水基切削液杀菌剂的合成及性能评价

王晓菲

(泰伦特生物工程股份有限公司，天津 300405)

水基切削液杀菌剂的合成及性能评价

王晓菲

(泰伦特生物工程股份有限公司，天津 300405)

以盐酸胍、二乙烯三胺与长链有机胺等含胺基的单体为原料，经过缩合反应合成了一种新的有机胍杀菌剂GA。杀菌性能评价显示，有机胍杀菌剂GA的加药量为30mg·L-1时，水基切削液乳液空白TGB、SRB和FB这3种菌的杀灭率均大于99%。在常规水基切削液中添加30×10-6的有机胍杀菌剂GA，能有效抑制水基切削液细菌的滋生，7d后TGB、SRB和FB的细菌数均为0。

水基切削液；杀菌剂；有机胍

切削液的主要作用是冷却和润滑，其效果反映在刀具的使用寿命上。影响刀具寿命的主要因素是切削刀具的表面温度。水基切削液因其导热系数大、成本低的优点得到长足发展。由于水基切削液中含有大量的水和有机成分，其中作为乳化剂的脂肪酸皂、作为油性剂的脂肪酸或其它酯类，以及含双键的一些化合物等，都可能成为细菌的养分，易使细菌、霉菌繁殖，使切削液中的有效成分产生化学分解而发臭、变质，使得切削液的润滑和防锈性能下降，加工性能满足不了要求[1-2]。因此，水基切削液中应加入适合的杀菌剂。有机胍化合物作为杀菌剂，主要应用在化妆品、饮料、环境消毒、洗涤剂等领域[3-4]，在水基切削液上的杀菌应用研究较少。本文合成了适合水基切削液使用的有机胍杀菌剂，对其杀菌和抑菌性能进行了评价，并与常规杀菌剂的杀菌性能进行了比较。

1 试验

1.1 试剂与仪器

二乙烯三胺、盐酸胍、十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）、异噻唑啉酮、双季铵盐、次氯酸钠（均为化学纯）。

四口瓶，回流冷凝器，油浴锅，细菌测试瓶。

1.2 合成

合成路线：

合成过程：称取一定量的长碳链有机胺、盐酸胍和二乙烯三胺于带有回流和搅拌装置的四口烧瓶中，开启搅拌，油浴加热至 150℃，反应 4h，然后加入乙二醇和水，冷却出料。产物为黄色均匀黏稠液体，即得一定固含量的有机胍杀菌剂。

1.3 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，GB/T 14643.5-1993《工业循环冷却水中硫酸盐还原菌的测定 MPN 法》，GB/T 14643.6-1993《工业循环冷却水中铁细菌的测定 MPN 法》。

2 结果与讨论

2.1 有机胍杀菌剂杀菌评价

本实验空白菌种为某常规水基切削液乳液经细菌滋生培养后而得。试验在 45℃培养箱中进行 7d培养，得到的切削液乳液空白菌数见表 1。

表1 切削液培养后各种菌空白菌数

本实验的杀菌剂的杀菌效果评价过程，采用上述的切削液空白菌种，加入各种杀菌剂后，菌药接触时间 1h，T=45℃，放入恒温烘箱培养 7d。

杀菌试验所选药剂：GA为本文合成的有机胍产品（有效质量含量 40%），十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227，有效质量含量 45%），异噻唑啉酮（有效质量含量 14%），双季铵盐（有效质量含量 40%），次氯酸钠（NaClO，有效质量含量 10%）。

GA与常用的杀菌剂的杀菌测试结果对比见图1～ 图 3。

图1 各种杀菌剂对异养菌（TGB）的杀菌结果

由图 1可见，本方法制备的有机胍杀菌剂 GA，在投加浓度为 10mg·L-1时，对水基切削液乳液培养空白 TGB 菌的杀菌率为 95%，在投加浓度为30mg·L-1时，即可达到 99.99%，杀菌效果显著优于参比药剂 1227、异噻唑啉酮、双季铵盐和 PHMG。

