CN103233366B - 兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，以氨基硅烷与氨基硅油共混物作原料，在惰性气体保护下，将氨基硅与杀菌性长碳链C_12-18环氧基季铵盐按氨基与环氧基的摩尔比为1：0.5～2的比例、在50～90℃反应2～8h，制得了含有季铵化氨基的有机硅杀菌剂。本发明反应时间短、反应效率高，制备的有机硅季铵盐杀菌剂水溶性较好，易乳化，使用方便，用于织物处理，可与纤维进行共价和静电结合，既能赋予织物优异持久的杀菌抑菌效果，又能赋予织物良好的柔软、亲水、吸湿与抗静电等性能。

Description

兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及一种兼具柔软功能的有机硅季铵盐杀菌剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着环境的恶化以及高致病细菌、病毒(如禽流感、AIDS、肝炎病毒等)的滋生蔓延，抗菌织物凸显重要并以10%的需求量增长。目前，抗菌织物已广泛应用于医院、宾馆以及家庭的床单被套、医用职业装、食品和服务行业的工作服、部队服装以及绷带、纱布等方面。

用杀菌剂对织物进行整理，能赋予织物抗菌抑菌功能。但小分子非结合性有机杀菌剂，用于织物整理，耐热稳定性较差、易脱落，这会导致使用过程杀菌剂在人体表面富集，增加对人体的刺激性，不利于健康。

有机硅季铵盐是目前综合性能优良的一类织物杀菌剂，对人体友好，具有非溶出性以及广谱、高效、低毒、耐高温等特点。有机硅季铵盐能与织物共价结合，经其处理后的织物，耐洗、杀菌效果持久，不出现抗药性，因而备受青睐。

有机硅季铵盐杀菌剂，最典型的代表当属道康宁1967年研制成功的长碳链C₁₈烷基二甲基（三甲氧硅丙基）氯化季铵盐（DC-5700），据称，DC-5700分子中的三个甲氧基在使用时可水解成硅羟基，既能产生分子之间的自交联又能与织物表面纤维素羟基结合，故不仅杀菌效果优异，而且无毒、对人体安全可靠，但DC-5700合成方法较复杂，成本高，限制了它的应用。CN200510045294.0用乙醇代替甲醇做溶剂，将γ-氯丙基三乙氧基硅烷与二甲基十八叔胺反应80h，制得了一种有机硅季铵盐杀菌剂；CN200710013423.7则通过(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃X与仲胺的卤代反应先制得叔胺基二烷氧基硅烷，然后再用卤代烃季铵化，也获得了一种二烷氧基硅烷季铵盐(RO)₂CH₃Si(CH₂)₃N⁺R₁R₂R₃X^-；但上述这些反应均季铵化产率低，反应时间长，工业生产过程耗能高，不利于节能。另外，用单一季铵化硅烷所处理的织物的柔软性等综合性能也有待提高。

将季铵盐与聚硅氧烷相结合，能提高季铵化产物的柔软性。如CN99111454.X将侧链卤代丙基聚硅氧烷与长碳链叔胺在100℃反应40～96h，制得的长碳链季铵基聚硅氧烷；李俊英（聚硅氧烷季铵盐的合成及其抗菌性，日用化学工业，2004，34(3)：154-156）、高正宏等（有机硅杀菌剂的制备与性能研究，江苏大学，2007）将八甲基环四硅氧烷与N,N-二乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷或氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷以及六甲基二硅氧烷先本体共聚、合成叔烃基聚硅氧烷中间体，然后再用氯化苄进行季铵化所制得的季铵基聚硅氧烷，均有良好的柔软效果。但文献报道，在有机季铵盐中，仅含有C_8-18烷基的季铵盐才能表现出显著杀菌效果，短碳链季铵盐不具有杀菌性，故上述报道中的季铵基聚硅氧烷，或由于结构引入的杀菌性季铵基数量有限或由于引入的季铵基链长较短，虽柔软性较好、但杀菌性却显不足。

