Съществуват множество видове повърхностноактивни вещества. Подредени по производство, анионните повърхностноактивни вещества представляват 56%, нейонните повърхностноактивни вещества 36%, амфотерните повърхностноактивни вещества 5% и катионните повърхностноактивни вещества 3%.
2. Анионни повърхностноактивни вещества
2.1 Анионни повърхностноактивни вещества от сулфонатен тип
Често срещани видове такива повърхностноактивни вещества включват натриев линеен алкилбензен сулфонат и натриев алфа-олефин сулфонат.
Натриевият линеен алкилбензен сулфонат, известен още като LAS или ABS, е бяло или бледожълто прахообразно или люспесто твърдо вещество, разтворимо във вода. Проявява лоша разтворимост във вода при ниски температури с разтворимост под 3 във вода при стайна температура, но въпреки това се отличава с отлична разтворимост в сложни повърхностноактивни системи. Характеризира се с добра стабилност срещу основи, разредени киселини и твърда вода, с температура на разлагане 240℃. Индексът му на дразнене на 10% разтвор е 5,0, скоростта на микробно разграждане варира от 80% до 90%, а стойността на LD50 е от 1300 до 2500 mg/kg.
Натриевият алфа-олефин сулфонат е съкратено AOS. Когато съдържанието на активното вещество е между 38% и 40%, той изглежда като жълта прозрачна течност и е силно разтворим във вода. Поддържа благоприятна стабилност в широк диапазон на pH; след съхранение в продължение на три дни при 30℃ при pH стойности съответно 2, 4 и 10, скоростта му на хидролиза остава нула във всички случаи. Предизвиква леко дразнене на кожата, постига 100% степен на микробно разграждане и има LD50 стойност от 1300 до 2400 mg/kg.
Като цяло, LAS рядко се използва в шампоани и душ гелове и се прилага главно в течни перилни препарати и течности за миене на съдове. В течностите за миене на съдове, LAS може да представлява приблизително половината от общите повърхностноактивни вещества, докато делът му в течните перилни препарати може да се регулира в широк практически диапазон.
LAS придобива благоприятна разтворимост във вода главно при относително високи температури, като например 60℃, и когато се смесва с някои други повърхностноактивни вещества. Типичната тройна система „LAS-AES-FFA“ е широко използвана в течностите за миене на съдове, а системата „LAS-сапунена основа-η·SAA“ се използва често в течни перилни препарати. Трябва да се отбележи, че директното смесване на LAS с нейонно повърхностноактивно вещество алкилол амид често не успява да постигне идеални ефекти; системата „LAS-FFA“ е нестабилна с нисък вискозитет и има бял млечен вид.
LAS е на първо място по производство с годишен обем на производство от 290 килотона и е най-евтиното синтетично повърхностноактивно вещество. То има най-ниската цена сред петте най-високопроизводителни синтетични повърхностноактивни вещества, а цената му е сравнима с тази на сапунените основи (сапуни на базата на мастни киселини) сред конвенционалните анионни повърхностноактивни вещества. LAS се отличава с отлична стабилност, силна почистваща способност и ниска цена, докато основният му недостатък е относително високото дразнене.
Сред всички сулфонатни повърхностноактивни вещества, AOS осигурява оптимална цялостна производителност. Той наследява и допълнително подобрява предимствата на обикновените сулфонати, като същевременно избягва присъщите им недостатъци. Като едно от основните първични повърхностноактивни вещества, AOS се използва широко в шампоани и душ гелове, а приложението му в други течни детергенти постепенно ще се разширява заедно с локализирането на производството и последващото намаляване на цените.
AOS притежава изключителни предимства, включително превъзходна стабилност, отлична разтворимост във вода, добра съвместимост, ниско дразнене и идеална микробна биоразградимост. Основният му недостатък е, че е сравнително скъп сред всички анионни повърхностноактивни вещества.
2.2 Анионни повърхностноактивни вещества Сулфати
Често срещани видове такива повърхностноактивни вещества включват натриев мастен алкохол полиоксиетилен етер сулфат и натриев додецил сулфат.
Натриевият мастен алкохол полиоксиетилен етер сулфат, известен още като AES или алкохолен етер сулфат, е лесно разтворим във вода. Когато съдържанието на активното вещество достигне 70%, той изглежда като бледожълта вискозна полупрозрачна течност и неговата стабилност е по-ниска от тази на обикновените сулфонати. Той претърпява бърза хидролиза, когато pH стойността е под 4, но въпреки това се отличава с отлична хидролизна стабилност в алкална среда. След съхранение в продължение на три дни при 30°C при условия на pH 2, pH 4 и pH 10, скоростта на хидролиза е съответно 100%, 50% и 0. Той се отличава с ниско дразнене с индекс на дразнене 2,3 за 10% воден разтвор, скорост на биоразграждане над 90% и LD50 стойност от 1800 mg/kg.
