Náboj katiónových povrchovo aktívnych látok je opačný ako náboj aniónových povrchovo aktívnych látok, preto sa katiónové povrchovo aktívne látky často nazývajú „inverzné mydlá“. Z hľadiska ich chemickej štruktúry majú aspoň jednu hydrofóbnu skupinu s dlhým reťazcom a jednu kladne nabitú hydrofilnú skupinu. Hydrofóbne skupiny s dlhým reťazcom sú vo všeobecnosti odvodené od mastných kyselín alebo ropných chemikálií, takže mastné amíny sú dôležitými surovinami pre katiónové povrchovo aktívne látky. Katiónové povrchovo aktívne látky majú obmedzenú detergentnú účinnosť, ale ich antibakteriálne vlastnosti a afinita k adsorpcii na tvrdých povrchoch sú pomerne výrazné. V kozmetike sa všeobecne používajú ako vlasové kondicionéry, fungicídy, bakteriostatiká, zmäkčovadlá a prísady proti zubnému kazu atď.
1. Mastná amínová soľ
Mastné amíny sú v podstate organické zásady. V neutrálnych roztokoch sú nenabité, v tomto bode nemajú katiónovú povrchovú aktivitu a sú lipofilné, keď je pH vyššie ako 7. Terciárne amínové soli získané neutralizáciou anorganickými alebo organickými kyselinami majú dostatočnú rozpustnosť a sú plne uznávané ako účinné katiónové povrchovo aktívne látky. Organické soli sú vo všeobecnosti rozpustnejšie vo vode ako anorganické soli. Zriedkavo sa používajú v detergentoch a čistiacich prostriedkoch.
Katióny nekvaternárnych amóniových solí sú veľmi citlivé na pH, viacmocné ióny a elektrolyty. Etoxylované amíny, vyrobené etoxyláciou mastných amínov, sú povrchovo aktívne látky, ktoré môžu byť po úprave pH kompatibilné s katiónovými povrchovo aktívnymi látkami a majú dobrý detergentný účinok. Keď sú mastné amíny neutralizované kyselinou salicylovou aleboα-kyselina chlórbenzoová, ich antifungálna funkcia sa môže zvýšiť. Kvartérne amóniové zlúčeniny medzi mastnými amínmi sú najpoužívanejším typom katiónových povrchovo aktívnych látok.
Kvartérne amóniové soli majú dobrú stabilitu v kyslom alebo alkalickom prostredí (pod 100°C). Rozpustnosť kvartérnych amóniových solí súvisí s dĺžkou alkylového reťazca; čím dlhší je reťazec, tým nižšia je rozpustnosť vo vode. Kvartérne amóniové soli C16-C18 monoalkyltrimetylamónium sú slabo rozpustné vo vode, rozpustné v polárnych rozpúšťadlách a nerozpustné v nepolárnych rozpúšťadlách. Kvartérne amóniové soli dialkyldimetylamónium sú rozpustné v nepolárnych rozpúšťadlách a nerozpustné vo vode.
Špeciálne funkcie kvartérnych amóniových solí spočívajú v ich adsorpcii na negatívne nabité povrchy a v ich baktericídnych a dezinfekčných účinkoch. Je mimoriadne dôležité poznamenať, že zmiešanie s aniónovými povrchovo aktívnymi látkami, oxidmi, peroxidmi, silikátom, dusičnanom strieborným, citrátom sodným, vínanom sodným, bóraxom, kaolínom, proteínmi a niektorými polymérmi s najväčšou pravdepodobnosťou zníži ich baktericídnu silu alebo spôsobí zákal.
Rozpustnosť alkylkvartérnych amóniových solí súvisí s hydrofilnými skupinami; čím viac hydrofilných skupín je, tým lepšia je rozpustnosť vo vode. 5 % hmotnostný podiel izopropanolu alebo 10 % hmotnostný podiel vodného roztoku má pH 6 – 9. Majú dobrú chemickú stabilitu, odolnosť voči svetlu, teplu, silným kyselinám a silným zásadám a majú priepustnosť, antistatické vlastnosti, baktericídne účinky (pričom najúčinnejšie sú C12 – C16) a vynikajúcu inhibíciu korózie. Alkyldimetylamóniové soli majú dve alkylové skupiny s dlhým reťazcom ako hydrofóbne skupiny, vykazujú dobrú mäkkosť, antistatické vlastnosti, určitú baktericídnu schopnosť, ako aj dobré zmáčacie a emulgačné účinky. Sú menej dráždivé ako alkyltrimetylamóniové soli, vykazujú katiónové vlastnosti v slabých kyselinách a tvoria neiónové zlúčeniny v neutrálnych a alkalických podmienkach.
2. Alkylimidazolínová soľ
Alkylimidazolín je produkt vznikajúci reakciou mastných kyselín a substituovaných etyléndiamínov. Amidetylamín vzniká zahrievaním (zvyčajne pri teplote 220 až 240 °C)℃) sa premieňa na alkylimidazolín.
Alkylimidazolín je organický monocyklický terciárny amín a je stredne silnou zásadou. Je to typický katiónový povrchovo aktívny prvok, ktorý sa môže pevne adsorbovať na negatívne nabité povrchy, ako sú vlasy, pokožka, zuby, sklo, papier, vlákna, kovy a materiály obsahujúce kremík. Soli vytvorené s vo vode rozpustnými kyselinami majú tendenciu tvoriť gély pri vysokých koncentráciách. Acetáty, nikotináty, fosfáty a sírany sú rozpustné vo vode, zatiaľ čo ich soli mastných kyselín s dlhým reťazcom sú rozpustné v oleji. Má dobrú skladovaciu stabilitu v podmienkach odolných voči vlhkosti, ale po dlhodobom skladovaní alebo skladovaní v prostredí s nízkou teplotou sa môžu vyzrážať kryštály a po zahriatí a miešaní sa môže vrátiť do jednotného stavu. Kontakt s vodou alebo vlhkosťou postupne spôsobí hydrolýzu, čím sa zmenia jeho funkcie. Dlhodobé zahrievanie, aj keď teplota stúpne na 165 °C...℃, neovplyvní jeho stabilitu, ale farba sa zmení. Stojí za zmienku, že keďže alkylimidazolín je stredne silná zásada, je vysoko dráždivý pre pokožku a oči, zatiaľ čo soli alkylimidazolínu majú výrazne znížené podráždenie.
Čas uverejnenia: 25. februára 2026