综上可见，现有织物用有机硅季铵盐杀菌剂多采用卤烷基硅烷、侧链卤烷基聚硅氧烷与叔胺等的季铵化反应，或采用氨烃基（聚）硅氧烷与卤代烃的季铵化反应制备。但这类反应耗时长，浪费能源，且无法满足人们对织物杀菌、柔软等综合性能的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法。该方法反应时间短，所制得的有机硅杀菌剂，用于织物后整理，能赋予织物柔软及杀菌抑菌性能兼备的功能。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

首先，将氨基硅烷与氨基硅油进行共混得氨基硅原料或者以氨基硅烷为氨基硅原料；其次，将杀菌性长碳链环氧季铵盐用有机溶剂溶解得环氧季铵盐溶液；然后，在装置有温度计、冷凝管、电动搅拌器的反应瓶中，在搅拌、惰性气体保护下，将氨基硅原料与环氧季铵盐溶液按（氨基硅原料中）氨基与（环氧季铵盐中）环氧基的摩尔比为1：0.5～2的比例混合后在50～90℃反应2～8h，反应结束后降温至20～35℃，然后调节反应体系的pH值为5～7，然后向反应体系中再加入非离子表面活性剂以及水，然后搅拌10min，得透明微乳，即有机硅杀菌剂，非离子表面活性剂的加入量为氨基硅原料与杀菌性长碳链环氧季铵盐总质量的0～20%，透明微乳的含固量为20～40%。

所述氨基硅油与氨基硅烷的质量比为0～5：1。

所述氨基硅烷包括氨烃基烷氧基硅烷、氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物或氨烃基低聚倍半硅氧烷中的一种或多种；所述氨烃基烷氧基硅烷选取二官能或三官能烷氧基氨基硅烷中的一种或多种，所述氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物选取单一组分或共混的二官能与三官能氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物中的一种或多种，所述氨烃基低聚倍半硅氧烷为具有笼状、梯形或无规结构的氨烃基低聚倍半硅氧烷中的一种或多种（参照文献Frank J.Feher,Kevin D.Wyndham,Amine andester-substituted silsesquioxanes:synthesis,characterization and use as a core forstarburst dendrimers,Chem.Commun.,1998,323-324和Frank J.Feher,RaqelTerroba,Joseph W.Ziller,Chem.Commun.,1999,2309-2310制备或者购买）；所述氨基硅油为侧链或主链携带有伯、仲、叔氨基中任意一种或多种基团的侧链氨基硅油、侧链聚醚氨基硅油、主链嵌段聚醚氨基硅油或α,ω-端氨烃基硅油中的一种或多种，所述氨基硅油的黏度为100～10000mPa·s，氨值为0.2～1.2mmol/g。

所述氨烃基烷氧基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-正丁基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷或二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

所述氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物为γ-氨丙基三甲氧基硅烷的水解缩聚物或γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解缩聚物或γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷共混水解缩聚物或N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的水解缩聚物或N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的共混水解缩聚物或N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的共混水解缩聚物或者γ-氨丙基三乙氧基硅烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的共混水解缩聚物中的一种或多种。

所述侧链氨基硅油选取侧链型N-β-氨乙基-γ-氨丙基硅油、侧链型N,N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基硅油、侧链型二乙烯三胺基丙基硅油或侧链型γ-哌嗪丙基硅油，所述侧链聚醚氨基硅油选取侧链同时悬挂有聚醚基以及氨烃基基团的聚硅氧烷，所述主链嵌段聚醚氨基硅油选取分子主链中同时嵌段聚醚基和氨烃基两种基团的聚硅氧烷，所述α,ω-端氨烃基硅油为α,ω-氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷等，优先选取聚硅氧烷结构中含有Si-OH或Si-OR基的反应性氨基硅油。可直接从有关生产厂家如浙江汉邦化工有限公司等购买、或采用现有文献报道的各种方法合成。

所述杀菌性长碳链环氧季铵盐为分子中同时带有环氧基和杀菌性长碳链季铵基的化合物，结构如下：

，式中，R₁为C_nH_2n+1、吡啶、苄基、吡咯、咪唑或哌嗪；R₂为C_mH_2m+1、吡啶或苄基；R₃为C_pH_2p+1、吡啶或苄基；R₄为C_qH_2q+1，n、m、p以及q均为正整数，n的取值范围为12～18，m的取值范围为1～18，p的取值范围为1～18，q≤10。所述环氧季铵盐，可直接从有关厂家如辽阳奥克化工有限公司订购，也可用环氧氯丙烷与长碳链叔胺的开环反应制备。