图2 各种杀菌剂对硫酸盐还原菌（SRB）的杀菌结果

由图 2可见，本方法制备的有机胍杀菌剂 GA在投加浓度为 10mg·L-1时，对水基切削液乳液培养空白 SRB 的杀菌率为 93.1%，在投加浓度为30mg·L-1时，为 99.1%， 50mg·L-1时 为 99.9%，具有较好的杀灭水基切削液乳液培养空白 SRB 性能。

图3 各种杀菌剂对铁细菌（FB）的杀菌结果

由图 3可见，本方法制备的有机胍杀菌剂 GA对水基切削液乳液培养空白 FB 菌的杀菌率，在投加 浓 度 为 10mg·L-1时，杀 菌 率 为 96.1%，在 投 加浓 度 为 30mg·L-1时，为 99.9%，50 mg·L-1时 为100%。

实验结果显示，本文合成的 GA 有机胍杀菌剂在药剂浓度为 30mg·L-1时，其对 SRB、TGB 和 FB的杀菌率均达到 99% 以上，对切削液滋生的细菌具有良好的杀菌性能。

2.2 有机胍杀菌剂抑菌评价

表2是新配置的常规水基切削液和投加本文合成的有机胍杀菌剂后，水基切削液的细菌滋生情况。试验在培养箱中进行 7d 培养，温度 45℃。试验结果表明，添加 30×10-6本文合成的有机胍，就能有效抑制水基切削液细菌的滋生。

表2 有机胍抑菌结果 /个·mL-1

3 结论

1）以盐酸胍、二乙烯三胺与长链烷基胺为原料，合成了一种有机胍杀菌剂GA。在有机胍分子中接入长碳链，使得分子结构中既含有多个胍基又含有长碳链结构，而长碳链亲油基团的引入使杀菌效率有较大提高。

2）有机胍杀菌剂 GA 的加药量为 30mg·L-1时，对水基切削液乳液空白 TGB、SRB 和 FB 三种菌的杀灭率均大于 99%；在常规水基切削液中添加30×10-6的有机胍杀菌剂 GA，能有效抑制水基切削液中细菌的滋生，7d 后检测 TGB、SRB 和 FB，三种菌的细菌数均为0。

[1] 张秀妍，马琳，郝佳，王慧龙 .水基切削液杀菌剂的合成及杀菌性能研究 [J].精细与专用化学品，2008， 16(5)：15-16.

[2] 王旭珍，徐士良，张秀香 .水溶性油酸酰胺型防锈剂的合成及在切削液中的应用 [J].材料保护，2000，33(8)：9-11.

[3] 魏清，姚光源 .新型有机胍生物黏泥抑制剂的合成及性能研究 [J].工业水处理，2013，33(6)：289-292.

[4] Schneider S E, Bishop PA, Salazar MA, et al. Solid phase synthesis of oligomeric guanidiniums[J]. Tetrahedron, 1998, 54(50): 15063-15086

Synthesis and Performance Evaluation of Water-based Cutting Fluid Bactericide

WANG Xiaofei
(Talent Biological engineering Co. Ltd., Tianjin 300405)

A new organic guanidine fungicide GA was synthesized by condensation of guanidine hydrochloride, ethylene diamine and long chain organic amine. According to the bactericidal properties evaluation, when the dosage of organic guanidine bactericide GA was 30 mg/L, in water-based cutting fl uid emulsion, the bacteria killing rate of TGB, SRB and FB were great than 99%. When 30 mg/L organic guanidine bactericide GA was added into conventional water-based cutting fl uid, the bacteria growth in water-base cutting fl uid was effectively inhibit. 7 days after, the bacteria count of TGB, SRB and FB was 0.

water-based cutting fl uid; bactericides; organic guanidine

TG 501.5

：A

： 1671-9905(2017)06-0026-02

王晓菲，工程师，就职于泰伦特生物工程有限公司

2017-03-29