Натриевият додецилсулфат, наричан AS, K12, натриев кокоалкил сулфат, натриев лаурил сулфат или пенообразуващ агент, е разтворим във вода с разтворимост във вода приблизително 15 при 25°C, което е по-ниско от това на AES. Той е нечувствителен към основи и твърда вода, но стабилността му в киселинни условия е по-слаба от тази на обикновените сулфонати и близка до тази на AES. Температурата на дългосрочно нагряване не трябва да надвишава 95°C. Има умерено дразнене сред повърхностноактивните вещества; 10% разтвор има индекс на дразнене 3,3, по-висок от AES и по-нисък от LAS, с LD50 стойност от 1300 mg/kg.
AES се прилага широко в шампоани, душ гелове, течности за миене на съдове и течни перилни препарати. На практика, pH стойността трябва да се повиши до неутрална или слабо алкална, доколкото е възможно, ако съответните стандарти за качество на pH позволяват. Когато AES трябва да се използва при условия на ниско pH, като например в шампоан, обикновено се използва неговата етаноламинова сол. AES притежава по-добра разтворимост във вода от AS и може да се формулира в прозрачни водни разтвори във всякаква пропорция при стайна температура. В сравнение с LAS, AES се радва на по-широко приложение в течни перилни препарати и превъзходна съвместимост, като може да се смесва с множество повърхностноактивни вещества в бинарни или множествени комбинации, за да образува прозрачни водни разтвори. Сред синтетичните повърхностноактивни вещества AES се нарежда на трето място по производство с по-ниска цена от AS; цената на 70% AES е била 8500 юана на тон през 2002 г. Неговите основни предимства включват ниско дразнене, благоприятна разтворимост във вода, отлична съвместимост и забележителен ефект при предотвратяване на суха и груба кожа. Основният му недостатък е лошата стабилност в киселинна среда, което изисква pH стойността да се поддържа много над 4, а детергентността му е по-слаба от тази на LAS и AS.
При прилагането на AS в течни детергенти, pH на средата трябва да се контролира, за да се избегне прекомерна киселинност. Неговите етаноламинови соли или амониеви соли са необходими за приложението му в шампоани и душ гелове. Приемането на неговите етаноламинови соли може не само да подобри стабилността на киселинната устойчивост, но и да намали дразненето, а индексът на дразнене на неговия 10% разтвор на триетаноламинова сол е 3.0. AS рядко се използва в течности за миене на съдове и рядко служи като основно повърхностноактивно вещество с ниска доза във формулите, главно защото е неблагоприятно за намаляване на разходите за продукти и такива продукти почти нямат изисквания за пенообразуване. Заемайки пето място в производството на синтетични повърхностноактивни вещества, AS е сравнително скъп, а прахообразната му форма е била оценена на 15 000 юана на тон през 2002 г. Освен изключителния си капацитет на пянообразуване и силните почистващи свойства, AS е по-лош от AES в повечето експлоатационни характеристики, като например малко по-лоша стабилност на киселинната устойчивост и относително по-високо дразнене (само по-ниско от LAS), а също така има най-високата цена сред конвенционалните анионни повърхностноактивни вещества.
3.Нейонни повърхностноактивни вещества
Основните видове нейонни повърхностноактивни вещества включват алкилоламид (FFA), полиоксиетиленов етер на мастни алкохоли (AE) и алкилфенол полиоксиетиленов етер (APE или OP). Нейонните повърхностноактивни вещества притежават отлични свойства като солюбилизация, детергентност, антистатично действие, ниско дразнене и диспергираща способност за варов сапун. Те имат по-широк приложим диапазон на pH от обичайните йонни повърхностноактивни вещества и превъзхождат обикновените анионни повърхностноактивни вещества по повечето свойства, с изключение на детергентността и способността за образуване на пяна. Експериментите доказват, че добавянето на малко количество нейонни повърхностноактивни вещества към йонни повърхностноактивни системи може да подобри общата повърхностна активност в сравнение със същото съдържание на активно вещество.
Алкилоламидите са високоефективни, широко използвани и често прилагани нейонни повърхностноактивни вещества, които обикновено се използват в различни течни препарати. Основните спецификации на алкилоламидите, използвани в течните препарати, са 2:1 амид и 1,5:1 амид, като е наличен и 1:1 амид. Тези три спецификации се различават значително по отношение на разтворимостта във вода и сгъстяващите свойства. Най-общо казано, 1,5:1 амидът има умерено комплексно действие и се използва широко в препарати за миене на съдове. Обикновено 1:1 амидът може лесно да се разтвори само когато се смеси с други водоразтворими повърхностноактивни вещества. Алкилоламидите са по-подходящи за алкални препарати и могат да се използват и в слабо киселинни препарати.
