CN108041035A - 一种双阳离子环氧型杀菌剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水处理用双阳离子环氧型杀菌剂及其制备方法。该水处理用双阳离子环氧型杀菌剂是由双阳离子型季铵盐和溶剂组成，其中双阳离子型季铵盐的质量百分含量为10～90％。该双阳离子环氧型杀菌剂是以有机胺、2‑3环氧丙基胺三甲基氯化铵为原料在溶剂介质存在下合成，并加水配成所需浓度，制得杀菌剂。本发明的杀菌剂与常规杀菌剂相比，具有广谱高效、抗药性佳、可完全生物降解、无毒、低泡和成本低廉等特点，适用于工业循环冷却水系统、油田回注水和废水处理，对常见的异养菌(TGB)、硫酸盐还原菌(SRB)和铁细菌(FB)等细菌有极高的杀灭效率。

Description

一种双阳离子环氧型杀菌剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理化学品领域，涉及一种双阳离子环氧型杀菌剂及其制备方法。
背景技术
在工业循环冷却水及油田回注水系统中，存在大量各种微生物(藻类、细菌、真菌等)，各种微生物及其分泌物和水体中的泥沙、水垢、粉尘以及微生物死亡体一起形成了生物粘泥。生物黏泥同有害的微生物分泌物一起作用，引起金属设备垢下腐蚀和损坏，从而缩短设备的使用寿命，降低换热器的热交换效果，严重影响生产。在油田开采中，这些细菌及微生物不仅会导致钻采和地面油水处理设备的腐蚀和管路堵塞，还会破坏油层使孔隙渗透率下降、大大降低注水采油效率等危害。这些都给工业和油田生产运行带来巨大的经济损失。因此，必须对各种水处理系统中的菌藻等微生物进行有效的抑制。
作为最方便有效和经济的灭菌和生物粘泥抑制手段，在水系统中添加杀菌剂一直是被全球各水处理用户广为应用。理想的杀菌剂要求同时具有杀菌高效、粘泥剥离效果好、耐药性佳、配伍性好、耐酸碱、耐高温高盐、环境友好和成本低廉等诸多性能，目前市场上已有的杀菌剂品种很多，但各杀菌剂性能都不能做到同时具备前述理想杀菌剂所具备的性能。在新的杀菌剂的开发中，部分追求某一方面具有特别明显的特色，部分仅让新的杀菌剂具有尽可能多的理想杀菌剂的特点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足，提供了一种对水处理中常见的异养菌、铁细菌硫酸盐还原菌和多数藻类都具有非常优异的杀灭抑制效果的双阳离子环氧型杀菌剂。
本发明提供的双阳离子环氧型杀菌剂，其是由结构式为(I)的双阳离子型季铵盐和溶剂组成的混合物；
其中，双阳离子型季铵盐的质量百分含量为10～90％；所述的溶剂为水和有机溶剂组成，有机溶剂为丙酮、石油醚、乙二醇、异丙醇或乙醇。
双阳离子型季铵盐的质量百分含量优选为15～50％。
本发明还提供了上述双阳离子环氧型杀菌剂的一种制备方法，包括：向反应容器中依次加入2，3-环氧丙基三甲基氯化铵、有机胺、和溶剂，在70～90℃水浴加热，搅拌反应4～10小时后，冷却后加水调配至所需浓度制得；其中所述的有机胺为十二胺，2，3-环氧丙基胺三甲基氯化铵与有机胺的摩尔比为2.1～2:1，其分子结构式如下所示：
本发明的双阳离子环氧型杀菌剂在水系统中的使用浓度视水中细菌及管壁上的生物粘泥情况而定。一般采用冲击式加药方式，使用浓度一般为10～100ppm。
本发明所述一种双阳离子环氧型杀菌剂，因环氧键的加入，聚合物更易吸附呈负电性的各类细菌，病毒。抑制了细菌病毒的分裂功能，使细菌病毒丧失了生殖能力，而聚合环氧型杀菌剂，将多个吸附基团集中于同一分子上，更加增强了这种作用，同时，由于是高分子聚合物，聚合物形成的薄膜可以堵塞微生物的呼吸通道，使微生物迅速窒息，进而死亡。与常规杀菌剂相比，本发明双阳离子环氧型杀菌剂具有杀菌效果好、抑菌时间长(>1个月)、无抗药性、无泡、无毒、使用安全等特点，且合成工艺简单，对各种金属材料无腐蚀、对环境友好，适用于工业循环冷却水和油田注水，对水中异养菌(TGB)、铁细菌、硫酸盐还原菌(SRB)和各种藻类有及其优异的杀灭效果。
附图说明
图1是本发明实施例1制备得到的双阳离子环氧型杀菌剂N1的FT－IR谱图。
图中O-H键伸缩振动吸收峰在3361cm-1处；CH2-伸缩振动为2852cm-1、2923cm-1；C-N伸缩振动为1634cm-1；CH2-弯曲振动为1478cm-1；C-N特征吸收峰为1096cm-1；C-N特征吸收峰(季铵盐)为964cm-1；-CH2-平面[长链亚甲基-(CH2)n-(n＞4)]摇摆振动为720cm-1，证实：存在链接上的n＞4长碳。
具体实施方式
为进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实例进行详细说明。
实施例1
三口烧瓶(250ml)内加入十二胺40g和异丙醇20g，采用水浴加热。在70℃下缓慢滴加质量分数为50％的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵异丙醇溶液133g，完成滴加后，加热升温，保持10小时反应时间，反应温度90摄氏度，反应过程结束之后，让其自然冷却，直至冷却到室温环境，取一部分产物测其有效成分结构，用石油醚/异丙醇混合溶剂进行重结晶，烘干后得到黄色固体，即双阳离子型季铵盐。选择ATR法(红外光谱)表征产物结构，表征结果见图1所示。剩余产物加水配成双阳离子型季铵盐质量百分含量为30％的溶液，即得到双阳离子环氧型杀菌剂N1。
实施例2
三口烧瓶(250ml)内加入十二胺40g和乙二醇20g，采用水浴加热。在70℃下缓慢滴加质量分数为50％的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵乙二醇溶液133g，完成滴加后，加热升温，保持8小时反应时间，反应温度90摄氏度，反应过程结束之后，让其自然冷却，直至冷却到室温环境，继续加入水，配制成双阳离子型季铵盐质量分数为52％的溶液，得到双阳离子环氧型杀菌剂N2。
实施例3杀菌性能评价
杀菌剂的性能评价方法采用绝迹稀释法的测试瓶法，参照标准为《杀菌剂性能评价方法》(SY/T 5890-1993)，《工业循环冷却水中菌藻的测定方法(GB/T14643.(1,5,6)-2009)》。硫酸盐还原菌(SRB)菌种来自吉林油田乾安采油厂采出水，菌悬液采用华北油田采出水配制，菌药接触时间2h，T＝50℃；异养菌(TGB)和铁细菌(FB)菌种来自某石化厂现场循环水，水样该厂用循环水，其水质指标为：Ca2+-267mg/L，Mg2+-30.7mg/L，CL–-804mg/L，HCO3--200mg/L，SO4 2--200mg/L，Na+-305mg/L。菌悬液采用菌种与水样按照1:30-100稀释获得。
将本发明实施例1、2中的N1、N2杀菌剂与其他药剂进行了杀菌性能比较，加药浓度根据各种药剂的价格，按照成本基本一致的原则选取。表1为杀菌测试结果。
表1杀菌性能评价比较
注：(1)表1中所用药剂规格：异噻唑啉酮，14％的工业品；DBNPA、DBNE、BNPD均为纯度≥99％的工业品。(2)“*”表示各药剂在该浓度条件下成本相近。(3)TGB、SRB、FB的空白菌数依次为：1.4×107个/mL、2.5×105个/mL、6.0×104个/mL。
从表1数据可见，在同等使用成本条件下，本发明的双阳离子环氧型杀菌剂N1、N2的杀菌效果大大优于异噻唑啉酮和有机溴等各单剂的性能，其杀菌性能是各单剂的2倍以上。

