一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法与流程

文档序号:17268154发布日期:2019-03-30 10:18阅读:255来源:国知局

本发明涉及接枝技术领域,尤其涉及一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法。



背景技术:

接枝反应是有相当历史的化学反应,在许多文献上均有记载,譬如plasmachemplasmaprocess(2012)32:833–843就是利用电浆能源进行接枝反应;美国专利us3401049公开了将单体接枝到另外的高分子上的反应;us4898676公开了将单体接枝到活性碳上,us6994794公开了将单体接枝到陶瓷材料上。

但尚未有将含有4价氮的单体接枝到基体上,这种含有4价氮的单体形成高分子时候会有明显的杀菌果效,也应用很广。含有4价氮的单体的高分子以二甲基二烯丙基卤化铵(dadmah)最具有代表性,特别是二甲基二烯丙基氯化铵(dadmac),dadmac是有带电荷的单体,当形成高分子polydadmac时,具有极佳的杀菌作用。但polydadmah具有高度的水溶性,如不用接枝方式将dadmah接枝到基体上的话,高性能杀菌效果就打了折扣。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法,将二甲基二烯丙基卤化铵接枝到基体上后,提高了其稳定性,不易溶解于水中,提升了基体的带电量,从而可以充分发挥二甲基二烯丙基卤化铵的杀菌效果。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法,包括如下步骤:

s1)准备接枝溶液,所述接枝溶液按重量份数包括如下组分:二甲基二烯丙基卤化铵15-20份、自由基产生物2-10份、引发剂0.5-5份、去离子水65-80份,取一定量的去离子水中加入自由基产生物,对其进行自由基引发反应,补齐余量去离子水,然后缓慢加入二甲基二烯丙基卤化铵和引发剂,制得接枝溶液;

s2)进行接枝反应:将接枝溶液缓慢的施加到接枝基体上达到初始湿状态,进行加热处理,将处理后的接枝基体进行清洗,烘干。

进一步地,所述二甲基二烯丙基卤化铵包括二甲基二烯丙基氯化铵或二甲基二烯丙基溴化铵的一种或两种。

进一步地,所述自由基产生物包括过硫酸铵或硫代硫酸钠中的一种或两种。

进一步地,所述引发剂为硝酸银。

进一步地,所述接枝基体中含有氢氧基,该接枝基体可经过连接剂处理,所述接枝基体可以是不变形的固体,也可以是可变形的胶体,包括各类自然材料或合成材料。

进一步地,所述接枝基体为石英、沸石、硅藻土、二氧化硅、氧化铝、棉或麻中的一种。

进一步地,所述接枝基体上具有多孔结构。

进一步地,所述连接剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或季戊四醇三丙烯酸酯中的一种。

进一步地,s2)中加热温度为35-100℃,加热时间为20-40min。

自由基引发方式包括热引发和电浆引发,自由基可以是热引发的或高能射线(如紫外线或γ射线)引发的,或高能粒子(如α粒子或β粒子),采用电浆引发可以不用加入自由基产生物和引发剂,利用电浆引发自身的性质便可在二甲基二烯丙基氯化铵上产生自由基。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.将二甲基二烯丙基卤化铵接枝到基体上后,提高了其稳定性,不易溶解于水中,提升了基体的带电量,从而可以充分发挥二甲基二烯丙基卤化铵的杀菌效果;

2.接枝方式简单,简单易操作,接枝效果优良。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法,包括如下步骤(全部在氮气下进行):

本实施例采用热引发方式,准备接枝溶液,接枝溶液按重量份数包括如下组分:二甲基二烯丙基氯化铵17.7份、过硫酸铵1.8份、硫代硫酸钠1.8份、硝酸银1.2份、去离子水77.5份。在去离子水中加入过硫酸铵和硫代硫酸钠,对其进行自由基热引发反应,然后缓慢加入二甲基二烯丙基卤氯铵和硝酸银,制得接枝溶液;

