La charge des tensioactifs cationiques est opposée à celle des tensioactifs anioniques ; c’est pourquoi on les appelle souvent « savons inverses ». Du point de vue de leur structure chimique, ils possèdent au moins un groupe hydrophobe à longue chaîne et un groupe hydrophile chargé positivement. Les groupes hydrophobes à longue chaîne sont généralement dérivés d’acides gras ou de produits pétroliers, faisant des amines grasses des matières premières importantes pour les tensioactifs cationiques. Ces derniers ont un pouvoir détergent limité, mais leurs propriétés antibactériennes et leur forte affinité pour les surfaces dures sont remarquables. En cosmétique, ils sont couramment utilisés comme agents revitalisants capillaires, fongicides, bactériostatiques, adoucissants, agents anti-caries, etc.
1. Sel d'amine grasse
Les amines grasses sont essentiellement des bases organiques. Elles sont non chargées en solution neutre, dépourvues d'activité tensioactive cationique, et lipophiles à un pH supérieur à 7. Les sels d'amines tertiaires, obtenus par neutralisation avec des acides inorganiques ou organiques, présentent une solubilité suffisante et sont reconnus comme des tensioactifs cationiques efficaces. Les sels organiques sont généralement plus solubles dans l'eau que les sels inorganiques. Ils sont rarement utilisés dans les formulations de détergents et de nettoyants.
Les cations de sels d'ammonium non quaternaire sont très sensibles au pH, aux ions multivalents et aux électrolytes. Les amines éthoxylées, obtenues par éthoxylation d'amines grasses, sont des tensioactifs compatibles avec les tensioactifs cationiques après ajustement du pH et présentant un bon pouvoir détergent. Lorsque les amines grasses sont neutralisées par l'acide salicylique ouαL'acide chlorobenzoïque permet de renforcer leur fonction antifongique. Parmi les amines grasses, les composés d'ammonium quaternaire constituent la classe de tensioactifs cationiques la plus répandue.
Les sels d'ammonium quaternaire présentent une bonne stabilité en milieux acides ou alcalins (inférieurs à 100 °C).°C) La solubilité des sels d'ammonium quaternaire est liée à la longueur de la chaîne alkyle : plus la chaîne est longue, plus la solubilité dans l'eau est faible. Les sels d'ammonium quaternaire monoalkyltriméthylés en C16-C18 sont peu solubles dans l'eau, solubles dans les solvants polaires et insolubles dans les solvants non polaires. Les sels d'ammonium quaternaire dialkyldiméthylés sont solubles dans les solvants non polaires et insolubles dans l'eau.
Les propriétés spécifiques des sels d'ammonium quaternaire résident dans leur adsorption sur les surfaces chargées négativement et leurs effets bactéricides et désinfectants. Il est essentiel de noter que leur association avec des tensioactifs anioniques, des oxydes, des peroxydes, des silicates, du nitrate d'argent, du citrate de sodium, du tartrate de sodium, du borax, du kaolin, des protéines et certains polymères est susceptible de réduire leur pouvoir bactéricide ou de provoquer une turbidité.
La solubilité des sels d'alkylammonium quaternaire est liée à la présence de groupes hydrophiles : plus ces groupes sont nombreux, meilleure est la solubilité dans l'eau. Une solution à 5 % en masse dans l'isopropanol ou à 10 % en masse dans l'eau présente un pH compris entre 6 et 9. Ces sels possèdent une bonne stabilité chimique, une résistance à la lumière, à la chaleur, aux acides et aux bases forts, ainsi que des propriétés de perméabilité, antistatiques et bactéricides (les composés en C12-C16 étant les plus efficaces). Ils présentent également une excellente inhibition de la corrosion. Les sels d'alkyldiméthylammonium quaternaire, possédant deux longues chaînes alkyle hydrophobes, présentent une bonne souplesse, des propriétés antistatiques, une certaine activité bactéricide, ainsi que de bonnes propriétés mouillantes et émulsifiantes. Ils sont moins irritants que les sels d'alkyltriméthylammonium quaternaire, présentent des propriétés cationiques en milieu faiblement acide et forment des composés non ioniques en milieu neutre et alcalin.
2. Sel d'alkylimidazoline
L'alkylimidazoline est un produit formé par la réaction d'acides gras et d'éthylènediamines substituées. L'amide éthylamine est produite par chauffage (généralement entre 220 et 240 °C).℃) est converti en alkyl imidazoline.
L'alkylimidazoline est une amine tertiaire monocyclique organique et une base moyennement forte. C'est un tensioactif cationique typique qui s'adsorbe fortement sur les surfaces chargées négativement, telles que les cheveux, la peau, les dents, le verre, le papier, les fibres, les métaux et les matériaux contenant du silicium. Les sels formés avec des acides hydrosolubles ont tendance à former des gels à forte concentration. Les acétates, les nicotinates, les phosphates et les sulfates sont hydrosolubles, tandis que leurs sels d'acides gras à longue chaîne sont liposolubles. Elle présente une bonne stabilité au stockage à l'abri de l'humidité, mais des cristaux peuvent précipiter après un stockage prolongé ou à basse température. Ils retrouvent leur état homogène par réchauffement et agitation. Le contact avec l'eau ou l'humidité provoque une hydrolyse progressive, modifiant ses propriétés. Un chauffage prolongé, même à 165 °C, peut altérer sa structure.℃Cela n'affectera pas sa stabilité, mais sa couleur changera. Il est important de noter que, l'alkylimidazoline étant une base moyennement forte, elle est très irritante pour la peau et les yeux, tandis que les sels d'alkylimidazoline présentent une irritation nettement réduite.
Date de publication : 25 février 2026