【技术】聊聊这三种类型的两性表面活性剂
2016.12.01
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表面活性剂（简称表面活性剂）是化工上极为常用的物质，美国CTFA《国际化妆品原料字典和手册》（第十二版）将表面活性剂分为六大类，分别为：清洁剂、乳化剂、增泡剂、水溶助长剂、加溶剂和悬浮剂。而在我国主要是按照其离子类型分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂，而离子型表面活性剂又可以分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂。
之前雨潇有介绍阴、阳离子表面活性剂，现在我们聊聊两性离子表面活性剂。
顾名思义，两性表面活性剂是同时具有阴阳离子亲水基团的表面活性剂。在不同的pH范围，两性离子表面活性剂具有3种存在形式，即在酸性介质中，表现出阳离子表面活性剂的性能，亲水基团带正电；在酸性介质当中，表现出阴离子表面活性剂的性能，亲水基团带负电；在中性介质中，表现两性，在等电点附近，水溶解度最低。
两性表面活性剂单独使用的时候，洗涤、乳化、润湿能力不足，单独很少运用于润湿、乳化作用，但是与阴离子、阳离子表面活性剂复配的时候表现出强的去污，泡沫的增强效果。另外其优良的流变特性、水溶助长性、钙皂分散性、良好的生物降解性可以弥补其劣势的情况。在化妆品中越来越受重视。
1、酰基乙二胺及其衍生物
两性咪唑啉是由长链脂肪酸和乙氨基乙醇胺缩合反应生成叔胺类的2-烷基羟乙基咪唑啉，再通过烷基化反应，生成两性咪唑啉。其中由于烷基化剂的种类和用量的不同，生成一系列的两性咪唑啉。而环状的咪唑啉衍生物非常容易发生开环水解，形成脂酰两性基乙酸或其盐类化合物。
两性的咪唑啉在强酸强碱的条件下是会发生水解的，但是在化妆品的使用情况下，它是稳定的。
此外，脂酰两性基乙酸及其盐类是温和的表面活性剂，与所有的表面活性剂都可以配伍，对硬水的容忍度较高。和阴离子表面活性剂络合，可以减少阴离子表面活性剂对眼睛的刺激作用，但是又不影响其发泡效果。其常用于温和的香波和沐浴制品，含有两性咪唑啉的香波能够使头发柔软，易梳理和抗静电，一般使用的pH范围是6.5-7.5。
2、N-烷基氨基酸或亚胺二酸
这类分子是由氯乙酸或者丙烯酸与烷基胺反应产生的氨基酸衍生物（之前找原料网有一篇关于N - 酰基氨基酸表面活性剂的性能及应用研究进展）。烷基氨基丙酸不溶于水，但是其钠盐溶于水，呈两性形式。在酸性或者碱性介质中，N-烷基氨基酸丙酸不会水解，在化妆品使用情况下十分稳定。N-烷基氨基酸钠盐易溶于酸性或者碱性溶液。在等电点时溶解度低。
烷基氨基酸可以和其他表面活性剂、电解质和硬水离子配伍。对氧化剂、水解、酸碱的稳定性也明显。这类表面活性剂在碱性条件下是良好的乳化剂、润湿剂和洗涤剂。中碱性时时良好的发泡剂，酸性条件下发泡性能丧失。重要的是其低刺激作用，可以降低其他表面活性剂对眼睛的刺激，并提供良好的稠理作用。
3、甜菜碱型
甜菜碱型两性表面活性剂最早是从甜菜碱得到的，工业上是采用烷基二甲基叔胺与卤代乙酸盐进行反应制得。如果烷基二甲基叔胺为十二烷基二甲基叔胺，则反应后得到的为十二烷基二甲基甜菜碱，它易溶于水，呈透明溶液，具有良好的发泡性能和洗涤能力，对硬水稳定。由十二烷基二羟乙基叔胺制得的十二烷基二羟乙基甜菜碱也具有十二烷基二甲基甜菜碱的性质。
羟基甜菜碱作为液洗成分，在宽温度范围内具有良好的水溶性且洗涤效果好，可应用于高浓度高水溶性液洗成分，烷基酰胺甜菜碱增泡性强，刺激性低，且泡沫稳定，可用于洗涤剂和香波酰胺丙基甜菜碱制成的液洗皂对皮肤刺激性小安全性高，具有皮肤柔和感。
此外甜菜碱系作为乳化剂用于化妆品乳液，其溶液稳定，涂于皮肤上延展性好，具有良好护肤作用，而且杀菌性亦好，对皮肤富有营养性。
甜菜碱系两性袭面活性剂因其良好的发泡、去污、安全、抗硬水等性能用于香波中与阴离于型和非离子型表面活性剂复配后具有增泡、增粘、降低刺激性等作用。
甜菜碱两性表面活性剂的发展起源于在纺织行业的应用。甜菜碱两性表面活性剂是化学稳定性最强的表面活性剂类别之一，它在很宽的pH范围内维持两性特征和化学稳定性，因此甜菜碱两性表面活性剂适合作为匀染剂、在羊毛的硫酸化作用中作为润湿剂、擦洗剂、抗静电和柔软剂等。
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