进行接枝反应:将接枝溶液缓慢的加入到连续搅动的多孔性硅藻土中,一直到达到初始湿后停止,在连续搅动的情况下加热到85℃,加热30分钟,接枝后多孔性硅藻土用去离子水清洗移出去未反应的二甲基二烯丙基卤氯铵、过硫酸铵、硫代硫酸钠和硝酸银,烘干即可。

实施例2

一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法,包括如下步骤(全部在氮气下进行):

本实施例采用热引发方式,利用连接剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷先接到接枝基体上,其步骤如为:将1%的3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷调节ph3.5,将其缓慢加入到干燥但在滚动中的多孔性硅藻土颗粒中,至初始湿后停止,加入停止后继续滚动处理多孔性硅藻土颗粒,温度控制在25到35℃之间,继续进行大约两小时,或等到多孔性硅藻土颗粒远离初始湿并呈流动态为止,此时将处理后的基体以去离子水清洗并在常温氮气下干燥。

预备接枝液,所述接枝溶液按重量份数包括如下组分:二甲基二烯丙基氯化铵20份、过硫酸铵2份、硝酸银0.5份和去离子水80份,在去离子水中加入过硫酸铵(过硫酸铵中加入四甲基乙二胺形成氧化还原体系),对其进行自由基热引发反应,然后缓慢加入二甲基二烯丙基卤氯铵和硝酸银,制得接枝溶液;

进行接枝反应:在氮气环境下将接枝溶液缓慢的加入到连续搅动的多孔性硅藻土颗粒中,一直到达到初始湿后停止,在连续搅动的情况下加热到85℃,加热30分钟,接枝后继续在氮气中滚动到处理后基体远离初始湿后停止,处理后多孔性硅藻土颗粒用去离子水清洗移出去未反应的二甲基二烯丙基卤氯铵、过硫酸铵等,接着在35到45℃低温下烘干即可。

实施例3

一种基体上接枝二甲基二烯丙基卤化铵的方法,包括如下步骤(全部在氮气下进行):

本实施例采用电浆引发,在此种引发方式下,可以不加入自由基产生物和引发剂,本实施例利用季戊四醇三丙烯酸酯使二甲基二烯丙基卤化铵的接枝更加安定。

预备接枝液,所述接枝溶液按重量浓度包括如下组分:以去离子水配制二甲基二烯丙基氯化铵5%和季戊四醇三丙烯酸酯2%。将溶液装在喷雾器中;

进行接枝反应:将清洗并干燥后的基体棉布平摊后,以喷雾器中的溶液均匀喷洒接枝液一直到棉布开始有潮湿状态,将含有接枝液的棉布以氦气电浆在常压下处理大约2小时,处理完毕后,将棉布以索式萃取法将未反应的单体或交联剂除去。

应用实施例1

用皂黄(metanilyellow)来测试带电荷量。

测试方法简介:将处理过和未处理过的基体浸泡在皂黄溶液(10ppm)中并轻微搅拌之。在大约10到20分钟后将基体取出,溶液部份以uv/vis亮度仪测透光度后计算每克重量处理前和处理后的基体吸附了多少重量的皂黄。

表1带电量测试结果

综上所述,将二甲基二烯丙基卤化铵接枝到基体上后,提高了其稳定性,不易溶解于水中,提升了基体的带电量,从而可以充分发挥二甲基二烯丙基卤化铵的杀菌效果。

应用实施例2

根据aatcc测试方法100-2004定量法来测试杀菌效果。

测试方法:以两种细菌来测试处理后的杀菌效果:革兰氏阳性菌-金黄葡萄球菌和革兰氏阴性菌-克雷白氏肺炎菌。在37℃环境下细菌在培养皿(直径4.8公分)中培养24小时后,将处理过的棉布(实施例3)和未处理的棉布放在培养皿中观察细菌减少数量。

表2杀菌效果结果(每培养皿中菌落形成单位)

由表2可知,经过24小时,无论金黄葡萄球(革兰氏阳性菌)或克雷白氏肺炎菌(革兰氏阴性菌),经由接枝处理的棉布可减少106的细菌,也就是增加百万倍的灭菌效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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