Το φορτίο των κατιονικών επιφανειοδραστικών είναι αντίθετο από αυτό των ανιονικών επιφανειοδραστικών, επομένως τα κατιονικά επιφανειοδραστικά συχνά ονομάζονται «αντίστροφα σαπούνια». Όσον αφορά τη χημική τους δομή, έχουν τουλάχιστον μία υδρόφοβη ομάδα μακράς αλυσίδας και μία θετικά φορτισμένη υδρόφιλη ομάδα. Οι υδρόφοβες ομάδες μακράς αλυσίδας προέρχονται γενικά από λιπαρά οξέα ή χημικές ουσίες πετρελαίου, επομένως οι λιπαρές αμίνες είναι σημαντικές πρώτες ύλες για κατιονικά επιφανειοδραστικά. Τα κατιονικά επιφανειοδραστικά έχουν περιορισμένη απορρυπαντικότητα, αλλά οι αντιβακτηριακές τους ιδιότητες και η συγγένειά τους με την προσρόφηση σε σκληρές επιφάνειες είναι αρκετά έντονες. Στα καλλυντικά, χρησιμοποιούνται γενικά ως μαλακτικά μαλλιών, μυκητοκτόνα, βακτηριοστατικά, μαλακτικά και πρόσθετα κατά της τερηδόνας, κ.λπ.
1. Άλας λιπαρής αμίνης
Οι λιπαρές αμίνες είναι ουσιαστικά οργανικές βάσεις. Είναι αφόρτιστες σε ουδέτερα διαλύματα, χωρίς κατιονική επιφανειακή δραστικότητα σε αυτό το σημείο, και είναι λιπόφιλες όταν το pH είναι μεγαλύτερο από 7. Τα άλατα τριτοταγούς αμίνης που λαμβάνονται με εξουδετέρωση με ανόργανα ή οργανικά οξέα έχουν επαρκή διαλυτότητα και αναγνωρίζονται πλήρως ως αποτελεσματικά κατιονικά επιφανειοδραστικά. Τα οργανικά άλατα είναι γενικά πιο διαλυτά στο νερό από τα ανόργανα άλατα. Σπάνια χρησιμοποιούνται σε συνθέσεις απορρυπαντικών και καθαριστικών.
Τα μη τεταρτοταγή κατιόντα αλάτων αμμωνίου είναι πολύ ευαίσθητα στο pH, τα πολυσθενή ιόντα και τους ηλεκτρολύτες. Οι αιθοξυλιωμένες αμίνες, που παράγονται με αιθοξυλίωση λιπαρών αμινών, είναι επιφανειοδραστικές ουσίες που μπορούν να είναι συμβατές με κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες μετά από ρύθμιση του pH και έχουν καλή απορρυπαντική δράση. Όταν οι λιπαρές αμίνες εξουδετερώνονται με σαλικυλικό οξύ ήα-χλωροβενζοϊκό οξύ, η αντιμυκητιασική τους δράση μπορεί να ενισχυθεί. Οι τεταρτοταγείς ενώσεις του αμμωνίου μεταξύ των λιπαρών αμινών είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος κατιονικών επιφανειοδραστικών ουσιών.
Τα τεταρτοταγή άλατα αμμωνίου έχουν καλή σταθερότητα σε όξινα ή αλκαλικά μέσα (κάτω των 100°C).°Γ). Η διαλυτότητα των τεταρτοταγών αλάτων του αμμωνίου σχετίζεται με το μήκος της αλκυλικής αλυσίδας. Όσο μεγαλύτερη είναι η αλυσίδα, τόσο χαμηλότερη είναι η διαλυτότητα στο νερό. Τα μονοαλκυλοτριμεθυλο τεταρτοταγή άλατα του αμμωνίου C16-C18 είναι ελάχιστα διαλυτά στο νερό, διαλυτά σε πολικούς διαλύτες και αδιάλυτα σε μη πολικούς διαλύτες. Τα διαλκυλοδιμεθυλο τεταρτοταγή άλατα του αμμωνίου είναι διαλυτά σε μη πολικούς διαλύτες και αδιάλυτα στο νερό.
Οι ειδικές λειτουργίες των τεταρτοταγών αλάτων αμμωνίου έγκεινται στην προσρόφηση σε αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες και στις βακτηριοκτόνες και απολυμαντικές τους επιδράσεις. Είναι εξαιρετικά σημαντικό να σημειωθεί ότι η ανάμειξη με ανιονικά επιφανειοδραστικά, οξείδια, υπεροξείδια, πυριτικά άλατα, νιτρικό άργυρο, κιτρικό νάτριο, τρυγικό νάτριο, βόρακα, καολίνη, πρωτεΐνες και ορισμένα πολυμερή είναι πολύ πιθανό να μειώσει τη βακτηριοκτόνο δύναμή τους ή να προκαλέσει θολότητα.
