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第 8 期 鲍 艳，等: 季铵盐有机硅双子表面活性剂的物化及抗菌性能 ·1307·

Foundation items: Program for New Century Excellent Talents in University (NCET-13-0885); National
Natural Science Foundation of China (21376145); Scientific Research Group of Shaanxi University of
Science and Technology (TD12-03)

双子表面活性剂又称二聚表面活性剂。双子表 响，发现该表面活性剂对所有革兰氏菌的抗菌效果
面活性剂的两个头基通过化学键连接，使两个表面 随硅氧连接基长度的增加逐渐增强，并且对革兰氏
活性剂分子间的距离缩短，克服了传统单链表面活 阳性菌（金黄色葡萄球菌，枯草芽孢杆菌）的抗菌
性剂亲水基之间的电荷斥力，促进了表面活性剂离 能力高于革兰氏阴性菌（大肠杆菌）。
[8]
[1]
子的紧密排列 。因此，双子表面活性剂有 CMC 低、 基于此，本文借鉴 Hao 将季铵盐头基引入有
表面活性高及稳定性好等特点 [2-3] 。有机硅表面活性 机硅 Bola 型表面活性剂的思路，将季铵盐头基引入
剂因其柔软的硅氧链，使其界面吸附和聚集能力更 有机硅双子表面活性剂，制备了一系列不同连接基
强。因此，有机硅表面活性剂具有表面活性高、润 长度的季铵盐有机硅双子表面活性剂 C 12 -PSi x -C 12 ，
湿铺展性好、乳化稳定性好、生理毒性低、环保友 并考察了连接基长度对其物化性能及抗菌性能的影
好等特点，已经被作为分散剂、消泡剂、柔软剂等 响。为季铵盐有机硅双子表面活性剂在皮革工业、
[4]
广泛应用于纺织、日化、皮革、农药等领域 。 纺织、农药等领域的应用提供了一定的理论基础。
有机硅双子表面活性剂兼具了双子表面活性剂
1 实验部分
和有机硅表面活性剂的优点，属一类新型的表面活
性剂，因其具有高的表面活性、良好的润湿性和乳 1.1 主要原料
化稳定性、低的生理毒性等特点，近年来备受关 聚乙二醇二缩水甘油醚，平均相对分子质量约
[6]
[5]
注 。Wang 等制备了一种含 3 个硅氧链的双子有 为 1299，工业品，安徽新运化工有限公司；不同黏
机硅表面活性剂，并对它的聚集行为进行了研究， 度的羟基封端聚二甲基硅氧烷，工业品，美国 Dow
发现有机硅双子表面活性剂不同于单链有机硅表面 Corning 有限公司；十二烷基二甲基叔胺，CP，深
活性剂，其在水溶液中不仅可以形成胶束，还可以自 圳市标乐实业有限公司；无水乙醇，AR，天津市河
发形成囊泡，双子有机硅表面活性剂自发形成囊泡 东区红岩试剂厂；正己烷、环己烷和氢氧化钠，AR，
的行为从微观上阐释了其乳化增溶能力优于单链有 天津市天力化学试剂有限公司；四丁基溴化铵
[7]
机硅表面活性剂的原因。Han 等合成了一种葡萄糖 （TBAB），AR，天津市科密欧化学试剂有限公司；
酰胺基双子有机硅表面活性剂，通过与同类单链表 液体石蜡，CP，重庆化学试剂厂；蛋白胨、琼脂粉、
面活性剂对比发现，该表面活性剂的胶束化吉布斯 牛肉膏和高盐察氏培养基，生化试剂，北京奥博星
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自由能（ΔG mic）为36.85 kJ/mol，远低于同类单链表 生物技术有限责任公司。
面活性剂（28.63 kJ/mol），说明双子有机硅表面活 1.2 合成
性剂的聚集行为比同类单链表面活性剂更容易进行。 参照本课题组前期制备不同疏水链长的季铵盐
目前,关于有机硅双子表面活性剂的报道主要 有机硅双子表面活性剂的方法 [9-10] ，改变第一步反
集中在非离子型有机硅双子表面活性剂的制备上， 应中羟基封端聚二甲基硅氧烷的相对分子质量，得
有关阳离子型有机硅双子表面活性剂的相关报道还 到 3 种环氧基 聚醚改性硅 氧烷 EP-PSi x -EP ，
较少。而阳离子表面活性剂因合成步骤简单，并且 EP-PSi x -EP 再与 N,N-二甲基十二烷基叔胺在无水乙
具有良好的抗菌、抗静电等特性，在纺织、日化及 醇溶剂中、盐酸催化下进行季铵化反应，制备得到
[8]
皮革等领域被广泛应用。Hao 等合成了一系列具有 连接基长度不同的季铵盐有机硅双子表面活性剂
相同头基不同疏水连接基长度的有机硅 Bola型双季 C 12 -PSi x -C 12 ，具体合 成方法参 考文献 [9-10] 。
铵两亲分子，考察了连接基长度对其抗菌性能的影 C 12 -PSi x -C 12 结构式如下所示。