Muatan surfaktan kationik berlawanan dengan muatan surfaktan anionik, sehingga surfaktan kationik sering disebut "sabun terbalik". Dari segi struktur kimianya, surfaktan kationik memiliki setidaknya satu gugus hidrofobik rantai panjang dan satu gugus hidrofilik bermuatan positif. Gugus hidrofobik rantai panjang umumnya berasal dari asam lemak atau bahan kimia minyak bumi, sehingga amina lemak merupakan bahan baku penting untuk surfaktan kationik. Surfaktan kationik memiliki daya pembersih yang terbatas, tetapi sifat antibakteri dan afinitasnya terhadap adsorpsi pada permukaan keras cukup menonjol. Dalam kosmetik, surfaktan kationik umumnya digunakan sebagai kondisioner rambut, fungisida, bakteriostat, pelembut, dan aditif anti-karies, dll.
1. Garam amina lemak
Amina lemak pada dasarnya adalah basa organik. Senyawa ini tidak bermuatan dalam larutan netral, tidak memiliki aktivitas permukaan kationik pada titik ini, dan bersifat lipofilik ketika pH lebih besar dari 7. Garam amina tersier yang diperoleh melalui netralisasi dengan asam anorganik atau organik memiliki kelarutan yang cukup dan sepenuhnya diakui sebagai surfaktan kationik yang efektif. Garam organik umumnya lebih larut dalam air daripada garam anorganik. Garam organik jarang digunakan dalam formulasi deterjen dan pembersih.
Kation garam amonium non-kuaterner sangat sensitif terhadap pH, ion multivalen, dan elektrolit. Amina teretoksilasi, yang dihasilkan melalui etoksilasi amina lemak, adalah surfaktan yang dapat kompatibel dengan surfaktan kationik setelah penyesuaian pH dan memiliki daya pembersih yang baik. Ketika amina lemak dinetralkan dengan asam salisilat atauαAsam klorobenzoat dapat meningkatkan fungsi antijamurnya. Senyawa amonium kuaterner di antara amina lemak merupakan jenis surfaktan kationik yang paling banyak digunakan.
Garam amonium kuaterner memiliki stabilitas yang baik dalam media asam atau basa (di bawah 100°C). Kelarutan garam amonium kuaterner berkaitan dengan panjang rantai alkil; semakin panjang rantainya, semakin rendah kelarutannya dalam air. Garam amonium kuaterner monoalkil trimetil C16-C18 memiliki kelarutan rendah dalam air, larut dalam pelarut polar, dan tidak larut dalam pelarut non-polar. Garam amonium kuaterner dialkil dimetil larut dalam pelarut non-polar dan tidak larut dalam air.
Fungsi khusus garam amonium kuaterner terletak pada adsorpsinya pada permukaan bermuatan negatif serta efek bakterisida dan disinfektannya. Sangat penting untuk dicatat bahwa pencampuran dengan surfaktan anionik, oksida, peroksida, silikat, perak nitrat, natrium sitrat, natrium tartrat, boraks, kaolin, protein, dan beberapa polimer kemungkinan besar akan mengurangi daya bakterisidanya atau menyebabkan kekeruhan.
Kelarutan garam amonium kuaterner alkil berhubungan dengan gugus hidrofilik; semakin banyak gugus hidrofilik, semakin baik kelarutannya dalam air. Larutan isopropanol dengan fraksi massa 5% atau larutan berair dengan fraksi massa 10% memiliki pH 6-9. Garam ini memiliki stabilitas kimia yang baik, tahan terhadap cahaya, panas, asam kuat, dan basa kuat, serta memiliki permeabilitas, sifat antistatik, efek bakterisida (dengan C12-C16 yang paling efektif), dan penghambatan korosi yang sangat baik. Garam amonium kuaterner alkil dimetil memiliki dua gugus alkil rantai panjang sebagai gugus hidrofobik, menunjukkan kelembutan yang baik, sifat antistatik, kemampuan bakterisida tertentu, serta efek pembasahan dan pengemulsian yang baik. Garam ini kurang menyebabkan iritasi dibandingkan garam amonium kuaterner alkil trimetil, menunjukkan sifat kationik di bawah asam lemah, dan membentuk senyawa non-ionik di bawah kondisi netral dan basa.
2. Garam alkil imidazolin
Alkil imidazoline adalah produk yang terbentuk dari reaksi asam lemak dan etilendiamin tersubstitusi. Amida etilamina dihasilkan dengan pemanasan (biasanya pada suhu 220~240°C).℃) diubah menjadi alkil imidazoline.
Alkil imidazoline adalah amina tersier monosiklik organik dan merupakan basa sedang-kuat. Ini adalah surfaktan kationik tipikal yang dapat teradsorpsi kuat pada permukaan bermuatan negatif, seperti rambut, kulit, gigi, kaca, kertas, serat, logam, dan bahan yang mengandung silikon. Garam yang terbentuk dengan asam yang larut dalam air cenderung membentuk gel pada konsentrasi tinggi. Asetat, nikotinat, fosfat, dan sulfat larut dalam air, sedangkan garam asam lemak rantai panjangnya larut dalam minyak. Ia memiliki stabilitas penyimpanan yang baik dalam kondisi kedap air, tetapi kristal dapat mengendap setelah penyimpanan jangka panjang atau penyimpanan di lingkungan suhu rendah, dan dapat kembali ke keadaan seragam ketika dipanaskan dan diaduk. Kontak dengan air atau kelembapan secara bertahap akan menyebabkan hidrolisis, mengubah fungsinya. Pemanasan jangka panjang, bahkan ketika suhu naik hingga 165°C, dapat menyebabkan hidrolisis.℃Hal ini tidak akan memengaruhi stabilitasnya, tetapi warnanya akan berubah. Perlu dicatat bahwa karena alkil imidazoline adalah basa sedang-kuat, ia sangat mengiritasi kulit dan mata, sedangkan garam alkil imidazoline memiliki iritasi yang jauh lebih rendah.
Waktu posting: 25 Februari 2026