第4章　阳离子表面活性剂的合成与工艺

阳离子表面活性剂在水溶液中发生电离后，亲水基部分带正电荷的阳离子基团，其中绝大多数含有氮原子，少数为含硫、磷或碘原子的阳离子基团。阳离子表面性剂含有一个或两个长链疏水基，并与一个或两个亲水基相连接。

阳离子表面活性剂除了具有一般表面活性剂的基本性质外，还表现出一些特殊性能，如具有良好的杀菌、杀藻、防霉能力，良好的柔软、抗静电、调理性能，而且抗菌谱广、用量少、刺激性低。因此可用作柔软剂、杀菌剂、匀染剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂、金属缓蚀剂、絮凝剂和浮选剂等。部分阳离子表面活性剂的杀菌性见表4-1。

表4-1　阳离子表面活性剂的杀菌性

阳离子表面活性剂带正电荷，而纺织品、金属、玻璃、塑料、矿物、动物或人体组织等通常带负电荷，它在固体表面上的吸附状态与阴离子及非离子表面活性剂不同。阳离子表面活性剂的极性基团由于静电引力朝向固体表面，而疏水基朝向水相，使固体表面呈“疏水状态”，因此阳离子表面活性剂不适用于洗涤去污。

阳离子表面活性剂的上述吸附状态使得固体表面形成亲油性膜，从而具有疏水作用，可显著降低纤维等固体表面的静摩擦系数，因而具有良好的防水性和柔软平滑性。由于静摩擦系数的降低，使固体表面不易产生静电；同时由于其带正电荷的亲水基团吸附于固体表面，增加导电性，因此阳离子表面活性剂具有良好的抗静电性能。阳离子表面性剂亲水基团所带的正电荷吸附于细菌的细胞壁并进一步透过细胞壁，与蛋白质作用而杀死细菌，从而具有杀菌作用。

通常认为，阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在水溶液中相互作用会产生沉淀或絮状络合物，从而产生负效应甚至使表面活性剂失去表面活性。事实并非如此，研究发现在一定条件下阴-阳离子表面活性剂复配体系具有很高的表面活性，显示出协同增效作用。这是由于阴、阳离子间强烈的静电相互作用，使溶液内部的表面活性分子更易聚集形成胶束，表面吸附层中的表面活性分子的排列更为紧密，表面能更低所致。但是这种因静电作用而形成的离子化合物，会使阳离子表面活性剂失去柔软和抗静电性能。因此在使用过程中，用阴离子表面活性剂洗过的织物，必须冲洗干净，才能使用以阳离子表面活性剂为主的柔软剂处理。

在阳离子表面活性剂中，最重要的是含氮的阳离子表面活性剂。而在含氮的阳离子表面活性剂中，根据氮原子在分子中的位置，又可分为胺盐、季铵盐、杂环类、疏水基通过中间键与氮原子连接的阳离子表面活性剂等类型。此外，还有高分子阳离子表面活性剂及盐型阳离子表面活性剂等。