Kationski surfaktantinose naboje suprotne onima anionskih surfaktanata, pa se često nazivaju "invertiranim sapunima". Kemijski sadrže barem jedan dugi‑lančana hidrofobna skupina i jedna pozitivno‑nabijena hidrofilna skupina. Duga‑Lančane hidrofobne skupine općenito potječu od masnih kiselina ili petrokemikalija; stoga masni amini služe kao važne sirovine za kationske surfaktante. Kationski surfaktanti pokazuju ograničenu deterdženciju, ali imaju istaknuta antibakterijska svojstva i visoki afinitet za adsorpciju na tvrde površine. U kozmetici se obično koriste kao regeneratori za kosu, baktericidi, bakteriostatici, omekšivači i antioksidansi.‑aditivi za karijes.
Masni amini su u biti organske baze. U neutralnim otopinama su nenabijeni i pod takvim uvjetima ne pokazuju kationsku površinsku aktivnost, a postaju lipofilni pri pH vrijednostima iznad 7. Tercijarne aminske soli dobivene neutralizacijom s anorganskim ili organskim kiselinama posjeduju dovoljnu topljivost i u potpunosti su prepoznate kao učinkovite kationske površinski aktivne tvari. Organske soli su općenito više vode.‑topljivije od anorganskih soli. Rijetko se uključuju u formulacije deterdženata i sredstava za čišćenje.
Ne‑Kvartarne kationske vrste su vrlo osjetljive na pH, multivalentne ione i elektrolite.
Etoksilacijom masnih amina nastaju etoksilirani amini. Nakon podešavanja pH, takvi surfaktanti su kompatibilni s kationskim surfaktantima i pružaju zadovoljavajuću deterdženciju.
Neutralizacija masnih amina salicilnom kiselinom iliα-Klorobenzojeva kiselina može pojačati njihovo antifungalno djelovanje.
Kvartarni amonijevi spojevi izvedeni iz masnih amina predstavljaju najčešće korištenu klasu kationskih surfaktanata.
Kvarterne amonijeve soli pokazuju dobru stabilnost u kiselim ili alkalnim medijima (ispod 100°C). Njihova topljivost je u korelaciji s alkilom‑duljina lanca: dulji alkilni lanci odgovaraju nižoj topljivosti u vodi. Monoalkiltrimetil kvaterne amonijeve soli s C16‑C18 lanci su slabo topljivi u vodi, topljivi u polarnim otapalima i netopljivi u netopljivim‑polarna otapala. Dialkildimetil kvaterne amonijeve soli otapaju se u ne-‑polarna otapala, ali su netopljiva u vodi.
Različite funkcije kvaternarnih amonijevih soli proizlaze iz njihove adsorpcije na negativno‑nabijene površine kao i njihove baktericidne i dezinfekcijske učinke. Treba naglasiti da kombinacija s anionskim surfaktantima, oksidima, peroksidima, silikatima, srebrovim nitratom, natrijevim citratom, natrijevim tartaratom, boraksom, kaolinom, proteinima i određenim polimerima najlakše uzrokuje smanjenu baktericidnu aktivnost ili zamućenost.
Topljivost alkil kvaternarnih amonijevih soli ovisi o njihovim hidrofilnim skupinama; više hidrofilnih skupina donosi bolju topljivost u vodi. Tipični pripravci uključuju 5 tež.% otopine izopropanola ili 10 težinski % vodene otopine s pH rasponom od 6‑9. Imaju izvrsnu kemijsku stabilnost, otporni su na svjetlost, toplinu, jake kiseline i jake lužine, te pokazuju penetraciju, antistatička svojstva i baktericidno djelovanje (optimalno za C12‑C16 homolozi) i izvanredna korozija‑inhibirajuće djelovanje. Alkildimetil kvaternarne amonijeve soli sadrže dva duga‑lančane alkilne hidrofobne dijelove. Posjeduju povoljna svojstva omekšavanja i antistatike, zajedno s umjerenim baktericidnim kapacitetom, uz dobra svojstva vlaženja i emulgiranja. Manje su nadražujući od alkiltrimetil kvaternih amonijevih soli. Pokazuju kationski karakter u slabo kiselim uvjetima i tvore ne‑ionske vrste u neutralnim i alkalnim uvjetima.
Alkil imidazolinske soli
Alkil imidazolini se sintetiziraju reakcijom masnih kiselina sa supstituiranim etilendiaminima. Zagrijavanjem (obično 220‑240°C), nastali amidoetilamin se pretvara u alkil imidazolin.
Alkil imidazolin je organski monociklički tercijarni amin i djeluje kao umjereno jaka baza. Kao tipičan kationski surfaktant, čvrsto se adsorbira na negativno‑nabijene površine poput kose, kože, zuba, stakla, papira, vlakana, metala i silicija‑materijali koji sadrže. Soli nastale s vodom‑Topljive kiseline imaju tendenciju stvaranja gelova pri visokim koncentracijama. Soli octene kiseline, nikotinske kiseline, fosforne kiseline i sumporne kiseline su voda‑topljivi, dok su njihovi dugi‑lanac masnih naslaga‑kisele soli su ulje‑topljivi. Pokazuju dobru stabilnost pri skladištenju u vlazi‑uvjeti dokazivanja, no kristalna taloženja mogu se pojaviti nakon dugog‑dugoročno skladištenje ili na niskim temperaturama; homogenost se može vratiti zagrijavanjem i miješanjem. Izlaganje vodi ili vlazi izaziva postupnu hidrolizu koja mijenja njihovu funkcionalnost. Dugotrajno zagrijavanje čak i do 165°C ne narušava stabilnost, iako može doći do promjene boje. Važno je napomenuti da alkil imidazolin, kao umjereno jaka baza, uzrokuje značajnu iritaciju kože i očiju, dok soli alkil imidazolina imaju znatno nižu iritaciju.
Vrijeme objave: 25. kolovoza 2026.