Η διαλυτότητα των αλκυλοτεταρτοταγών αλάτων αμμωνίου σχετίζεται με τις υδρόφιλες ομάδες. Όσο περισσότερες υδρόφιλες ομάδες υπάρχουν, τόσο καλύτερη είναι η διαλυτότητα στο νερό. Ένα υδατικό διάλυμα ισοπροπανόλης με κλάσμα μάζας 5% ή ένα υδατικό διάλυμα με κλάσμα μάζας 10% έχει pH 6-9. Έχουν καλή χημική σταθερότητα, αντοχή στο φως, τη θερμότητα, τα ισχυρά οξέα και τα ισχυρά αλκάλια και διαθέτουν διαπερατότητα, αντιστατικές ιδιότητες, βακτηριοκτόνες επιδράσεις (με τα C12-C16 να είναι τα πιο αποτελεσματικά) και εξαιρετική αναστολή διάβρωσης. Τα αλκυλοδιμεθυλοτεταρτοταγή άλατα αμμωνίου έχουν δύο αλκυλομάδες μακράς αλυσίδας ως υδρόφοβες ομάδες, επιδεικνύοντας καλή απαλότητα, αντιστατικές ιδιότητες, ορισμένη βακτηριοκτόνο ικανότητα, καθώς και καλές διαβρεκτικές και γαλακτωματοποιητικές επιδράσεις. Είναι λιγότερο ερεθιστικά από τα αλκυλοτριμεθυλοτεταρτοταγή άλατα αμμωνίου, εμφανίζουν κατιονικές ιδιότητες υπό ασθενή οξέα και σχηματίζουν μη ιονικές ενώσεις υπό ουδέτερες και αλκαλικές συνθήκες.
2. Αλκυλο ιμιδαζολίνης
Η αλκυλιμιδαζολίνη είναι ένα προϊόν που σχηματίζεται από την αντίδραση λιπαρών οξέων και υποκατεστημένων αιθυλενοδιαμινών. Η αμιδική αιθυλαμίνη παράγεται με θέρμανση (συνήθως στους 220~240℃) μετατρέπεται σε αλκυλιμιδαζολίνη.
Η αλκυλιμιδαζολίνη είναι μια οργανική μονοκυκλική τριτοταγής αμίνη και είναι μια μέτριας ισχύος βάση. Είναι ένα τυπικό κατιονικό επιφανειοδραστικό που μπορεί να προσροφηθεί σταθερά σε αρνητικά φορτισμένες επιφάνειες, όπως μαλλιά, δέρμα, δόντια, γυαλί, χαρτί, ίνες, μέταλλα και υλικά που περιέχουν πυρίτιο. Τα άλατα που σχηματίζονται με υδατοδιαλυτά οξέα τείνουν να σχηματίζουν πηκτές σε υψηλές συγκεντρώσεις. Τα οξικά, τα νικοτινικά, τα φωσφορικά και τα θειικά είναι υδατοδιαλυτά, ενώ τα άλατα λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας είναι ελαιοδιαλυτά. Έχει καλή σταθερότητα αποθήκευσης υπό συνθήκες ανθεκτικές στην υγρασία, αλλά οι κρύσταλλοι μπορεί να καθιζάνουν μετά από μακροχρόνια αποθήκευση ή αποθήκευση σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας και μπορεί να επιστρέψει σε ομοιόμορφη κατάσταση όταν θερμανθεί και αναδευτεί. Η επαφή με νερό ή υγρασία θα προκαλέσει σταδιακά υδρόλυση, αλλάζοντας τις λειτουργίες της. Η μακροχρόνια θέρμανση, ακόμη και όταν η θερμοκρασία αυξηθεί στους 165°F.℃, δεν θα επηρεάσει τη σταθερότητά του, αλλά το χρώμα θα αλλάξει. Αξίζει να σημειωθεί ότι επειδή η αλκυλιμιδαζολίνη είναι μια μέτριας ισχύος βάση, είναι ιδιαίτερα ερεθιστική για το δέρμα και τα μάτια, ενώ τα άλατα αλκυλιμιδαζολίνης έχουν μειώσει σημαντικά τον ερεθισμό.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Φεβρουαρίου 2026