La carica dei tensioattivi cationici è opposta a quella dei tensioattivi anionici, per questo motivo i tensioattivi cationici sono spesso chiamati "saponi inversi". In termini di struttura chimica, presentano almeno un gruppo idrofobico a catena lunga e un gruppo idrofilo con carica positiva. I gruppi idrofobi a catena lunga derivano generalmente da acidi grassi o prodotti chimici derivati dal petrolio, quindi le ammine grasse sono materie prime importanti per i tensioattivi cationici. I tensioattivi cationici hanno un potere detergente limitato, ma le loro proprietà antibatteriche e l'affinità per l'adsorbimento su superfici dure sono piuttosto evidenti. In cosmetica, sono generalmente utilizzati come balsami per capelli, fungicidi, batteriostatici, ammorbidenti e additivi anticarie, ecc.
1. Sale di ammina grassa
Le ammine grasse sono essenzialmente basi organiche. Sono prive di carica in soluzioni neutre, prive di attività superficiale cationica a questo punto, e sono lipofile a pH superiore a 7. I sali di ammine terziarie ottenuti per neutralizzazione con acidi inorganici o organici hanno una solubilità sufficiente e sono pienamente riconosciuti come tensioattivi cationici efficaci. I sali organici sono generalmente più solubili in acqua rispetto ai sali inorganici. Sono raramente utilizzati nelle formulazioni di detergenti e detergenti.
I cationi dei sali di ammonio non quaternari sono molto sensibili al pH, agli ioni multivalenti e agli elettroliti. Le ammine etossilate, prodotte per etossilazione delle ammine grasse, sono tensioattivi che possono essere compatibili con i tensioattivi cationici dopo aggiustamento del pH e hanno una buona detergenza. Quando le ammine grasse vengono neutralizzate con acido salicilico oα-acido clorobenzoico, la loro azione antimicotica può essere potenziata. I composti di ammonio quaternario tra le ammine grasse sono il tipo di tensioattivi cationici più ampiamente utilizzato.
I sali di ammonio quaternario hanno una buona stabilità in ambienti acidi o alcalini (inferiori a 100°C). La solubilità dei sali di ammonio quaternario è correlata alla lunghezza della catena alchilica; più lunga è la catena, minore è la solubilità in acqua. I sali di ammonio quaternario monoalchil trimetil C16-C18 sono scarsamente solubili in acqua, solubili in solventi polari e insolubili in solventi apolari. I sali di ammonio quaternario dialchil dimetil sono solubili in solventi apolari e insolubili in acqua.
Le funzioni specifiche dei sali di ammonio quaternario risiedono nel loro adsorbimento su superfici caricate negativamente e nei loro effetti battericidi e disinfettanti. È estremamente importante notare che la combinazione con tensioattivi anionici, ossidi, perossidi, silicati, nitrato d'argento, citrato di sodio, tartrato di sodio, borace, caolino, proteine e alcuni polimeri può ridurre il loro potere battericida o causare torbidità.
La solubilità dei sali di alchil ammonio quaternario è correlata ai gruppi idrofili; maggiore è il numero di gruppi idrofili, migliore è la solubilità in acqua. Una frazione in massa del 5% di isopropanolo o una soluzione acquosa al 10% ha un pH compreso tra 6 e 9. Hanno una buona stabilità chimica, resistenza alla luce, al calore, agli acidi forti e agli alcali forti, e possiedono permeabilità, proprietà antistatiche, effetti battericidi (con i gruppi C12-C16 che sono i più efficaci) e un'eccellente inibizione della corrosione. I sali di alchil dimetil ammonio quaternario presentano due gruppi alchilici a catena lunga come gruppi idrofobici, presentando buona morbidezza, proprietà antistatiche, una certa capacità battericida, nonché buoni effetti bagnanti ed emulsionanti. Sono meno irritanti dei sali di alchil trimetil ammonio quaternario, mostrano proprietà cationiche in presenza di acidi deboli e formano composti non ionici in condizioni neutre e alcaline.
2. Sale di alchil imidazolina
L'alchil imidazolina è un prodotto formato dalla reazione di acidi grassi ed etilendiammine sostituite. L'ammide etilammina viene prodotta mediante riscaldamento (solitamente a 220~240°C) viene convertito in alchil imidazolina.
L'alchil imidazolina è un'ammina terziaria monociclica organica ed è una base medio-forte. È un tipico tensioattivo cationico che può essere saldamente adsorbito su superfici caricate negativamente, come capelli, pelle, denti, vetro, carta, fibre, metalli e materiali contenenti silicio. I sali formati con acidi idrosolubili tendono a formare gel ad alte concentrazioni. Acetati, nicotinati, fosfati e solfati sono idrosolubili, mentre i loro sali di acidi grassi a catena lunga sono liposolubili. Ha una buona stabilità di conservazione in condizioni di umidità, ma i cristalli possono precipitare dopo una conservazione a lungo termine o in ambienti a bassa temperatura, e può tornare a uno stato uniforme quando riscaldato e agitato. Il contatto con acqua o umidità causerà gradualmente idrolisi, modificandone le funzioni. Il riscaldamento a lungo termine, anche quando la temperatura sale a 165 °C°C, non ne compromette la stabilità, ma il colore cambierà. È importante notare che, poiché l'alchil imidazolina è una base medio-forte, è altamente irritante per la pelle e gli occhi, mentre i sali di alchil imidazolina hanno ridotto significativamente l'irritazione.
Data di pubblicazione: 25-02-2026