一种季铵盐抗菌剂和结构型抗菌树脂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及抗菌涂料技术领域，具体设及一种季锭盐抗菌剂，及由该季锭盐抗菌 剂制备的结构型抗菌树脂。
【背景技术】
[0002] 随着人类对自身健康状况的重视，人们的环保意识也愈发增强。长期W来，人类居 住的环境中带有大量的微生物，不但对人类和动植物产生很大的危害，而且还会引起各种 材料的分解、变质、劣化、腐败。涂料作为重要的化工建材，对于提高其功能，特别是抗菌性 能，具有十分重要的意义。
[0003] 传统的抗菌涂料为添加型抗菌涂料，是通过添加具有抗菌功能并能在涂膜中稳定 存在的抗菌剂，经一定的工艺加工，制得具有抗菌功能的涂料。由于添加的抗菌剂在涂膜中 的分散不均匀，迁移，降解，变色等原因，造成抗菌涂料抗菌性能衰减，甚至丧失抗菌性能， 其应用有很大的局限性。
[0004] 结构型抗菌涂料是将具有抗菌性能的基团通过一定的化学反应，通过化学键将抗 菌基团连接在高分子链上，W此高分子聚合物为基料配制抗菌涂料。利用化学键将抗菌集 团固定在高分子链上的方法可W避免抗菌基团的流失，安全性高、不易分解、不易迁移、耐 洗涂、使用寿命长，同时能够保持较长的抗菌活性，另一方面不会对环境造成污染，使用更 加安全。
[0005] 虽然结构型抗菌涂料的发展还处于起步阶段，但与添加型抗菌涂料相比，结构型 抗菌涂料具有安全性高、抗菌性稳定、持久等优点，因此，研发新型的结构型抗菌涂料具有 重要的经济价值和广阔的市场空间。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种抗菌性能良好的新型季锭盐抗菌剂。
[0007] 本发明的目的是提供上述季锭盐抗菌剂在制备结构型抗菌树脂或添加型抗菌树 脂中的应用。
[0008] 本发明的另一个目的是提供一种由上述季锭盐抗菌剂制备的，具有很好抗菌效果 的结构型抗菌树脂。
[0009] 本发明的上述目的是通过如下方案予W实现的：
[0010] 一种季锭盐抗菌剂，该季锭盐抗菌剂是由甲基丙締酸二甲氨基乙醋值MAEMA)和 漠代十四烧Wl:l. 1的摩尔比，在ll〇°C的溫度下反应llOmin制备而得，其反应方程式如式 (I)所示。
[0011]
[0012] 本发明人通过实验证明，上述季锭盐抗菌剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很 好的抗菌效果，可用于制备结构型抗菌树脂或添加型抗菌树脂。
[0013] 一种结构型抗菌树脂，该结构型抗菌树脂是由上述季锭盐抗菌剂与单体按照如下 方法制备而得：
[0014] 在250血；口瓶中，加入溶剂揽拌并升溫至90。滴加单体、季锭盐抗菌剂和引发 剂的混合物，滴加过程控制溫度为88°C~93°C，滴加时间为1. 5~2. 0小时，滴加完毕后补 加引发剂，再控制溫度为98°C~102°C，揽拌2小时后，降溫至65°C，揽拌均匀后则制备得到 所需结构型抗菌树脂。
[0015] 上述制备方法中，所述单体是由如下重量份数的各组份组成的：
[0016] 丙帰酸下醋 12.5份； 甲基丙稀酸甲靡 13.5份； 苯乙稀 5份； 甲基丙帰酸径乙醋 17J5份； 甲基丙稀酸二甲氨基乙醋（DMAEMA) 6份。
[0017] 上述制备方法中，所述溶剂为丙二醇甲酸醋酸醋，其用量为单体总重量的60%。
[0018] 上述制备方法中，所述引发剂为偶氮二异下腊，引发剂的总用量为单体总重量的 1% ;如制备方法所示，引发剂分两部分加入，在滴加单体、季锭盐抗菌剂和引发剂的混合物 时，引发剂的使用量为引发剂总用量的80%，在滴加完毕后补加引发剂时，引发剂的使用量 为引发剂总用量的20%。
[0019] 上述制备方法中，所述季锭盐抗菌剂的用量为单体总重量的6%~10%，优选 6%。
