Заряд катионных поверхностно-активных веществ противоположен заряду анионных поверхностно-активных веществ, поэтому катионные поверхностно-активные вещества часто называют «обратными мылами». По своей химической структуре они имеют как минимум одну длинноцепочечную гидрофобную группу и одну положительно заряженную гидрофильную группу. Длинноцепочечные гидрофобные группы обычно получают из жирных кислот или нефтехимических веществ, поэтому жирные амины являются важным сырьем для катионных поверхностно-активных веществ. Катионные поверхностно-активные вещества обладают ограниченными моющими свойствами, но их антибактериальные свойства и сродство к адсорбции на твердых поверхностях весьма выражены. В косметике они обычно используются в качестве кондиционеров для волос, фунгицидов, бактериостатов, смягчителей и противокариесных добавок и т. д.
1. Соль жирного амина
Жирные амины по сути являются органическими основаниями. В нейтральных растворах они не заряжены, не обладают катионной поверхностной активностью и липофильны при pH выше 7. Третичные аминные соли, полученные нейтрализацией неорганическими или органическими кислотами, обладают достаточной растворимостью и признаны эффективными катионными поверхностно-активными веществами. Органические соли, как правило, более растворимы в воде, чем неорганические. Они редко используются в составе моющих и чистящих средств.
Нечетвертичные аммониевые соли катионов очень чувствительны к pH, многовалентным ионам и электролитам. Этоксилированные амины, получаемые путем этоксилирования жирных аминов, являются поверхностно-активными веществами, которые могут быть совместимы с катионными поверхностно-активными веществами после корректировки pH и обладают хорошими моющими свойствами. Когда жирные амины нейтрализуются салициловой кислотой илиα-хлорбензойная кислота, благодаря чему может быть усилена ее противогрибковая функция. Четвертичные аммониевые соединения среди жирных аминов являются наиболее широко используемым типом катионных поверхностно-активных веществ.
Четвертичные аммониевые соли обладают хорошей стабильностью в кислой или щелочной среде (ниже 100 °C).°C). Растворимость четвертичных аммониевых солей зависит от длины алкильной цепи; чем длиннее цепь, тем ниже растворимость в воде. Моноалкилтриметилчетвертичные аммониевые соли C16-C18 плохо растворимы в воде, растворимы в полярных растворителях и нерастворимы в неполярных растворителях. Диалкилдиметилчетвертичные аммониевые соли растворимы в неполярных растворителях и нерастворимы в воде.
Особые функции четвертичных аммониевых солей заключаются в их адсорбции на отрицательно заряженных поверхностях, а также в их бактерицидном и дезинфицирующем действии. Чрезвычайно важно отметить, что сочетание с анионными поверхностно-активными веществами, оксидами, пероксидами, силикатами, нитратом серебра, цитратом натрия, тартратом натрия, бурой, каолином, белками и некоторыми полимерами, скорее всего, снизит их бактерицидную активность или вызовет помутнение.
Растворимость алкилчетвертичных аммониевых солей зависит от количества гидрофильных групп; чем больше гидрофильных групп, тем лучше растворимость в воде. 5%-ный масс. раствор изопропанола или 10%-ный масс. водный раствор имеют pH 6-9. Они обладают хорошей химической стабильностью, устойчивостью к свету, теплу, сильным кислотам и сильным щелочам, а также проницаемостью, антистатическими свойствами, бактерицидным действием (наиболее эффективными являются C12-C16) и отличным ингибированием коррозии. Алкилдиметилчетвертичные аммониевые соли имеют две длинноцепочечные алкильные группы в качестве гидрофобных групп, проявляя хорошую мягкость, антистатические свойства, определенную бактерицидную способность, а также хорошее смачивающее и эмульгирующее действие. Они менее раздражающи, чем алкилтриметилчетвертичные аммониевые соли, проявляют катионные свойства в слабых кислотах и образуют неионогенные соединения в нейтральных и щелочных условиях.
2. Соль алкилимидазолина
Алкилимидазолин — это продукт, образующийся в результате реакции жирных кислот и замещенных этилендиаминов. Амид этиламин получают нагреванием (обычно при 220–240 °C).℃) превращается в алкилимидазолин.
Алкилимидазолин — это органический моноциклический третичный амин, представляющий собой среднесильное основание. Это типичное катионное поверхностно-активное вещество, способное прочно адсорбироваться на отрицательно заряженных поверхностях, таких как волосы, кожа, зубы, стекло, бумага, волокна, металлы и кремнийсодержащие материалы. Соли, образующиеся с водорастворимыми кислотами, склонны к образованию гелей при высоких концентрациях. Ацетаты, никотинаты, фосфаты и сульфаты водорастворимы, тогда как их соли с длинноцепочечными жирными кислотами — маслорастворимы. Обладает хорошей стабильностью при хранении во влагонепроницаемых условиях, но после длительного хранения или хранения при низких температурах может образовываться кристаллический осадок. При нагревании и перемешивании вещество может возвращаться в однородное состояние. Контакт с водой или влагой постепенно вызывает гидролиз, изменяя его свойства. Длительное нагревание, даже при температуре до 165 °C, неэффективно.℃Это не повлияет на его стабильность, но цвет изменится. Стоит отметить, что, поскольку алкилимидазолин является среднесильным основанием, он сильно раздражает кожу и глаза, в то время как соли алкилимидазолина обладают значительно меньшим раздражающим действием.
Дата публикации: 25 февраля 2026 г.