所述有机溶剂为C_1-6正构或异构小分子醇（如甲醇、无水乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等）、二氧六环、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚或乙酸乙酯中的一种或多种的混合物，有机溶剂用量为杀菌性长碳链环氧季铵盐质量的1～3倍。

所述惰性气体为氮气、氩气或氦气，优先选取氮气。

所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚OP、辛基酚聚氧乙烯醚TX、硬脂酸聚氧乙烯醚酯SG或失水三梨醇聚氧乙烯醚Tween中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本发明将氨基硅原料与杀菌性长碳链环氧基季铵盐在有机溶剂中进行开环反应，制备有机硅杀菌剂（含有季铵化氨基的有机硅季铵盐杀菌剂），主组分为季铵化氨基硅，外观为透明状微乳，含固量为20～40%。本发明制备的有机硅杀菌剂不仅在氨基硅体系中引入高密度杀菌性季铵基、提高杀菌效果，又可借助季铵基硅油特有的柔软作用来改善目标产物的柔软性能。另外，与氯代硅烷的氨解-季铵化反应相比，本发明利用氨基硅与杀菌性环氧基季铵盐反应制备有机硅季铵盐的反应，反应时间短、反应效率高，获得的有机硅杀菌剂，水溶性较好、易乳化且使用方便，用于织物处理，既可与纤维进行共价和静电结合，赋予织物优异持久性杀菌抑菌效果，又能赋予织物良好的柔软、亲水、吸湿与抗静电等性能。

本发明以氨基硅烷、氨基硅烷水解缩聚物等以及对织物具有良好柔软作用的氨基硅油共同作为起始反应原料，将氨基硅与杀菌性长碳链环氧基季铵盐在有机溶剂中一步反应，采取使氨基硅烷与氨基硅油同时季铵化的方法合成了新型含有长碳链季铵化氨基的有机硅杀菌剂，通过高密度的杀菌性长碳链季铵基的引入既提高了目标产物的杀菌效果，又通过季铵化氨基硅油改善了目标产物的柔软性。另外，与氯代硅烷氨解法或氨基硅氯代-季铵化法相比，本发明反应时间短、反应效率高，制得的有机硅季铵盐杀菌剂水溶性较好，使用方便，用于织物处理，能与纤维进行共价和静电结合，赋予织物柔软与杀菌抑菌性能兼备的整理效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

长碳链环氧季铵盐的制备：在装有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的三口烧瓶中，依次加入0.1molN,N-二甲基C_12-18烷基叔胺、0.1mol环氧氯丙烷以及异丙醇（异丙醇的加入量为N,N-二甲基C_12-18烷基叔胺与环氧氯丙烷总质量的30%），搅拌，通N₂保护，控温50-55℃连续反应4h。反应结束蒸除异丙醇，得浅黄色-浅红色膏状物，即长碳链环氧基季铵盐——2,3-环氧丙基二甲基C_12-18烷基氯化铵。

含有长碳链季铵化氨基的有机硅杀菌剂的制备：在装有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的三口烧瓶中，依次加入30.0g氨丙基三乙氧基硅烷KH-550以及30.0g黏度为300mPa·s、氨值为0.3mmol/g的嵌段聚醚氨基硅油，搅拌混合均匀，得氨基硅原料。然后，按氨基与环氧基摩尔比为1：1的比例称取56.4g2,3-环氧丙基二甲基十八烷基氯化铵，用56.4g无水乙醇溶解成透明的环氧基季铵盐溶液。

在N₂保护条件下，将氨基硅原料与环氧基季铵盐溶液搅拌共混，然后，加热升温至50℃连续反应8h。反应结束，降温至35℃，用醋酸调pH约为6，再加入5.3g异构十三醇聚氧乙烯醚1390以及227.6g水，搅拌10min，得透明状微乳，即含有C₁₈烷基季铵化氨基硅组分的有机硅杀菌剂，含固量约为30%。

