Cas surfaktan kationik adalah bertentangan dengan surfaktan anionik, jadi surfaktan kationik sering dipanggil "sabun songsang". Dari segi struktur kimianya, ia mempunyai sekurang-kurangnya satu kumpulan hidrofobik rantai panjang dan satu kumpulan hidrofilik bercas positif. Kumpulan hidrofobik rantai panjang biasanya berasal daripada asid lemak atau bahan kimia petroleum, jadi amina lemak merupakan bahan mentah penting untuk surfaktan kationik. Surfaktan kationik mempunyai detergensi yang terhad, tetapi sifat antibakteria dan afiniti untuk penjerapan pada permukaan keras agak ketara. Dalam kosmetik, ia biasanya digunakan sebagai perapi rambut, racun kulat, bakteriostat, pelembut, dan bahan tambahan anti-karies, dsb.
1. Garam amina berlemak
Amina lemak pada asasnya adalah bes organik. Ia tidak bercas dalam larutan neutral, kekurangan aktiviti permukaan kationik pada ketika ini, dan lipofilik apabila pH lebih besar daripada 7. Garam amina tertier yang diperoleh melalui peneutralan dengan asid tak organik atau organik mempunyai keterlarutan yang mencukupi dan diiktiraf sepenuhnya sebagai surfaktan kationik yang berkesan. Garam organik pada amnya lebih larut dalam air berbanding garam tak organik. Ia jarang digunakan dalam formulasi detergen dan pembersih.
Kation garam ammonium bukan kuaterner sangat sensitif terhadap pH, ion multivalen dan elektrolit. Amina tetoksilasi, yang dihasilkan melalui etoksilasi amina lemak, adalah surfaktan yang boleh serasi dengan surfaktan kationik selepas pelarasan pH dan mempunyai detergensi yang baik. Apabila amina lemak dineutralkan dengan asid salisilik atauα-asid klorobenzoik, fungsi antikulatnya boleh dipertingkatkan. Sebatian ammonium kuaterner antara amina lemak merupakan jenis surfaktan kationik yang paling banyak digunakan.
Garam ammonium kuaterner mempunyai kestabilan yang baik dalam media berasid atau alkali (di bawah 100°C). Keterlarutan garam ammonium kuaterner berkaitan dengan panjang rantai alkil; semakin panjang rantai, semakin rendah keterlarutan dalam air. Garam ammonium kuaterner monoalkil trimetil C16-C18 sukar larut dalam air, larut dalam pelarut polar, dan tidak larut dalam pelarut bukan polar. Garam ammonium kuaterner dialkil dimetil larut dalam pelarut bukan polar dan tidak larut dalam air.
Fungsi khas garam ammonium kuaterner terletak pada penjerapannya pada permukaan yang bercas negatif dan kesan bakterisida dan disinfektannya. Amat penting untuk diperhatikan bahawa pengkompaunan dengan surfaktan anionik, oksida, peroksida, silikat, perak nitrat, natrium sitrat, natrium tartrat, boraks, kaolin, protein dan beberapa polimer kemungkinan besar akan mengurangkan kuasa bakterisidanya atau menyebabkan kekeruhan.
Keterlarutan garam ammonium kuaterner alkil berkaitan dengan kumpulan hidrofilik; semakin banyak kumpulan hidrofilik yang terdapat, semakin baik keterlarutan airnya. Pecahan jisim 5% isopropanol atau larutan akueus pecahan jisim 10% mempunyai pH 6-9. Ia mempunyai kestabilan kimia yang baik, rintangan terhadap cahaya, haba, asid kuat, dan alkali kuat, dan mempunyai kebolehtelapan, sifat antistatik, kesan bakteria (dengan C12-C16 sebagai yang paling berkesan), dan perencatan kakisan yang sangat baik. Garam ammonium kuaterner alkil dimetil mempunyai dua kumpulan alkil rantai panjang sebagai kumpulan hidrofobik, menunjukkan kelembutan yang baik, sifat antistatik, keupayaan bakteria tertentu, serta kesan pembasahan dan pengemulsian yang baik. Ia kurang merengsa daripada garam ammonium kuaterner alkil trimetil, menunjukkan sifat kationik di bawah asid lemah, dan membentuk sebatian bukan ionik di bawah keadaan neutral dan alkali.
2. Garam alkil imidazolin
Alkil imidazolin ialah produk yang terbentuk melalui tindak balas asid lemak dan etilendiamin tersubstitusi. Amida etilamina yang dihasilkan melalui pemanasan (biasanya pada 220~240℃) ditukarkan kepada alkil imidazolin.
Alkil imidazolin ialah amina tertiari monosiklik organik dan merupakan bes sederhana kuat. Ia merupakan surfaktan kationik biasa yang boleh diserap dengan kuat pada permukaan bercas negatif, seperti rambut, kulit, gigi, kaca, kertas, gentian, logam dan bahan yang mengandungi silikon. Garam yang terbentuk dengan asid larut air cenderung membentuk gel pada kepekatan tinggi. Asetat, nikotinat, fosfat dan sulfat larut dalam air, manakala garam asid lemak rantai panjangnya larut dalam minyak. Ia mempunyai kestabilan penyimpanan yang baik di bawah keadaan kalis lembapan, tetapi kristal mungkin termendak selepas penyimpanan jangka panjang atau penyimpanan dalam persekitaran suhu rendah, dan ia boleh kembali ke keadaan seragam apabila dipanaskan dan dikacau. Sentuhan dengan air atau kelembapan secara beransur-ansur akan menyebabkan hidrolisis, mengubah fungsinya. Pemanasan jangka panjang, walaupun suhu meningkat kepada 165℃, tidak akan menjejaskan kestabilannya, tetapi warnanya akan berubah. Perlu diingatkan bahawa memandangkan alkil imidazolin ialah bes sederhana kuat, ia sangat merengsakan kulit dan mata, manakala garam alkil imidazolin telah mengurangkan kerengsaan dengan ketara.
Masa siaran: 25 Feb-2026