Неіонні ПАР

Неіоногенні поверхнево-активні речовини – характеристики та властивості

Неіоногенні поверхнево-активні речовини є частиною великої групи поверхнево-активних сполук, які називаються поверхнево-активними речовинами. Вони характеризуються унікальною амфіфільною структурою, яка визначає всі їхні властивості та застосування. Неіоногенні поверхнево-активні речовини включають велику кількість синтетичних хімічних речовин різних типів та структур. Вони не дисоціюють при розчиненні у воді та характеризуються найширшим спектром властивостей, залежно від співвідношення гідрофільно-ліпофільного балансу (ГЛБ).

Властивості неіоногенних поверхнево-активних речовин:

• Хороші емульгуючі властивості,
• Здатність змінювати реологію,
• Висока розчинність у воді,
• Здебільшого біорозкладний,
• Сумісний з іншими поверхнево-активними сполуками,
• Висока хімічна стабільність.

Приклади неіоногенних поверхнево-активних речовин – хімічна класифікація

До ключових хімічних груп неіоногенних поверхнево-активних речовин належать:

• Етоксильовані жирні спирти

Вони складають найбільшу групу неіоногенних сполук з поверхнево-активними властивостями. Вони утворюються шляхом етоксилювання жирних спиртів етиленоксидом. Загальна формула цих сполук — R-(OCH₂CH₂)_n-OH, де R позначає алкільний ланцюг жирної кислоти, а n — кількість ланок етиленоксиду. Довжина алкільного ланцюга жирної кислоти та ступінь етоксилювання визначають специфічні властивості та застосування кожного етоксилату жирного спирту. Прикладом такої поверхнево-активної речовини є, наприклад, похідна полі(алкіленоксиду) синтетичного спирту (ROKAnol NL8P4).

• Похідні естерів

Естерні похідні – це широко використовуваний клас біорозкладних неіоногенних поверхнево-активних речовин, що включають естери цукрів, сорбітану та гліцерину. Їх часто отримують з відновлюваних природних ресурсів, таких як рослинні олії. Вони діють як універсальні миючі засоби, переважно в косметичних цілях. Портфоліо PCC Group включає, серед іншого, ROKwinol 60, який є етоксильованим сорбітанмоностеаратом.

• Похідні аміну

Деякі хімічні сполуки, будучи похідними амінів, залишаються електрично нейтральними в широкому діапазоні pH. До них належать, серед інших, жирні аміни та алканоламіди. Як наслідок, їх можна використовувати в синтезі неіоногенних поверхнево-активних речовин, найчастіше в реакції з етиленоксидом. Вони характеризуються добрими змочувальними властивостями. Їх можна використовувати як стабілізатори та емульгатори. Прикладом такої речовини є етоксильований C16-18 алкіламін (ROKAmin SR15).

• Блок-сополімери

Блок-сополімери містять довгі сегменти в основному ланцюзі, що складаються з мономерів певного типу. Коли етиленоксид та пропіленоксид полімеризуються разом, утворюються так звані блок-сополімери EO/PO. Вони демонструють дуже хороші поверхневі, емульгуючі та солюбілізуючі властивості. У випадку сополімерів важливе співвідношення EO та PO в молекулі, оскільки воно визначає її поведінку в продуктах. Асортимент PCC Group також включає неіоногенні поверхнево-активні речовини, які є блок-сополімерами, наприклад, EXOmer L64.

Як вибрати неіоногенну поверхнево-активну речовину?

Вибір неіоногенної поверхнево-активної речовини ґрунтується на хімічних знаннях та вимогах до конкретного продукту. Найважливішими критеріями вибору є:

Значення HLB

Значення гідрофільно-ліпофільного балансу (HLB) є ключовим параметром для вимірювання відносної гідрофільної та ліпофільної сили неіоногенних поверхнево-активних речовин. Ті, що мають значення HLB до 3, характеризуються протипінними властивостями. Значення HLB від 7 до 9 вказує на дуже хороші змочувальні властивості, тоді як значення, близькі до 18, характерні для мийних засобів та розчинників.

Точка помутніння

Це стосується температури , за якої розчин неіоногенної поверхнево-активної речовини змінює колір з прозорого на каламутний при нагріванні. Ця точка тісно пов’язана з довжиною поліоксиетиленового (ЕО) ланцюга в молекулі поверхнево-активної речовини. Довші ЕО ланцюги призводять до вищих точок помутніння, оскільки вони збільшують гідрофільність молекули поверхнево-активної речовини.

Температура замерзання

Це стосується температури, за якої речовина переходить з рідкого у твердий стан. У випадку неіоногенних поверхнево-активних речовин, температура замерзання визначає їхню плинність та зручність використання за низьких температур. Як правило, неіоногенні поверхнево-активні речовини з нижчим етиленоксидним (ЕО) числом або розгалуженою спиртовою структурою демонструють нижчі температури застигання, зазвичай нижче -10°C. Це дозволяє їм підтримувати хорошу плинність за низьких температур, що полегшує холодну обробку.

Неіонні поверхнево-активні речовини порівняно з іншими поверхнево-активними сполуками

Спектр дії поверхнево-активних речовин дуже широкий. Вони відрізняються своєю хімічною структурою, а отже, і властивостями та сферами застосування.