实施例2：

在装有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的三口烧瓶中，依次加入10.0gN-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷KH-602、10.0g由KH-602所制备的水解缩聚物以及100.0g黏度为100mPa·s、氨值为1.2mmol/g端基为Si-OH的侧链型N-β-氨乙基-γ-氨丙基硅油，搅拌混匀，得氨基硅原料。然后，按氨基与环氧基摩尔比为1：0.8的比例称取53.9g2,3-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵，用107.8g异丙醇溶解成透明的环氧基季铵盐溶液。

在N₂保护条件下，将氨基硅原料与环氧基季铵盐溶液搅拌共混，然后，加热升温至80℃连续反应3h。反应结束，降温至30℃，用醋酸调pH约为5，再加入34.8g异构十三醇聚氧乙烯醚1350/1390以及205.3g水，搅拌10min，得透明状微乳，即含有C₁₂烷基季铵化氨基硅组分的有机硅季铵盐杀菌剂，含固量约为40%。

实施例3：

在装有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的三口烧瓶中，依次加入9.8gγ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷AJ-114、8.9gγ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550以及20.0g黏度为10000mPa·s、氨值约为0.2mmol/g的嵌段聚醚氨基硅油，搅拌混匀，得氨基硅原料。然后，按氨基与环氧基摩尔比为1：2的比例称取63.7g2,3-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵，用95.6g乙二醇丁醚溶解成透明的环氧基季铵盐溶液。

在N₂保护条件下，将氨基硅原料与环氧基季铵盐溶液搅拌共混，然后，加热升温至90℃连续反应2h。反应结束，降温至25℃，用醋酸调pH约为7，再加入314.2g水，搅拌10min，得透明状微乳，即含有C₁₂烷基季铵化氨基硅组分的有机硅季铵盐杀菌剂，含固量约为20%。

实施例4：

在装有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的三口烧瓶中，依次加入由5.0gγ-氨丙基三甲氧基硅烷所制得的低聚倍半硅氧烷、15.0gN-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷KH-602以及4.0g黏度为839mPa·s、氨值约为0.6mmol/g侧链聚醚氨基硅油，搅拌混匀，得氨基硅原料。然后，按氨基与环氧基摩尔比为1：0.5的比例称取33.4g2,3-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵，用50.0g丙二醇甲醚溶解成透明的环氧基季铵盐溶液。

在N₂保护条件下，将氨基硅与环氧基季铵盐溶液搅拌共混，然后，加热升温至80℃连续反应4h。反应结束，降温至30℃，用醋酸调pH约为6，再加入179.6g，水搅拌10min，得透明状微乳，即含有C₁₂烷基季铵化氨基硅组分的有机硅季铵盐杀菌剂，含固量约为20%。

实施例5：

在装有温度计、回流冷凝管以及电动搅拌器的三口烧瓶中，依次加入12.4gN-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷KH-602以及8.9g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷KH-792，搅拌混匀，得氨基硅原料。然后，按氨基与环氧基摩尔比为1：0.5的比例称取30.7g2,3-环氧丙基二甲基十二烷基氯化铵，用92.0g异丙醇溶解成透明的环氧基季铵盐溶液。

在N₂保护条件下，将氨基硅原料与环氧基季铵盐溶液搅拌共混，然后，加热升温至80℃连续反应2h。反应结束，降温至30℃，用醋酸调pH约为6，再加入29.3g，水搅拌10min，得透明状微乳，即含有C₁₂烷基季铵化氨基硅烷组分的有机硅季铵盐杀菌剂，含固量约为30%。

取实施例1～5所制备的杀菌剂，折算成30%的微乳，按国标GBl5979—2002中的振荡烧瓶法进行评价、测定，亦即取1g固含量为30%硅微乳加入到含有约10⁵个金黄色葡萄球菌的100mL培养液中，杀菌性以抑菌率表示，抑菌率=[(震荡前样液平均菌落数-震荡后样液平均菌落数)/震荡前样液平均菌落数]×100%。

另取1g实施例1～5中折算成30%的有机硅杀菌剂微乳，用100g水进行稀释，配成整理用工作浴液，再取面积为13.2cm×10.1cm（经×纬）白色纯棉胚布(规格21×21×108×58)，将其浸渍入新配制的工作浴液中在实验室小型轧车上用一浸一轧工艺进行整理，轧余率约70%，然后将织物在100℃烘5min、在160℃烘焙固化30s，再在室温平衡24h，进行性能测试。柔软性以弯曲刚度表示，用DC-RRY1000型电脑测控柔软度仪测定；吸水性以静态吸水时间表示，用秒表测定织物表面吸收完1滴水所用的时间。

