Naboj kationskih surfaktanata suprotan je naboju anionskih surfaktanata, pa se kationski surfaktanti često nazivaju "inverznim sapunima". Što se tiče njihove kemijske strukture, imaju barem jednu dugolančanu hidrofobnu skupinu i jednu pozitivno nabijenu hidrofilnu skupinu. Dugolančane hidrofobne skupine općenito potječu od masnih kiselina ili naftnih kemikalija, pa su masni amini važne sirovine za kationske surfaktante. Kationski surfaktanti imaju ograničenu deterdženciju, ali su njihova antibakterijska svojstva i afinitet za adsorpciju na tvrdim površinama prilično istaknuti. U kozmetici se općenito koriste kao regeneratori za kosu, fungicidi, bakteriostati, omekšivači i aditivi protiv karijesa itd.
1. Sol masnog amina
Masni amini su u biti organske baze. U neutralnim otopinama su nenabijeni, u toj točki nemaju kationsku površinsku aktivnost i lipofilni su kada je pH veći od 7. Tercijarne aminske soli dobivene neutralizacijom anorganskim ili organskim kiselinama imaju dovoljnu topljivost i u potpunosti su prepoznate kao učinkovite kationske površinski aktivne tvari. Organske soli općenito su topljivije u vodi od anorganskih soli. Rijetko se koriste u formulacijama deterdženata i sredstava za čišćenje.
Nekvaternarni amonijevi kationi vrlo su osjetljivi na pH, multivalentne ione i elektrolite. Etoksilirani amini, proizvedeni etoksilacijom masnih amina, su surfaktanti koji mogu biti kompatibilni s kationskim surfaktantima nakon podešavanja pH i imaju dobru deterdženciju. Kada se masni amini neutraliziraju salicilnom kiselinom iliα-klorobenzojeva kiselina, njihova antifungalna funkcija može se pojačati. Kvarterni amonijevi spojevi među masnim aminima najčešće su korištena vrsta kationskih surfaktanata.
Kvarterne amonijeve soli imaju dobru stabilnost u kiselim ili alkalnim medijima (ispod 100°C). Topljivost kvaternih amonijevih soli povezana je s duljinom alkilnog lanca; što je lanac dulji, to je topljivost u vodi niža. C16-C18 monoalkil trimetil kvaterne amonijeve soli slabo su topljive u vodi, topljive u polarnim otapalima i netopljive u nepolarnim otapalima. Dialkil dimetil kvaterne amonijeve soli topljive su u nepolarnim otapalima i netopljive u vodi.
Posebne funkcije kvaternarnih amonijevih soli leže u njihovoj adsorpciji na negativno nabijenim površinama te njihovim baktericidnim i dezinfekcijskim učincima. Iznimno je važno napomenuti da spajanje s anionskim surfaktantima, oksidima, peroksidima, silikatima, srebrovim nitratom, natrijevim citratom, natrijevim tartaratom, boraksom, kaolinom, proteinima i nekim polimerima najvjerojatnije smanjuje njihovu baktericidnu moć ili uzrokuje zamućenje.
Topljivost alkil kvaternarnih amonijevih soli povezana je s hidrofilnim skupinama; što je više hidrofilnih skupina, to je bolja topljivost u vodi. 5%-tni maseni udio izopropanola ili 10%-tni maseni udio vodene otopine ima pH od 6-9. Imaju dobru kemijsku stabilnost, otpornost na svjetlost, toplinu, jake kiseline i jake lužine, te posjeduju propusnost, antistatička svojstva, baktericidne učinke (s C12-C16 najučinkovitijima) i izvrsnu inhibiciju korozije. Alkil dimetil kvaternarne amonijeve soli imaju dvije dugolančane alkilne skupine kao hidrofobne skupine, pokazujući dobru mekoću, antistatička svojstva, određenu baktericidnu sposobnost, kao i dobra svojstva vlaženja i emulgiranja. Manje su nadražujuće od alkil trimetil kvaternarnih amonijevih soli, pokazuju kationska svojstva pod slabim kiselinama i tvore neionske spojeve u neutralnim i alkalnim uvjetima.
2. Sol alkil imidazolina
Alkil imidazolin je produkt koji nastaje reakcijom masnih kiselina i supstituiranih etilendiamina. Amidni etilamin nastaje zagrijavanjem (obično na 220~240℃) se pretvara u alkil imidazolin.
Alkil imidazolin je organski monociklički tercijarni amin i srednje jaka baza. Tipičan je kationski surfaktant koji se može čvrsto adsorbirati na negativno nabijene površine, poput kose, kože, zubi, stakla, papira, vlakana, metala i materijala koji sadrže silicij. Soli nastale s kiselinama topljivim u vodi imaju tendenciju stvaranja gelova pri visokim koncentracijama. Acetati, nikotinati, fosfati i sulfati topljivi su u vodi, dok su njihove soli masnih kiselina dugog lanca topljive u ulju. Ima dobru stabilnost pri skladištenju u uvjetima otpornim na vlagu, ali kristali se mogu istaložiti nakon dugotrajnog skladištenja ili skladištenja u okruženjima s niskim temperaturama, a može se vratiti u jednolično stanje kada se zagrije i miješa. Kontakt s vodom ili vlagom postupno će uzrokovati hidrolizu, mijenjajući njegove funkcije. Dugotrajno zagrijavanje, čak i kada temperatura poraste na 165°C...℃, neće utjecati na njegovu stabilnost, ali će se boja promijeniti. Vrijedi napomenuti da je alkil imidazolin, budući da je srednje jaka baza, vrlo nadražujući za kožu i oči, dok soli alkil imidazolina imaju značajno smanjenu iritaciju.
Vrijeme objave: 25. veljače 2026.