Naboj kationskih površinsko aktivnih snovi je nasproten naboju anionskih površinsko aktivnih snovi, zato se kationske površinsko aktivne snovi pogosto imenujejo "inverzna mila". Glede na njihovo kemijsko strukturo imajo vsaj eno dolgoverižno hidrofobno skupino in eno pozitivno nabito hidrofilno skupino. Dolgoverižne hidrofobne skupine običajno izvirajo iz maščobnih kislin ali naftnih kemikalij, zato so maščobni amini pomembne surovine za kationske površinsko aktivne snovi. Kationske površinsko aktivne snovi imajo omejeno detergentno moč, vendar so njihove antibakterijske lastnosti in afiniteta za adsorpcijo na trdih površinah precej izrazite. V kozmetiki se običajno uporabljajo kot balzami za lase, fungicidi, bakteriostati, mehčalci in dodatki proti kariesu itd.
1. Sol maščobnega amina
Maščobni amini so v bistvu organske baze. V nevtralnih raztopinah so nenabiti, na tej točki nimajo kationske površinske aktivnosti in so lipofilni, ko je pH višji od 7. Terciarne aminske soli, pridobljene z nevtralizacijo z anorganskimi ali organskimi kislinami, imajo zadostno topnost in so v celoti priznane kot učinkovite kationske površinsko aktivne snovi. Organske soli so na splošno bolj topne v vodi kot anorganske soli. Redko se uporabljajo v formulacijah detergentov in čistil.
Nekvaternarni amonijevi kationi so zelo občutljivi na pH, večvalentne ione in elektrolite. Etoksilirani amini, ki nastanejo z etoksilacijo maščobnih aminov, so površinsko aktivne snovi, ki so po prilagoditvi pH združljive s kationskimi površinsko aktivnimi snovmi in imajo dobro detergentnost. Ko maščobne amine nevtraliziramo s salicilno kislino aliα-klorobenzojska kislina, njihovo protiglivično delovanje se lahko okrepi. Kvarterne amonijeve spojine med maščobnimi amini so najpogosteje uporabljena vrsta kationskih površinsko aktivnih snovi.
Kvarterne amonijeve soli imajo dobro stabilnost v kislih ali alkalnih medijih (pod 100°C). Topnost kvaternarnih amonijevih soli je povezana z dolžino alkilne verige; daljša kot je veriga, manjša je topnost v vodi. Monoalkil trimetil kvaterne amonijeve soli C16-C18 so slabo topne v vodi, topne v polarnih topilih in netopne v nepolarnih topilih. Dialkil dimetil kvaterne amonijeve soli so topne v nepolarnih topilih in netopne v vodi.
Posebne funkcije kvaternarnih amonijevih soli so v njihovi adsorpciji na negativno nabite površine ter v njihovih baktericidnih in razkužilnih učinkih. Izjemno pomembno je omeniti, da mešanje z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi, oksidi, peroksidi, silikati, srebrovim nitratom, natrijevim citratom, natrijevim tartratom, boraksom, kaolinom, beljakovinami in nekaterimi polimeri najverjetneje zmanjša njihovo baktericidno moč ali povzroči motnost.
Topnost alkil kvaternarnih amonijevih soli je povezana s hidrofilnimi skupinami; več kot je hidrofilnih skupin, boljša je topnost v vodi. 5-odstotni masni delež izopropanola ali 10-odstotni masni delež vodne raztopine ima pH 6–9. Imajo dobro kemijsko stabilnost, odpornost na svetlobo, toploto, močne kisline in močne alkalije ter prepustnost, antistatične lastnosti, baktericidne učinke (pri čemer so C12-C16 najučinkovitejši) in odlično zaviranje korozije. Alkil dimetil kvaternarne amonijeve soli imajo dve dolgoverižni alkilni skupini kot hidrofobni skupini, ki kažeta dobro mehkobo, antistatične lastnosti, določeno baktericidno sposobnost ter dobre omočilne in emulgirajoče učinke. So manj dražilne kot alkil trimetil kvaternarne amonijeve soli, kažejo kationske lastnosti v šibkih kislinah in tvorijo neionske spojine v nevtralnih in alkalnih pogojih.
2. Alkil imidazolinska sol
Alkil imidazolin je produkt, ki nastane z reakcijo maščobnih kislin in substituiranih etilendiaminov. Amidni etilamin nastane z segrevanjem (običajno pri 220~240℃) se pretvori v alkil imidazolin.
Alkil imidazolin je organski monociklični terciarni amin in srednje močna baza. Je tipična kationska površinsko aktivna snov, ki se lahko trdno adsorbira na negativno nabite površine, kot so lasje, koža, zobje, steklo, papir, vlakna, kovine in materiali, ki vsebujejo silicij. Soli, ki nastanejo z vodotopnimi kislinami, pri visokih koncentracijah običajno tvorijo gele. Acetati, nikotinati, fosfati in sulfati so topni v vodi, medtem ko so njihove dolgoverižne maščobne kislinske soli topne v olju. Ima dobro stabilnost pri skladiščenju v pogojih, odpornih proti vlagi, vendar se lahko po dolgotrajnem skladiščenju ali shranjevanju v okolju z nizko temperaturo oborijo kristali, ki se lahko ob segrevanju in mešanju vrnejo v enakomerno stanje. Stik z vodo ali vlago postopoma povzroči hidrolizo, kar spremeni njegove funkcije. Dolgotrajno segrevanje, tudi ko se temperatura dvigne na 165 °C.℃, ne bo vplivalo na njegovo stabilnost, vendar se bo barva spremenila. Omeniti velja, da je alkil imidazolin srednje močna baza, zato zelo draži kožo in oči, medtem ko imajo soli alkil imidazolina znatno manjše draženje.
Čas objave: 25. februar 2026