Сред всички нейонни повърхностноактивни вещества, алкилоламидите са най-рентабилни, с цена от 7800 юана на тон през 2002 г. Те се използват по-често в течни детергенти от полиоксиетиленовите етери на мастни алкохоли и са основните нейонни повърхностноактивни вещества, прилагани в шампоани. Основните причини са следните: FFA имат по-цялостни и превъзходни функции от AE; FFA са по-евтини; FFA се отличават с по-добра разтворимост; и FFA имат по-силна пенообразуваща способност в сравнение с AE.
4. Амфотерни повърхностноактивни вещества
Амфотерните повърхностноактивни вещества са повърхностноактивни вещества, които притежават както анионни, така и катионни хидрофилни групи. Съответно, те проявяват катионни свойства в киселинни разтвори, анионни свойства в алкални разтвори и свойства, подобни на нейонните повърхностноактивни вещества, в неутрални разтвори.
Амфотерните повърхностноактивни вещества са лесно разтворими във вода, концентрирани киселинни и алкални разтвори и дори концентрирани неорганични солеви разтвори. Те се отличават с отлична устойчивост на твърда вода, ниско дразнене на кожата, благоприятни омекотяващи свойства, изключителни антистатични свойства и добър бактерициден ефект, както и с отлична съвместимост с различни видове повърхностноактивни вещества.
Такива продукти могат да се използват в широк диапазон на pH. Предвид йонните им състояния в различни киселинно-алкални среди, те осигуряват по-добри резултати при киселинни и неутрални условия, отколкото при алкални. Най-общо казано, амфотерните повърхностноактивни вещества са по-скъпи от нейонните повърхностноактивни вещества.
Често срещани важни разновидности на амфотерните повърхностноактивни вещества включват додецилдиметилбетаин и карбоксилатен тип имидазолин. В сравнение с анионните повърхностноактивни вещества, нейонните повърхностноактивни вещества имат по-всеобхватни свойства с по-малко недостатъци, като са по-лоши само по отношение на детергентност и пенообразуване. В сравнение с нейонните повърхностноактивни вещества, амфотерните повърхностноактивни вещества са по-добри в някои отношения и сравними в други.
Амфотерните повърхностноактивни вещества имат по-силна пенообразуваща способност от обикновените нейонни повърхностноактивни вещества (докато АЕ повърхностноактивните вещества имат слаба пенообразуваща способност), превъзходна бактерицидна активност в сравнение с нейонните и анионните повърхностноактивни вещества и по-добри кондициониращи ефекти. Поради тази причина, в течните детергенти, амфотерните повърхностноактивни вещества се прилагат главно в шампоани, следвани от продукти за почистване на кожата, като например душ гел.
5. Катионни повърхностноактивни вещества
Често срещани видове катионни повърхностноактивни вещества включват цетил диметил амониев хлорид (1631), октадецил триметил амониев хлорид (1831), катионна гуарова гума (C-14S), катионен пантенол, катионно силиконово масло, додецилдиметиламин оксид (OB-2) и т.н.
В течните детергенти, катионните повърхностноактивни вещества служат като спомагателни повърхностноактивни вещества и кондициониращи съставки с ниска доза във формулите. Те обикновено се прилагат във висок клас продукти, най-често в шампоани. Катионните повърхностноактивни вещества не могат да се смесват директно с анионни повърхностноактивни вещества. Въпреки че комбинациите от катионни и анионни повърхностноактивни вещества могат да постигнат идеални ефекти, те носят висок риск от утаяване и кристализация.
Голямо разнообразие от катионни повърхностноактивни вещества се използват в шампоаните с разпръсната честота на приложение, което означава, че не се възприемат предимно един или два вида, и те често се формулират в готови кондициониращи продукти. Катионните повърхностноактивни вещества представляват малка част от общото производство на повърхностноактивни вещества и обикновено са по-скъпи от другите категории.
В сравнение с други видове повърхностноактивни вещества, катионните повърхностноактивни вещества притежават най-изразен кондициониращ ефект и най-силна бактерицидна активност. Въпреки недостатъците си като лоша детергентност, слаба пенообразуваща способност, по-ниска съвместимост, силно дразнене и висока цена, те са незаменими от други повърхностноактивни вещества като кондициониращи компоненти във висок клас течни перилни препарати и шампоани. Трябва да се отбележи, че катионните повърхностноактивни вещества могат да се използват само като кондициониращи съставки или бактерициди.
Време на публикуване: 21 май 2026 г.