Неіоногенні поверхнево-активні речовини – це поверхнево-активні речовини, які не утворюють іонів у водних розчинах. У цьому відношенні вони відрізняються від катіонних, аніонних та амфотерних поверхнево-активних речовин, які несуть позитивний або негативний заряд. Вони демонструють високу стабільність і стійкість до жорсткої води – не утворюють надмірної піни. Вони призначені переважно для продуктів м’якої дії та демонструють добру сумісність з іншими поверхнево-активними речовинами у рецептурах.

Аніонні мийні засоби, навпаки, відносно дешеві у виробництві та біорозкладні. Вони характеризуються сильними піноутворюючими властивостями та хорошою мийною ефективністю. Водночас вони можуть викликати подразнення, тому їх уникають, наприклад, у дитячій косметиці.

Катіонні поверхнево-активні речовини мають менше значення в промисловості, але вони залишаються цінними інгредієнтами , наприклад, у засобах догляду за шкірою та пральних порошках. Їхніми основними перевагами є дезінфікуючі властивості та сильна спорідненість з поверхнями. Однак вони дбайливіші для шкіри, ніж їхні аніонні аналоги.

Амфотерні поверхнево-активні речовини, через високу собівартість виробництва, використовуються переважно у спеціалізованих продуктах. Вони дуже ніжні для шкіри, а в рецептурах з іншими поверхнево-активними речовинами можуть пом’якшити їх подразнюючу дію.

Стандарти безпеки в технології поверхнево-активних речовин

Маркетинг хімічних речовин, таких як неіоногенні поверхнево-активні речовини, або їх використання в промислових та лабораторних процесах вимагає суворого дотримання всіх законів і правил.

Регламенти REACH та CLP є основою хімічної безпеки. Вони регулюють реєстрацію, розповсюдження та маркування вироблених неіоногенних поверхнево-активних речовин. Вони чітко визначають інформацію, яка має бути включена до Паспорту безпеки, включаючи деталі щодо токсичності, ризиків розкладу та впливу. Крім того, Регламент CLP накладає обов’язок використовувати піктограми. Це важливо, оскільки використання певних неіоногенних поверхнево-активних речовин обмежене через їх вплив, такий як порушення ендокринної системи.

Використання неіоногенних поверхнево-активних речовин у косметиці чи харчових продуктах також вимагає забезпечення високого рівня чистоти продукту – вони не повинні містити залишків, наприклад, етиленоксиду. Кожен інгредієнт повинен мати назву, що відповідає міжнародній системі INCI , а поверхнево-активні речовини, що використовуються як харчові емульгатори, повинні бути включені до списку дозволених добавок.

Ключові сфери застосування неіоногенних поверхнево-активних речовин

Косметичні продукти

Неіоногенні поверхнево-активні речовини широко використовуються в косметичній промисловості для виробництва готових рецептур. Вони мають хороші очищувальні властивості та є ніжними для шкіри. Вони є важливими інгредієнтами у виробництві косметики для догляду за шкірою та очищення. Найчастіше вони діють як емульгатори. Вони допомагають змішувати речовини, нерозчинні у воді, такі як олії та жири. Це забезпечує гладку, однорідну консистенцію кінцевого продукту. Вибрані неіоногенні поверхнево-активні речовини діють як кондиціонуючі агенти та пом’якшувальні засоби в косметиці для очищення та догляду за шкірою.

Парфуми

Солюбілізатори, такі як неіоногенні поверхнево-активні речовини, можуть бути інгредієнтами парфумів. Солюбілізація дозволяє вводити речовини, які не розчиняються або важко розчиняються у воді, такі як ароматизатори, рослинні екстракти, вітаміни та інші маслянисті речовини, у водні та водно-спиртові розчини. Солюбілізуючі властивості неіоногенних поверхнево-активних речовин використовуються не лише в парфумерії, але й у деяких косметичних засобах.

Гірничодобувна промисловість

Цю групу поверхневих сполук можна включити до складу вогнестійких гідравлічних рідин HFA. Вони також використовуються в рідинах для обробки та служать покращувачами змащувальних властивостей.

Засоби захисту рослин

Чудові емульгуючі властивості неіоногенних поверхнево-активних речовин визначають їх використання в пестицидних рецептурах. Вони сприяють їх утворенню та підтримують стабільність готового продукту. Додавання неіоногенних поверхнево-активних речовин до засобів захисту рослин покращує їхні властивості застосування – адгезію та змочуваність поверхні рослин.

Солярійна промисловість

Деякі неіоногенні поверхнево-активні речовини є добавками в процесах дублення. Вони забезпечують пом’якшувальний ефект, а також покращують технологічні характеристики та міцність сировини. Вони ідеально підходять як мийні засоби. Крім того, вони мають високу здатність проникати в різні волокна.

Виробництво фарб

Неіоногенні поверхнево-активні речовини використовуються у лакофарбовій промисловості завдяки своїм дуже добрим емульгуючим властивостям. Вони сприяють утворенню стабільних емульсій та допомагають у диспергуванні барвників. Деякі неіоногенні поверхнево-активні речовини мають здатність подовжувати час витримки фарб. Вони також впливають на поведінку фарби під час нанесення, полегшуючи її нанесення та покращуючи її розподільність.

Хімічна промисловість

Сировина у вигляді неіоногенних поверхнево-активних речовин може бути використана як проміжні продукти для хімічного синтезу. Завдяки лужній природі вибраних сполук, їх використовують для нейтралізації кислотних речовин та як регулятор pH. Ця властивість використовується, серед іншого, у виробництві рідин для обробки металів, мийних засобів, мийних засобів, засобів для чищення та автомобільної хімії.