表1有机硅季铵盐杀菌剂的抑菌效果及其整理的棉织物的性能

^*弯曲刚度越小，织物柔软性越好；w——径向，f——纬向;-——表示未测定；^*抑菌率越高，杀菌效果越好。

Claims (10)

1.兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，将氨基硅烷与氨基硅油进行共混得氨基硅原料；其次，将杀菌性长碳链环氧季铵盐用有机溶剂溶解得环氧季铵盐溶液；然后，在惰性气体保护下，将氨基硅原料与环氧季铵盐溶液按氨基与环氧基的摩尔比为1∶0.5～2的比例混合后在50～90℃反应2～8h，反应结束后降温至20～35℃，然后调节反应体系的pH值为5～7，然后向反应体系中再加入非离子表面活性剂以及水，然后搅拌，得透明微乳，即有机硅杀菌剂，非离子表面活性剂的加入量为氨基硅原料与杀菌性长碳链环氧季铵盐总质量的0～20％，透明微乳的含固量为20～40％；

所述氨基硅烷包括氨烃基烷氧基硅烷以及氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物；所述氨烃基烷氧基硅烷选取二官能或三官能烷氧基氨基硅烷中的一种或多种，所述氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物选取单一组分或共混的二官能与三官能氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述氨基硅油与氨基硅烷的质量比为0～5∶1，氨基硅油的用量不为0。

3.根据权利要求1所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述氨基硅油为侧链或主链携带有伯、仲、叔氨基中任意一种或多种基团的侧链氨基硅油、侧链聚醚氨基硅油、主链嵌段聚醚氨基硅油或α，ω-端氨烃基硅油中的一种或多种，所述氨基硅油的黏度为100～10000MPa·s，氨值为0.2～1.2mmol/g。

4.根据权利要求3所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述氨烃基烷氧基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-正丁基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N，N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷或二乙烯三胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述氨烃基烷氧基硅烷的水解缩聚物为γ-氨丙基三甲氧基硅烷的水解缩聚物或γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解缩聚物或γ-氨丙基三乙氧基硅烷与γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷共混水解缩聚物或N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的水解缩聚物或N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的共混水解缩聚物或N-β-氨乙基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的共混水解缩聚物或者γ-氨丙基三乙氧基硅烷与N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的共混水解缩聚物中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述侧链氨基硅油选取侧链型N-β-氨乙基-γ-氨丙基硅油、侧链型N，N-二甲基-γ-氨丙基-γ-氨丙基硅油、侧链型二乙烯三胺基丙基硅油或侧链型γ-哌嗪丙基硅油，所述侧链聚醚氨基硅油选取侧链同时悬挂有聚醚基以及氨烃基基团的聚硅氧烷，所述主链嵌段聚醚氨基硅油选取分子主链中同时嵌段聚醚基和氨烃基两种基团的聚硅氧烷，所述α，ω-端氨烃基硅油为α，ω-氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷。

7.根据权利要求1所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述杀菌性长碳链环氧季铵盐为分子中同时带有环氧基和杀菌性长碳链季铵基的化合物，结构如下：

，式中，R₁为C_nH_2n+1、吡啶、苄基、吡咯、咪唑或哌嗪；R₂为C_mH_2m+1、吡啶或苄基；R₃为C_pH_2p+1、吡啶或苄基；R₄为C_qH_2q，n、m、p以及q均为正整数，n的取值范围为12～18，m的取值范围为1～18，p的取值范围为1～18，q≤10。

8.根据权利要求1所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为C_1-6正构或异构小分子醇、二氧六环、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚或乙酸乙酯中的一种或多种的混合物，有机溶剂用量为杀菌性长碳链环氧季铵盐质量的1～3倍。

9.根据权利要求1所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气、氩气或氦气。

10.根据权利要求1所述兼具柔软功能的有机硅杀菌剂的制备方法，其特征在于：所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯醚酯或失水三梨醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。