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过氧羧酸作为消毒剂具有安全、高效、广谱的特点。以过氧乙酸为例,它可以快速杀灭各种细菌、霉菌等微生物,可用于各种场所和物体表面的消毒。特别是近年来随着SARS、禽流感等病毒的流行,过氧羧酸类消毒剂需求日益增大,但目前市场上的品种较少。该课题合成了两种新的过氧羧酸类消毒剂——过氧化多羧酸CE和聚过氧化马来酸,并重点对其合成条件、稳定性、杀菌性能及其它性能进行了研究。
以多羧酸CE为原料,通过氧化反应制备出了过氧化多羧酸CE。制备反应的最佳条件是:多羧酸CE与过氧化氢的摩尔比为1:4,催化剂与过氧化氢的摩尔比为1:5,反应温度45℃,反应时间6h。得到的过氧化多羧酸CE溶液的有效物含量为27.16%。
以聚马来酸酐为原料,通过氧化反应制备出了聚过氧化马来酸。制备反应的最佳条件是:聚马来酸酐与过氧化氢的摩尔比为1:2,反应温度5℃,反应时间9h。在此条件下得到的聚过氧化马来酸溶液的有效物含量可达到31.10%。
稳定性的研究结果表明,合成出的过氧化多羧酸CE在浓度为32.51%,温度为4℃的条件下,存放30天后其含量降低10%左右,存放45天后其含量降低25%。合成的聚过氧化马来酸在浓度为31.10%,温度为4℃的条件下,存放27天后其含量降低10%左右,存放40天后含量降低25%。两种过氧羧酸的储存稳定期都较短。在加入稳定剂EDTMA后,过氧酸的稳定性有了很大的提高。过氧化多羧酸CE的溶液在4℃下保存60天后,含量基本不变,保存100天后含量减少10%。聚过氧化马来酸的溶液在4℃下,保存50天后,含量基本不变,保存100天后,含量减少10%。
根据稳定性的研究结果,该课题将过氧化多羧酸CE制成两个产品。其一是将过氧化多羧酸CE分装成两个组分,在使用前将两个组分混合,混合后过氧酸含量在5天内基本保持不变;其二是采用高浓度过氧化氢对多羧酸CE进行氧化,然后加入稳定剂EDTMA制成单一剂型产品,该产品在浓度为34.52%,温度为8℃下储存,其过氧酸的含量可以在180天内保持基本不变。
根据稳定性的研究结果,在合成的聚过氧化马来酸中加入稳定剂EDTMA,将其制成单一剂型产品,该产品可以在8℃的条件下存放120天,含量基本不变。
过氧化多羧酸CE和聚过氧化马来酸的杀菌试验结果表明,这两种消毒剂都可以有效地杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。过氧化多羧酸CE,在浓度为0.25%时,可以在5分钟内完全杀灭这两种细菌;在浓度为0.125%时,可以在10分钟内完全杀灭这两种细菌。聚过氧化马来酸,在浓度为0.25%时,可以在10分钟内全部杀灭这两种细菌;在浓度为0.5%时,可以在5分钟内全部杀灭大肠杆菌,在10分钟内全部杀灭金黄色葡萄球菌。
室内空气消毒试验、水果保鲜试验和金属腐蚀性试验的结果表明,过氧化多羧酸CE和聚过氧化马来酸都可以对室内空气起到消毒作用,过氧化多羧酸CE还可以延长水果的保鲜期,过氧化多羧酸CE和聚过氧化马来酸对不锈钢表面无腐蚀作用,对碳钢表面有轻度腐蚀,对铝表面有中度腐蚀。