阳离子表面活性剂

英文名：Cationic surface active agent ；

用途

　　用作织物柔软剂、油漆油墨印刷助剂、抗静电剂、杀菌剂、沥青乳化剂。

概述

　　生产阳离子表面活性剂所用的原料: 硫酸二甲酯 。
　　阳离子表面活性剂其分子溶于水发生电离后，与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的。亲油基一般是长碳链烃基。亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子，少数为含硫或磷原子的阳离子。分子中的阴离子不具有表面活性，通常是单个原子或基团，如氯、溴、醋酸根离子等。阳离子表面活性剂带有正电荷，与阴离子表面活性剂所带的电荷相反，两者配合使用一般会形成沉淀，丧失表面活性。它能和非离子表面活性剂配合使用。

分类

　　阳离子表面活性剂在水溶液中电离时生成的表面活性离子带正电荷，其疏水基与阴离子表面活性剂相似。阳离子表面活性剂的亲水基离子中含有氮原子，根据氮原子在分子中的位置不同分为胺盐、季铵盐和杂环型三类。

1．胺盐

　　胺盐是用酸中和烷基伯胺、仲胺、叔胺或乙醇胺得到的产物。根据胺的不同分为脂肪胺盐、乙醇胺盐和聚乙烯多胺盐。
　　(1)脂肪胺盐 脂肪胺盐是用盐酸、甲酸、乙酸中和烷基伯胺、仲胺和叔胺得到的产物，如:
　　60～70℃
　　C12H25NH2+CH3COOH========C12H25NH+3·CH3COO-
　　(2)乙醇胺盐 是酸与一、二、三乙醇胺反应的产物，如
　　R—N(CH2CH20H)2+HCl===[R--NH(CH2CH20H)2]+C1-
　　(二乙醇胺)
　　纺织工业中常用的柔软剂索罗明A也属于这一’类。如索罗明A的制法为：
　　CH2CH20H CH2CH20H
　　C17HasCOOHd-《CHaCH20H1C17HasCOOCH2CHzN二 —HCOOH，
　　CH2CH20H CH2CH20H
　　(三乙醇胺)
　　CH2CH20H
　　／
　　C17H35COOCH2CH2N ·HC00H(索罗明A)
　　＼
　　CH2CH20H
　　(3)聚乙烯多胺盐 卤代烷与二乙三胺、三乙四胺反应可得到不同的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
　　(亚乙基亚胺) (N—烷基多乙多胺)
　　这些胺与酸反应得到聚乙烯多胺盐都是表面活性剂。
　　胺盐型阳离子表面活性剂水溶性较小，在酸性介质中较稳定；在中性、碱性介质中会发生水解析出胺，通常只适合作纤维柔软剂，不适合作洗涤剂。

2．季铵盐

　　季铵盐型阳离子表面活性剂通式为[ ]x-，式中R为C10～C18。长链烷基，Rl、R2、R3 一般是甲、乙基，也可以有一个是苄基或长链烷基，X是氯、溴、碘或其他阴离子基团：多数情况下是氯或溴。
　　季铵盐型阳离子表面活性剂是产量高、应用广的阳离子表面活性剂。一般由叔胺与醇、卤代烃、硫酸二甲酯等烃基化试剂反应制得。 ：吡啶《》(C5H5N)也可以看成一种特殊的叔胺，通常把吡啶与卤代烷的反应产物也归于季铵盐中。如溴代十六烷与吡啶反应得到的产物十六烷基溴化吡啶是一种常用的杀菌剂。
　　季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好，既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。由于大部分纤维表面带负电，用季铵盐阳离子表面活性剂可中和其电荷，因此有较好的抗静电作用。它们能在纤维表面形成疏水油膜，降低纤维的摩擦系数使之具有柔软、平滑的效果所以可作柔软剂。这种表面活，生剂除可作抗静电剂柔软剂外，还可作护发产品中的头发定型调理剂，纺织工业中的匀染固色剂。但它有使机械生锈的缺点，价格也较贵。在清洗剂中常与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。

3．杂环类阳离子表面活性剂

　　杂环类阳离子表面活性剂可以有咪唑啉、吗啉胍类、三嗪类衍生物等。
　　眯唑啉是含有二个氮原子的五元杂环的单环化合物，如2—烷基咪唑啉，它与硫酸二甲酯肛 反应可生成季铵盐；如脂肪酸与二亚乙基三胺反应生成2—烷基氨基乙基咪唑啉，得到的产物乙酰化再与甲酸中和或季铵化都得到阳离子表面活性剂。它们都可做纤维柔软剂或杀菌剂。
　　一般阳离子表面活性剂去污力较差，因此通常不用阳离子表面活性剂作洗涤剂。但在特殊的清洗剂中如杀菌消毒洗涤剂中会加入阳离子特别是季铵盐型阳离子表面活性剂。