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氧化胺表面活性剂的基本特性
发布时间:20-12-11
1.水溶性
由于氧化胺分子中存在N→0的极性键,偶极矩为4.38D,因此该化合物具有高极性,高熔点的特征。它易溶于极性溶剂,例如水和低级醇,但几乎不溶于非极性溶剂,例如矿物油和苯。
在水溶液中,氧化胺以水合物(R1R2R3NO·XH2O)的形式大量存在,但是随着pH值的变化,极性也会变化。例如,在pH> 7的碱性溶液中,其主要是阴离子表面活性剂。。但是,在pH <3的酸性溶液中,氧化胺主要以阳离子[R1R2R3NOH] +的形式存在。氧化胺水溶液具有弱氧化性,可用于化妆品中使皮肤变白。
2.表面活性
(1)表面张力:加入氧化胺后,水的表面张力将大大降低。例如,纯水的表面张力为72.80×10-3N / m。各种氧化胺的临界胶束浓度(cmc)下的表面张力约为30×10-3N / m。在cmc处,氧化胺的表面张力远低于季铵盐,因此氧化胺的表面活性优于季铵盐。
(2)去污:氧化胺与AES或AS混合时,对去污有协同作用,但与LAS混合时,协同作用不大。洗唇膏的产品使用12%脂肪酸(C12:C18 = 12:1),13%非离子表面活性剂,12%LAS。如果添加一定量的氧化胺,清洁效果将非常好。
(3)乳化力:乳化力是衡量乳化剂质量的指标。例如,在相同条件下于70°C乳化氧化胺水溶液和石油溶剂,然后观察乳化后的体积变化。结果表明,在胺氧化物的同系物中,乳化能力随着长链烷基的碳原子数的增加而增加。氧化胺作为乳化剂的另一个特点是,它可以在很宽的pH值范围内乳化,尤其是在酸性介质中,可以与季铵阳离子相容,作为防腐剂和杀菌剂,不仅不会阻碍其的防腐性能防腐剂,并可以增强其防腐性能,这是其他非离子表面活性剂所无法达到的。
(4)发泡和泡沫稳定:氧化胺是一种高效的泡沫稳定剂,通常用于洗衣液或洗碗精中。用量为1%至5%的产品具有温和的性能,对眼睛无刺激,并且对硬水具有抵抗力。它具有良好的性能,并且在pH = 9、300mg / kg的硬水中泡沫较高。当脂肪醇硫酸钠(AS)与氧化胺混合时,泡沫充满且稳定,即使有油脂也不会改变。因此,它经常与诸如LAS,AS,AES,SAS等阴离子活性剂结合使用,并具有良好的抗刺激作用。由氧化胺产生的泡沫具有乳脂感,并且广泛用于洗发剂和淋浴产品中。
(5) Thickening effect: Amine oxide has a good thickening effect. For example, the mass fraction of amine oxide mixed with AES (1:9) is 15% active substance solution (the following% are all mass fractions), in an acid medium , Even with little salt, the thickening effect is obvious, and it is mild and has good conditioning. Amine oxide 4.5%, AES 8.5%, NaCl 4%, pH=8, viscosity (20°C) up to 7Pa·s, cloud point <-5°C, but for the solubilization and thickening of shampoo, the carbon atom is preferably C14. The thickening effect of amine oxide can also be used in high alkaline bleach (9% C12, 0.5% NaOH, 4% Na2CO3, a small amount of amine oxide), 10% HCl solution added 1.5% dihydroxyethyl tallow base Amine oxide and 1.5% tallow dimethyl ammonium chloride can increase the consistency to 1Pa·S.
当氧化胺的浓度超过一定范围时,形成非常厚的中间相。即使温度升高,也无法更改为各向同性的流动相。因此,当生产氧化胺时,通常只能获得约30%的水溶液,这很难获得。对于较高浓度的产品,必须添加阴离子表面活性剂以获得较高浓度的氧化铵产品。
(4)与阴离子表面活性剂的相容性
氧化胺两性表面活性剂的性能相对温和。阴离子表面活性剂和氧化胺用于大量洗涤剂配方中,以减少对阴离子表面活性剂的刺激并获得特殊效果。当氧化胺的浓度低于cmc时,与阴离子表面活性剂混合形成阴离子和阳离子会增加沉淀的pH值,这是由于氧化胺的质子化趋势引起的。在cmc,两种形式混合胶束;在cmc高时,形成的阴离子盐和阳离子盐溶解在混合的胶束中。
当pH≥8时,氧化胺表现出非离子性,可与阴离子混合。当pH≤8时,与阴离子的相容性将产生不混溶的区域,从而导致沉淀;当pH≤6时,将两者以适当的比例配合。氧化胺和阴离子表面活性剂结合形成阴离子-阳离子对,形成透明溶液。此时,阴离子阳离子盐溶解在过量的表面活性剂胶束中。如果使用二甲基氧化胺代替二甲基氧化胺,则相容性会更好。如果将其替换为含有聚氧乙烯醚链段的氧化胺,则效果最佳。
(5)生理毒性
氧化胺是无毒或低毒的物质。市售原液对兔子的皮肤有主要刺激性,眼睛有中等刺激性。浓度为2%时,没有刺激。它已经喂入并用烷基二甲基包覆了两年。氧化胺,未发现由氧化胺引起的致癌作用。氧化胺的生物降解性良好,2周后可降解88%,4周后可降解93%。氧化胺基本上是无毒的,对皮肤和眼睛的刺激性非常低。根据克莱因的报告:氧化胺的LD50为2000mg / kg〜6000mg / kg,几乎相当于4000mg / kg食盐的LD50。与其他活性剂混合使用时,氧化胺具有抗刺激性,可用于去头屑香波中以减少对ZPT的刺激性。另外,在酸性洗发剂和酸性溶液中,氧化胺可以与头发和皮肤角上的羧基相互作用。它可以调理头发,减少颤动,易于弄湿梳子,并改善皮肤的粗糙度。
(6)抗菌
烷基氧化胺具有一定的抗菌活性,但未达到季铵盐的强杀菌性能。但是,含有氧化胺的配方产品具有其自身的防腐性能,可以在很稀的溶液中防止霉菌生长并保持高活性。。一些复合氧化胺甚至表现出更高的杀菌性能,并在肥皂中用作杀菌除臭剂,甚至配制了含碘的杀菌剂,以提高碘的溶解度和稳定性,并发挥杀菌和协同作用。其中,十二烷基二甲基氧化胺抑制金黄色葡萄球菌生长的作用与相应的阳离子表面活性剂相当,而其他氧化胺的杀菌作用相对较差。
(7)抗静电
氧化胺具有高吸湿性和离子化趋势,并且可以在纤维或树脂的表面上形成导电连续膜,因此具有出色的抗静电性能。与其他抗静电剂相比,其最大的特点是随环境湿度的变化而变化,抗静电作用变化很小,即使在较低的湿度下也显示出良好的抗静电性能。氧化胺还具有一定的热稳定性和良好的润滑性,可以与常见的润滑剂,乳化剂和其他抗静电剂兼容,并且易于使用。
(8)抗氧化剂
氧化胺不仅可以自身稳定地存在于次氯酸盐溶液中,而且还可以帮助其他表面活性剂稳定次氯酸盐,因此被广泛用于杀菌和消毒洗涤剂中。
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