Các chất hoạt động bề mặt không ion loại polyetylen glycol (PE) có thể được phân loại theo loại nhóm kỵ nước, bao gồm ete polyoxyetylen rượu béo chuỗi dài-, ete polyoxyetylen alkylphenol, este polyoxyetylen của axit béo, polyoxyetylen alkylamine, polyoxyetylen alkylamit và polyete.
Ete polyoxyetylen rượu béo chuỗi-dài
Nguyên tử hydro trên nhóm hydroxyl trong phân tử rượu béo chuỗi dài-là một nguyên tử hydro hoạt động và ethylene oxit là một hợp chất hoạt động có thể thay thế nguyên tử hydro. Chúng dễ dàng phản ứng và polyme hóa thành ete.
Trên thực tế, việc bổ sung ethylene oxit tiến hành dần dần, đầu tiên thêm một phân tử ethylene oxit, sau đó thêm phân tử thứ hai, thứ ba, v.v. Khả năng tẩy rửa tối ưu đạt được sau khi thêm 10-15 phân tử. Các loại rượu béo chuỗi dài thường được sử dụng bao gồm rượu lauryl oleyl, palmitol, rượu stearyl, cyclohexanol và rượu terpene. Các chất hoạt động bề mặt này có độ ổn định cao, khả năng phân hủy sinh học và hòa tan trong nước tốt, khả năng nhũ hóa, làm ướt, thẩm thấu, phân tán và hòa tan tuyệt vời. Chúng thường được sử dụng trong bột giặt và dầu gội. Alkylphenol polyoxyetylen ete được tạo ra bằng phản ứng cộng của alkylphenol với etylen oxit. Các phenol thường được sử dụng bao gồm octylphenol và nonylphenol. Khi sử dụng nonylphenol, sản phẩm tạo thành khi thêm 4 phân tử ethylene oxit không tan trong nước; sản phẩm tạo thành khi thêm 6 hoặc 7 phân tử ethylene oxit hòa tan hoàn toàn trong nước ở nhiệt độ phòng; sản phẩm được hình thành bằng cách thêm 8-12 phân tử ethylene oxit có khả năng làm ướt, thẩm thấu và tẩy rửa tốt, đồng thời có khả năng nhũ hóa tốt nên thích hợp để sử dụng làm chất tẩy rửa và chất thẩm thấu; sản phẩm được hình thành bằng cách bổ sung hơn 15 phân tử ethylene oxit không có khả năng thẩm thấu hoặc tẩy rửa nhưng có khả năng nhũ hóa và phân tán tốt nên thích hợp để sử dụng làm chất phân tán nhũ hóa, chất làm đều màu và chất làm chậm. Các ete polyoxyetylen alkylphenol có độ ổn định hóa học cao và không dễ bị phá hủy bởi axit mạnh hoặc kiềm ngay cả ở nhiệt độ cao và khả năng phân hủy sinh học của chúng kém. Do đó, nhu cầu của chúng ngày càng giảm và chúng chủ yếu được sử dụng trong chất tẩy rửa có tính axit và kiềm cho kim loại, ít được sử dụng trong chất tẩy rửa gia dụng.
Este polyoxyetylen của axit béo
Axit béo phản ứng với ethylene oxit với sự có mặt của chất xúc tác để tạo thành este polyoxyethylene của axit béo. Càng nhiều nguyên tử carbon trong axit béo thì độ hòa tan càng thấp và điểm đục của nó càng cao, ngoại trừ các axit béo chứa nhóm hydroxyl hoặc axit béo không bão hòa. Ảnh hưởng của số lượng phân tử ethylene oxit được thêm vào este tương tự như ảnh hưởng của ete polyoxyetylen của rượu béo. Ví dụ, axit béo có 12-18 nguyên tử cacbon liên kết với 12-15 phân tử ethylene oxit có khả năng tẩy rửa tuyệt vời, trong khi những axit béo có ít hơn con số này, chẳng hạn như 5-6 phân tử ethylene oxit, lại thể hiện khả năng nhũ hóa hòa tan trong dầu. Loại chất hoạt động bề mặt này có khả năng thẩm thấu và tẩy rửa thấp hơn so với ete polyoxyetylen của rượu béo và alkylphenol, và chủ yếu được sử dụng làm chất nhũ hóa, chất phân tán, chất bôi trơn sợi và chất phụ trợ nhuộm.
