗性测试。
第三部分的结果与讨论部分首先分析了氨基聚硅氧烷的指标和理化性能测试结果,由结果得出自制的氨基硅油达到了硅油所要求的指标,而且在酸碱性、离子稳定性等理化性能上较稳定。然后又针对氨基聚硅氧烷的合成条件及合成影响因素进行了详细讨论,并根据实验数据反映的单因素影响在一定程度上确定了合成的各个反应条件。
第四部分的结果与讨论也首先分析了产物的指标,然后分析了氨基聚硅氧烷的叔胺基化反应条件及及各种因素的影响,又通过正交实验的综合分析,并结合单因素考虑最终确定了叔胺基化反应条件,并对含有不同叔胺基链节的叔胺基聚硅氧烷进行了红外表征和GPC测试,结果表明实验是按预期目标进行发展,并得到了相应满意的产物。最后分析了有机硅季铵盐生成的季铵化反应条件,也是通过单因素实验和正交实验进行综合分析得出了最佳反应条件,对其产物进行了红外表征,虽然结果没有季铵盐的特征峰,但是图中的苯环峰也证明了实验的可行性。然后又分析讨论了经自制抗菌剂整理过的织物的机械性能、摩擦牢度、染色性能等各种性能的测试结果,研究结果表明,自制抗菌剂应用于织物除具有抗菌效果外,还能赋予织物以优异的亲水性、滑爽柔软的手感、良好的摩擦牢度、无黄变性、一定的抗静电效果等各种性能。文章结尾讨论了季铵盐基团含量和有机硅季铵盐浓度对抗菌实验结果的影响,实验数据显示含量与浓度越高,抗菌效果越明显,尤其是金黄色葡萄球菌。而且讨论了自制抗菌剂对不同菌种的抗菌效果及自制抗菌剂与DC-5700抗菌剂的对比效果,实验证明该抗菌剂对金黄色葡萄球的抗菌效果优于大肠杆菌,自制抗菌剂的抗菌率能达到97.66%,DC-5700能达到100%,虽然稍逊于国际水平,但是也取得了一定成效,且毒性测试结果显示,该抗菌剂不会对人体有危害。总之,从实验结果到分析讨论都证明该抗菌剂是一种不仅抗菌性能优良,而且大大改善了织物的服用性能,弥补了以往抗菌剂应用于织物所带来的缺陷,满足了人们对服装日益增长的要求。