[0020] 本发明人通过实验证明，上述结构型抗菌树脂具有很好的抗菌效果。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0022] 1.本发明的季锭盐抗菌剂其制备工艺简单易控制，原料成本低廉，季锭盐抗菌剂 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有很好的抗菌效果，可用于制备结构型抗菌树脂或添加型 抗菌树脂；
[0023] 2.本发明的结构型抗菌树脂，其配方中单体的选择和用量均是实验方案优化后筛 选而得，从而保证了单体与季锭盐抗菌剂的搭配协同作用，制备的结构型抗菌树脂具有很 好的抗菌效果，而且具有安全性高、抗菌性稳定、持久等优点；
[0024] 3.本发明结构型抗菌树脂的制备方法，其工艺参数均为优化数据，如季锭盐抗菌 剂的用量采用单体总重量的6%等，均可更有效地保证结构型抗菌树脂的抗菌性能达到I级抗菌效果；
[00巧]4.本发明的季锭盐抗菌剂也可W用于制备添加型抗菌树脂，但发明人通过研究发 现，虽然含有该季锭盐抗菌剂的添加型抗菌树脂具有良好的抗菌效果，但随着抗菌剂在水 介质中从漆膜主体的流失，添加型抗菌树脂漆膜的抗菌性能则会逐渐减少甚至完全丧失， 而且对于抗菌剂的缓释速率难W控制，因此，从长远来看，结构型抗菌树脂漆膜的抗菌性能 更稳定更持久。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例对本发明做进一步地描述，但具体实施例并不对本发明做任 何限定。
[0027] 实施例1季锭盐抗菌剂
[0028] 本实施例的一种季锭盐抗菌剂，其制备方法如下所示：
[0029] 按照甲基丙締酸二甲氨基乙醋值MAEMA):漠代十四烧的摩尔比=1:1. 1的配比， 称取甲基丙締酸二甲氨基乙醋值MAEMA)和漠代十四烧置于配有机械揽拌器、回流冷凝管、 溫度计的S口烧瓶中，于油浴锅回流加热反应，反应溫度为110°C，反应llOmin后制备得到 十四烷基甲基丙締酸乙醋基二甲基漠化锭，该十四烷基甲基丙締酸乙醋基二甲基漠化锭即 为本实施例的季锭盐抗菌剂。
[0030] 本实施例季锭盐抗菌剂的转化率为97%，其反应方程式如式（I)所示。
[0031]
[0032] 实施例2季锭盐抗菌剂的抗菌性能实验
[0033] 本实施例对实施例1制备的季锭盐抗菌剂进行抗菌性能实验。
[0034] 实验方法：依照2002版卫生部《消毒技术规范》的相关准则，季锭盐抗菌剂的最小 抑菌浓度（MIC)可按照规范中《琼脂稀释法》进行测试。将一定梯度浓度的季锭盐抗菌剂 溶液与一定浓度的菌悬混合，均匀地溶解在琼脂培养基中，置于恒溫培养箱中培养24h后， 观察细菌的生长情况，从而确定季锭盐抗菌剂抑制受试验细菌生长的最低浓度，即为产物 的最小抑菌浓度。
[0035] 实验菌种：采用市售的金黄色葡萄球菌和市售的大肠杆菌；金黄色葡萄球菌和大 肠杆菌的菌种保藏和菌种活化均按照本领域技术人员的常规操作即可；将刚活化后的新鲜 细菌为试验菌，用灭菌后的接种环在培养基上刮取1~2环（少量）新鲜细菌，加入培养液 中，振荡均匀后，制备浓度为l〇5c化/mL的菌悬液。
[0036] 本实施例采用季锭盐抗菌剂、抗菌剂1631和抗菌剂洁尔灭作为实验对象，具体实 验步骤如下所示：
[0037] (1)季锭盐抗菌剂
[0038] 在无菌操作台上，采用去离子水溶解实施例1的季锭盐抗菌剂，充分振荡均匀，配 制成浓度为Ig/L的季锭盐抗菌剂水溶液，将该季锭盐抗菌剂水溶液分别稀释为500、250、 200、150、100、50mg/L浓度的待测液，等体积与浓度为105c化/血的菌悬液充分混合后，加入 琼脂培养基，置于恒溫培养箱中，溫度设置为37°C，倒置培养2地，观察细菌生长的情况。
[0039] 待测液能完全抑制受试菌落生长的的最低抗（抑）菌液浓度即为季锭盐抗菌剂对 受试菌的MIC。其中，可忽略不计单一生长的菌落。
[0040] 似抗菌剂1631
[0041] 在无菌操作台上，采用去离子水溶解市售的抗菌剂1631，充分振荡均匀，配制成浓 度为Ig/L的抗菌剂1631水溶液，将该抗菌剂1631水溶液分别稀释为500、250、200、150、 100、50mg/L浓度的待测液，等体积与浓度为10