论文部分内容阅读
有机硅季铵盐类抗菌剂是目前综合性能理想的织物整理剂，在纺织行业有很大的应用潜力。本论文对酯基有机硅季铵盐表面活性剂的合成、性能及应用进行了研究。酯基有机硅季铵盐表面活性剂合成通过两步反应：以硬脂酸和N-甲基二乙醇胺(MDEA)为原料进行酯化反应制备中间体硬脂酸甲基二乙醇胺酯，再与γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷季铵化反应制备二烷基酯基甲基二甲氧基硅烷季铵盐。通过红外光谱、1HNMR、ESI-MS分析中间体和产物的结构，测定了目标产物水溶液在298K下的表面活性以及应用性能。最后，本文对有机硅季铵盐乳液的抗菌性能进行了初步探讨。研究结果表明：1.酯化反应优化工艺条件：反应温度为180℃，反应时间为8h，反应物摩尔比n(硬脂酸)：n(MDEA)=1.6：1.0，次磷酸催化剂用量为0.9%，转化率达98%。2.通过响应面分析法(RSM)建立了反应转化率与各因素之间的数学关系模型，对微波合成酯基有机硅季铵盐的工艺进行了优化，确定了最佳反应条件为：溶剂用量9.24g，反应时间20.89min，微波功率为600W，在此条件下转化率实验值达57.25%。与传统方法相比，合成时间仅为传统方法的0.875%。3.对产物的表面性能和水溶液性能进行研究，得到其表面张力为19.6mN·m-1，临界胶束浓度为0.197g/L，熔点为110.05~110.82℃；其柔软性能、泡沫性能很好，有一定的乳化性能、抗静电性能，以及其对织物白度的影响较小，可以在较宽的pH条件下使用。4.对所制备的样品抗菌性能进行了研究。当用50g/L抗菌整理液整理棉布时，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率达到90%以上，60g/L乳液整理棉布时，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到100%，且具有优良的抗菌耐洗性，洗涤50次后抑菌率仍大于50%。