Claims (3)

1.一种双阳离子环氧型杀菌剂，其特征在于：所述的双阳离子环氧型杀菌剂是由结构式为(I)的双阳离子型季铵盐和溶剂组成的混合物；
其中，双阳离子型季铵盐的质量百分含量为10～90％；
所述的溶剂为水和有机溶剂组成，其中有机溶剂为丙酮、石油醚、乙二醇、异丙醇或乙醇。
2.根据权利要求1所述的双阳离子环氧型杀菌剂，其特征在于，所述的双阳离子型季铵盐的质量百分含量为15～50％。
3.一种根据权利要求1所述的双阳离子环氧型杀菌剂的制备方法，其特征在于，包括：向反应容器中依次加入45～55wt％的2-3环氧丙基三甲基氯化铵、有机胺、和有机溶剂，在70～90℃水浴加热，搅拌反应4～10小时后，加水调配至所需浓度，冷却后制得；其中所述的有机胺为十二胺，其分子结构式如下所示：
2，3-环氧丙基三甲基氯化铵与有机胺的摩尔比为2.1～2:1。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108409586A (zh) * 2018-02-05 2018-08-17 苏州拓博琳新材料科技有限公司 抗剥落剂、其制备方法及液体沥青
CN110078182A (zh) * 2019-05-06 2019-08-02 无锡广源高科技有限公司 一种水处理用多头杀菌灭藻剂及其制备和应用
CN110143653A (zh) * 2019-05-13 2019-08-20 中国海洋石油集团有限公司 弱凝胶钻开液废液处理方法
CN110742085A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 山东鲁东环保科技有限公司 一种用于复合型水质处理的杀菌剂