Polyoxyethylene alkylamines
Alkylamine trải qua phản ứng cộng với ethylene oxit để tạo ra hai sản phẩm phản ứng. Tương tự như ba chất hoạt động bề mặt không ion nêu trên, khi số lượng ethylene oxit bổ sung vào phân tử polyoxyethylene alkylamine ít thì không tan trong nước nhưng tan trong dầu. Tuy nhiên, do cấu trúc amin hữu cơ nên nó hòa tan trong dung dịch nước có tính axit. Do đó, polyoxyethylene alkylamines có một số đặc tính của cả chất hoạt động bề mặt không ion và cation, chẳng hạn như kháng axit nhưng kháng kiềm kém và đặc tính diệt khuẩn. Khi số lượng bổ sung ethylene oxit lớn, tính không ion của nó tăng lên và nó không kết tủa trong dung dịch kiềm, thể hiện hoạt động tốt ngay cả trong dung dịch kiềm.
Do tính không ion tăng lên và tính cation giảm tương đối, nó thể hiện khả năng tương thích với các chất hoạt động bề mặt anion và có thể được sử dụng kết hợp với chúng. Bởi vì chất hoạt động bề mặt này kết hợp các đặc tính không ion và cation nên nó thường được sử dụng làm chất phụ trợ nhuộm và trong sản xuất rayon để tăng cường độ bền của sợi xơ tái sinh. Nó cũng giúp duy trì độ sạch của các lỗ của máy trộn và ngăn chặn sự lắng đọng của bụi bẩn.
Polyoxyethylene alkylamide
Alkylolamide trải qua phản ứng cộng với ethylene oxit để tạo thành polyoxyethylene alkylolamide. Các chất hoạt động bề mặt không ion này có đặc tính tạo bọt và ổn định mạnh, do đó thường được sử dụng làm chất ổn định và thúc đẩy tạo bọt. Một số còn có tác dụng tẩy rửa, hòa tan và làm đặc tốt. Sản phẩm đầu tiên của loại này là lauroyl dietanolamine, được tổng hợp bằng cách đun nóng axit lauric và dietanolamine dưới sự bảo vệ bằng nitơ. Lauroyl dietanolamine không tan trong nước; nó chỉ thể hiện khả năng hòa tan trong nước và tẩy rửa tốt khi kết hợp với một phân tử dietanolamine để tạo thành phức hợp. Nó có thể được sử dụng làm chất ổn định bọt trong chất tẩy rửa, cũng như chất nhũ hóa, chất tẩy rỉ sét và xà phòng giặt khô. Độ ổn định và khả năng chống thủy phân của chất hoạt động bề mặt này vượt trội so với este polyoxyetylen của axit béo.
Polyete
Sản phẩm polyether là thuật ngữ chung để chỉ một loạt sản phẩm được đồng trùng hợp với propylene glycol làm chất ban đầu và các oxit polyoxypropylen{0}}ethylene khác nhau có khối lượng phân tử tương đối khác nhau. Khối lượng phân tử tương đối của polyete có thể đạt tới vài nghìn hoặc hơn, cao hơn đáng kể so với chất hoạt động bề mặt thông thường, do đó chúng cũng có thể được phân loại là chất hoạt động bề mặt có trọng lượng phân tử cao. Polyether có những đặc tính độc đáo; nhìn chung chúng không-hút ẩm, hòa tan trong nước lạnh tốt hơn trong nước nóng và dung dịch đậm đặc có dạng gel-. Chúng cũng hòa tan trong hydrocacbon thơm và dung môi hữu cơ clo hóa. Polyether có độc tính thấp và khả năng tạo bọt thấp; polyete có khối lượng phân tử tương đối 2000-3000 có khả năng tẩy rửa tốt; khối lượng phân tử tương đối cao hơn có khả năng phân tán tốt hơn. Ngoài ra, polyete có khả năng nhũ hóa mạnh nên chúng có thể được sử dụng trong chất tẩy rửa ít bọt, chất nhũ hóa, chất khử bọt, cũng như chất làm phẳng vải, chất chống tĩnh điện, chất bôi trơn làm mát cắt kim loại và chất kết dính. Chúng thậm chí còn có ứng dụng rộng rãi hơn trong một số lĩnh vực chuyên biệt.
