陽(yáng)離子表面活性劑
???????陽(yáng)離子表面活性劑分子溶于水發(fā)生電離后，與親油基相連的親水基是帶陽(yáng)電荷的表面活性劑。親油基一般是長(zhǎng)碳鏈烴基。親水基絕大多數(shù)為含氮原子的陽(yáng)離子，少數(shù)為含硫或磷原子的陽(yáng)離子。
陽(yáng)離子表面活性劑基本信息
| 中文名稱 | 陽(yáng)離子表面活性劑 | 外文名稱 | Cationic surface active agent |
|---|---|---|---|
| 形態(tài) | 主要是白色、淡黃至棕黃液體固體 | ?原料 | 硫酸二甲酯 |
陽(yáng)離子表面活性劑在水溶液中電離時(shí)生成的表面活性離子帶正電荷，其疏水基與陰離子表面活性劑相似。陽(yáng)離子表面活性劑的親水基離子中含有氮原子，根據(jù)氮原子在分子中的位置不同分為胺鹽、季銨鹽和雜環(huán)型三類。
胺鹽是用酸中和烷基伯胺、仲胺、叔胺或乙醇胺得到的產(chǎn)物。根據(jù)胺的不同分為脂肪胺鹽、乙醇胺鹽和聚乙烯多胺鹽。
(1)脂肪胺鹽 脂肪胺鹽是用鹽酸、甲酸、乙酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的產(chǎn)物，如:
60~70℃
C12H25NH2+CH3COOH========C12H25NH+3·CH3COO-
(2)乙醇胺鹽 是酸與一、二、三乙醇胺反應(yīng)的產(chǎn)物，如
R-N(CH2CH20H)2+HCl===[R--NH(CH2CH20H)2]+C1-
(二乙醇胺)
紡織工業(yè)中常用的柔軟劑索羅明A也屬于這一'類。如索羅明A的制法為:
CH2CH20H CH2CH20H
C17HasCOOHd-《CHaCH20H1C17HasCOOCH2CHzN二 -HCOOH，
CH2CH20H CH2CH20H
(三乙醇胺)
CH2CH20H
/
C17H35COOCH2CH2N ·HC00H(索羅明A)
\
CH2CH20H
(3)聚乙烯多胺鹽 鹵代烷與二乙三胺、三乙四胺反應(yīng)可得到不同的N-烷基多胺，如:
R-X+NH2CH2CH2NHCH2CH2NH2==R- NHCH2CH2NHCH2CH2NH2
(二乙三胺) (N-烷基二乙三胺)
RNH2+n CH2-CH2==R-RH(CH2CH2NH).H
\/
N
H
(亞乙基亞胺) (N-烷基多乙多胺)
這些胺與酸反應(yīng)得到聚乙烯多胺鹽都是表面活性劑。
胺鹽型陽(yáng)離子表面活性劑水溶性較小，在酸性介質(zhì)中較穩(wěn)定;在中性、堿性介質(zhì)中會(huì)發(fā)生水解析出胺，通常只適合作纖維柔軟劑，不適合作洗滌劑。
季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑通式為[ ]x-，式中R為C10~C18。長(zhǎng)鏈烷基，Rl、R2、R3 一般是甲、乙基，也可以有一個(gè)是芐基或長(zhǎng)鏈烷基，X是氯、溴、碘或其他陰離子基團(tuán):多數(shù)情況下是氯或溴。
季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑是產(chǎn)量高、應(yīng)用廣的陽(yáng)離子表面活性劑。一般由叔胺與醇、鹵代烴、硫酸二甲酯等烴基化試劑反應(yīng)制得。 :吡啶《》(C5H5N)也可以看成一種特殊的叔胺，通常把吡啶與鹵代烷的反應(yīng)產(chǎn)物也歸于季銨鹽中。如溴代十六烷與吡啶反應(yīng)得到的產(chǎn)物十六烷基溴化吡啶是一種常用的殺菌劑。
季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑水溶性好，既耐酸又耐堿且大多數(shù)具有殺菌作用。由于大部分纖維表面帶負(fù)電，用季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑可中和其電荷，因此有較好的抗靜電作用。它們能在纖維表面形成疏水油膜，降低纖維的摩擦系數(shù)使之具有柔軟、平滑的效果所以可作柔軟劑。這種表面活性劑除可作抗靜電劑柔軟劑外，還可作護(hù)發(fā)產(chǎn)品中的頭發(fā)定型調(diào)理劑，紡織工業(yè)中的勻染固色劑。但它有使機(jī)械生銹的缺點(diǎn)，價(jià)格也較貴。在清洗劑中常與非離子表面活性劑復(fù)配成殺菌、消毒清洗劑。
雜環(huán)類陽(yáng)離子表面活性劑可以有咪唑啉、嗎啉胍類、三嗪類衍生物等。
瞇唑啉是含有二個(gè)氮原子的五元雜環(huán)的單環(huán)化合物，如2-烷基咪唑啉，它與硫酸二甲酯肛 反應(yīng)可生成季銨鹽;如脂肪酸與二亞乙基三胺反應(yīng)生成2-烷基氨基乙基咪唑啉，得到的產(chǎn)物乙?；倥c甲酸中和或季銨化都得到陽(yáng)離子表面活性劑。它們都可做纖維柔軟劑或殺菌劑。
一般陽(yáng)離子表面活性劑去污力較差，因此通常不用陽(yáng)離子表面活性劑作洗滌劑。但在特殊的清洗劑中如殺菌消毒洗滌劑中會(huì)加入陽(yáng)離子特別是季銨鹽型陽(yáng)離子表面活性劑。