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101279219A (zh) * 2008-01-03 2008-10-08 天津师范大学 双季铵盐阳离子表面活性剂及其制备方法与应用
PL200614B1 (pl) * 2004-11-15 2009-01-30 Politechnika Wroclawska Nowe czwartorzędowe chlorki bis-amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
CN102516093A (zh) * 2011-12-08 2012-06-27 江苏博特新材料有限公司 Gemini型沥青乳化剂及其制备方法
CN105384948A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 山东大学 一种双阳离子双阴离子型沥青乳化剂及其制备方法
WO2016105338A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Multi-Chem Group, Llc Cationic multiple quaternary ammonium-based surfactants for enhancing production in subterranean formations
JP2016141106A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 キヤノン株式会社 記録媒体
WO2016125459A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium and silane coupling agent
CN106238215A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 中蓝连海设计研究院 一种胶磷矿季铵盐阳离子捕收剂及其合成方法与应用
CN106422962A (zh) * 2016-10-31 2017-02-22 四川理工学院 一种2‑氯化, 3‑聚羟丙基十二胺季铵盐表面活性剂的合成方法及应用
CN107056639A (zh) * 2017-01-23 2017-08-18 山东大学 一种双阳离子单阴离子叔酰胺型沥青乳化剂及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL200614B1 (pl) * 2004-11-15 2009-01-30 Politechnika Wroclawska Nowe czwartorzędowe chlorki bis-amoniowe oraz sposób ich wytwarzania
CN101279219A (zh) * 2008-01-03 2008-10-08 天津师范大学 双季铵盐阳离子表面活性剂及其制备方法与应用
CN102516093A (zh) * 2011-12-08 2012-06-27 江苏博特新材料有限公司 Gemini型沥青乳化剂及其制备方法
WO2016105338A1 (en) * 2014-12-22 2016-06-30 Multi-Chem Group, Llc Cationic multiple quaternary ammonium-based surfactants for enhancing production in subterranean formations
JP2016141106A (ja) * 2015-02-04 2016-08-08 キヤノン株式会社 記録媒体
WO2016125459A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Recording medium and silane coupling agent
CN105384948A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 山东大学 一种双阳离子双阴离子型沥青乳化剂及其制备方法
CN106238215A (zh) * 2016-08-30 2016-12-21 中蓝连海设计研究院 一种胶磷矿季铵盐阳离子捕收剂及其合成方法与应用
CN106422962A (zh) * 2016-10-31 2017-02-22 四川理工学院 一种2‑氯化, 3‑聚羟丙基十二胺季铵盐表面活性剂的合成方法及应用
CN107056639A (zh) * 2017-01-23 2017-08-18 山东大学 一种双阳离子单阴离子叔酰胺型沥青乳化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAN CHLEBICKI ET AL.,: ""Surface-active, micellar, and antielectrostatic properties of bis-ammonium salts"", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 *
JAN CHLEBICKIA ET AL.,: ""Preparation, Surface-Active Properties, and Antimicrobial Activities of Bis-quaternary Ammonium Salts from Amines and Epichlorohydrin"", 《JOURNAL OF SURFACTANTS AND DETERGENTS》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108409586A (zh) * 2018-02-05 2018-08-17 苏州拓博琳新材料科技有限公司 抗剥落剂、其制备方法及液体沥青
CN110078182A (zh) * 2019-05-06 2019-08-02 无锡广源高科技有限公司 一种水处理用多头杀菌灭藻剂及其制备和应用
CN110078182B (zh) * 2019-05-06 2021-11-23 无锡广源高科技有限公司 一种水处理用多头杀菌灭藻剂及其制备和应用
CN110143653A (zh) * 2019-05-13 2019-08-20 中国海洋石油集团有限公司 弱凝胶钻开液废液处理方法
CN110143653B (zh) * 2019-05-13 2021-12-10 中国海洋石油集团有限公司 弱凝胶钻开液废液处理方法
CN110742085A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 山东鲁东环保科技有限公司 一种用于复合型水质处理的杀菌剂

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