Kationisten pinta-aktiivisten aineiden varaus on päinvastainen kuin anionisten pinta-aktiivisten aineiden, joten kationisia pinta-aktiivisia aineita kutsutaan usein "käänteisiksi saippuoiksi". Kemiallisen rakenteensa mukaan niillä on ainakin yksi pitkäketjuinen hydrofobinen ryhmä ja yksi positiivisesti varautunut hydrofiilinen ryhmä. Pitkäketjuiset hydrofobiset ryhmät ovat yleensä peräisin rasvahapoista tai öljykemikaaleista, joten rasva-amiinit ovat tärkeitä raaka-aineita kationisille pinta-aktiivisille aineille. Kationisilla pinta-aktiivisilla aineilla on rajallinen pesukyky, mutta niiden antibakteeriset ominaisuudet ja kyky adsorboitua koville pinnoille ovat varsin merkittäviä. Kosmetiikassa niitä käytetään yleensä hiustenhoitoaineina, sienitautien torjunta-aineina, bakteriostaatteina, pehmentiminä ja kariesta ehkäisevinä lisäaineina jne.
1.Rasva-amiinisuola
Rasva-amiinit ovat pohjimmiltaan orgaanisia emäksiä. Ne ovat varauksettomia neutraaleissa liuoksissa, niiltä puuttuu tässä vaiheessa kationinen pinta-aktiivisuus, ja ne ovat lipofiilisiä, kun pH on yli 7. Epäorgaanisilla tai orgaanisilla hapoilla neutraloimalla saadut tertiääriset amiinisuolat ovat riittävän liukoisia ja ne tunnustetaan täysin tehokkaiksi kationisiksi pinta-aktiivisiksi aineiksi. Orgaaniset suolat liukenevat yleensä veteen paremmin kuin epäorgaaniset suolat. Niitä käytetään harvoin pesuaine- ja puhdistusaineformulaatioissa.
Ei-kvaternaariset ammoniumsuolat ovat erittäin herkkiä pH:lle, moniarvoisille ioneille ja elektrolyyteille. Rasva-amiinien etoksylaatiolla tuotetut etoksyloidut amiinit ovat pinta-aktiivisia aineita, jotka voivat olla yhteensopivia kationisten pinta-aktiivisten aineiden kanssa pH:n säädön jälkeen ja joilla on hyvä pesukyky. Kun rasva-amiinit neutraloidaan salisyylihapolla taiα-klooribentsoehappo, niiden sienilääkkeiden vaikutusta voidaan tehostaa. Kvaternaariset ammoniumyhdisteet rasva-amiinien joukossa ovat yleisimmin käytettyjä kationisia pinta-aktiivisia aineita.
Kvaternaarisilla ammoniumsuoloilla on hyvä stabiilius happamassa tai emäksisessä väliaineessa (alle 100°C). Kvaternääristen ammoniumsuolojen liukoisuus liittyy alkyyliketjun pituuteen; mitä pidempi ketju, sitä huonompi on liukoisuus veteen. C16-C18-monoalkyylitrimetyylikvaternääriset ammoniumsuolat liukenevat huonosti veteen, liukenevat polaarisiin liuottimiin ja eivät liukene poolittomiin liuottimiin. Dialkyylidimetyylikvaternääriset ammoniumsuolat liukenevat poolittomiin liuottimiin ja eivät liukene veteen.
Kvaternaaristen ammoniumsuolojen erityisominaisuudet ovat niiden adsorptio negatiivisesti varautuneille pinnoille sekä niiden bakterisidinen ja desinfioiva vaikutus. On erittäin tärkeää huomata, että anionisten pinta-aktiivisten aineiden, oksidien, peroksidien, silikaattien, hopeanitraatin, natriumsitraatin, natriumtartraatin, booraksin, kaoliinin, proteiinien ja joidenkin polymeerien kanssa sekoittaminen todennäköisimmin vähentää niiden bakterisidista tehoa tai aiheuttaa sameutta.
Alkyylikvaternääristen ammoniumsuolojen liukoisuus liittyy hydrofiilisiin ryhmiin; mitä enemmän hydrofiilisiä ryhmiä on, sitä parempi on vesiliukoisuus. 5 massaprosentin isopropanolin tai 10 massaprosentin vesiliuoksen pH on 6–9. Niillä on hyvä kemiallinen stabiilius, ne kestävät valoa, lämpöä, vahvoja happoja ja vahvoja emäksiä, ja niillä on läpäisevyys, antistaattiset ominaisuudet, bakterisidinen vaikutus (C12-C16 on tehokkain) ja erinomainen korroosionestokyky. Alkyylidimetyylikvaternäärisissä ammoniumsuoloissa on kaksi pitkäketjuista alkyyliryhmää hydrofobisina ryhminä, joilla on hyvä pehmeys, antistaattiset ominaisuudet, tietty bakterisidinen kyky sekä hyvät kostutus- ja emulgointiominaisuudet. Ne ovat vähemmän ärsyttäviä kuin alkyylitrimetyylikvaternääriset ammoniumsuolat, niillä on kationisia ominaisuuksia heikoissa hapoissa ja ne muodostavat ionittomia yhdisteitä neutraaleissa ja emäksisissä olosuhteissa.
2.Alkyyli-imidatsoliinisuola
Alkyyli-imidatsoliini on tuote, joka muodostuu rasvahappojen ja substituoitujen etyleenidiamiinien reaktiossa. Amidi-etyyliamiinia tuotetaan kuumentamalla (yleensä 220–240 °C:ssa)℃) muuttuu alkyyli-imidatsoliiniksi.
Alkyyli-imidatsoliini on orgaaninen monosyklinen tertiäärinen amiini ja keskivahva emäs. Se on tyypillinen kationinen pinta-aktiivinen aine, joka voi adsorboitua tiukasti negatiivisesti varautuneille pinnoille, kuten hiuksille, iholle, hampaille, lasille, paperille, kuiduille, metalleille ja piitä sisältäville materiaaleille. Vesiliukoisten happojen kanssa muodostuneet suolat muodostavat yleensä geelejä suurina pitoisuuksina. Asetaatit, nikotinaatit, fosfaatit ja sulfaatit ovat vesiliukoisia, kun taas niiden pitkäketjuiset rasvahapposuolat ovat öljyliukoisia. Sillä on hyvä varastointikestävyys kosteudelta suojatuissa olosuhteissa, mutta kiteitä voi saostua pitkäaikaisen varastoinnin tai matalan lämpötilan säilytyksen jälkeen, ja se voi palata tasaiseen tilaan lämmitettäessä ja sekoitettaessa. Kosketus veden tai kosteuden kanssa aiheuttaa vähitellen hydrolyysin, mikä muuttaa sen toimintoja. Pitkäaikainen kuumentaminen, jopa lämpötilan noustessa 165 °C:seen...℃, ei vaikuta sen stabiilisuuteen, mutta väri muuttuu. On syytä huomata, että koska alkyyli-imidatsoliini on keskivahva emäs, se ärsyttää voimakkaasti ihoa ja silmiä, kun taas alkyyli-imidatsoliinisuoloilla on merkittävästi vähemmän ärsytystä.
Julkaisuaika: 25. helmikuuta 2026