1. Vue d'ensemble

Les tensioactifs amphotères désignent à la fois les groupes hydrophiles cationiques et les groupes hydrophobes anioniques dans la structure moléculaire, qui peuvent être ionisés dans une solution aqueuse et présentent les caractéristiques des tensioactifs anioniques dans une certaine condition moyenne, mais dans une autre condition moyenne C'est une classe de tensioactifs qui présentent les caractéristiques des tensioactifs cationiques.

Les tensioactifs amphotères de type bétaïne désignent une classe de composés dont la structure est similaire à celle du produit naturel bétaïne. Le nom chimique de la bétaïne est l'acétate de triméthylammonium. C'est un produit naturel découvert par Scheibler (Scheibler C. 1869, Scheibler C. 1870) et séparé du jus de betterave. Scheibler a nommé la bétaïne beta-in d'après son nom latin beta vulgaris.

En 1876, Bruhl a adopté le terme bétaïne et a suggéré que les composés ayant des structures similaires aux produits naturels soient nommés "bétaïnes«, Qui sont des tensioactifs amphotères de type bétaïne. Les tensioactifs amphotères de type bétaïne peuvent être divisés en type acide carboxylique, type acide sulfonique, type sulfate, type sulfite, type phosphate, type phosphite, type acide phosphonique et type phosphonite selon le type de groupe acide. . À l'heure actuelle, les recherches nationales sur les surfactants à base de bétaïne sont très actives. Parmi eux, les produits de type acide carboxylique, de type acide sulfonique et de type phosphate ont été davantage rapportés.

La plupart des centres de charge positifs des tensioactifs amphotères de type bétaïne sont supportés sur des atomes d'ammonium quaternaire N, tandis que les centres de charge négatifs sont supportés sur des groupes acides chargés négativement. La différence entre les tensioactifs amphotères de type bétaïne et les autres tensioactifs amphotères est qu'en raison de la présence d'azote d'ammonium quaternaire dans la molécule, il n'existera pas sous forme de tensioactifs anioniques dans les solutions alcalines. Dans différentes gammes de pH, les tensioactifs amphotères de type bétaïne n'existeront que sous forme de tensioactifs zwitterioniques ou cationiques. Par conséquent, dans la zone isoélectrique, les tensioactifs amphotères bétaïne ne sont pas aussi sujets à une forte diminution de la solubilité que les autres tensioactifs amphotères avec de l'azote faiblement basique.

Les tensioactifs amphotères de type bétaïne sont également différents des tensioactifs cationiques. Certains chercheurs (Beckett AH 1963) estiment qu'il devrait être classé comme «tensioactif amphotère au sel d'ammonium quaternaire»; Moore CD (1960) estime qu'il devrait être classé comme «tensioactif de sel d'ammonium quaternaire». Contrairement aux tensioactifs cationiques tels que les «tensioactifs externes de sel d'ammonium quaternaire», les tensioactifs amphotères de type bétaïne peuvent être utilisés en combinaison avec des tensioactifs anioniques et ne formeront pas de composés «électriquement neutres».

Les tensioactifs amphotères de type bétaïne sont une partie importante des tensioactifs amphotères. Il a une excellente compatibilité avec les tensioactifs anioniques, cationiques et non ioniques, a d'excellents effets synergiques et est de nature douce. Il a de bonnes propriétés antistatiques, des propriétés bactéricides, des propriétés anticorrosives et est facilement biodégradable. Il est largement utilisé dans l'industrie chimique quotidienne. Avec l'approfondissement de la recherche, davantage de tensioactifs de type bétaïne seront développés et appliqués.

2. Progrès de la recherche sur les tensioactifs amphotères de type bétaïne

Dès 1869, Liebreich O. utilisait la triméthylamine pour préparer la bétaïne; en 1937, le premier rapport de brevet sur les surfactants amphotères est apparu au Royaume-Uni, et en 1940 DuPont a rapporté les premiers surfactants amphotères de la série bétaïne (Betaine). Depuis lors, divers pays ont commencé à rechercher et à développer des tensioactifs amphotères, y compris des composés de bétaïne. Avec l'application croissante detensioactifs bétaïne, le rythme de la recherche dans ce domaine s'accélère également. Ces dernières années, de nombreux nouveaux produits ont été développés.

Xu Jinyun et coll. préparé de l'octadécyl bétaïne avec de l'octadécyl amine tertiaire, de l'acide chloroacétique et de l'hydroxyde de sodium comme matières premières, et testé sa tension superficielle, ses propriétés antistatiques, ses propriétés émulsifiantes et d'autres propriétés d'application. La bétaïne de base a été comparée. Zhang Li et d'autres ont également effectué des recherches sur la chimie d'interface de ce surfactant, comme la tension superficielle, la microémulsion et les paramètres structurels.

Chen Zonggang et d'autres ont réagi avec de l'acide stéarique et de la triéthanolamine pour générer du stéarate de triéthanolamine, et ont contrôlé le rapport des réactifs pour rendre le produit principalement un diester, puis ont réagi avec le réactif de quaternisation monochloroacétate de sodium pour générer l'ester d'acide gras de triéthanolamine, la bétaïne. Ce tensioactif peut être utilisé comme agent adoucissant pour l'impression et la teinture. Sa douceur est proche de l'huile de silicone aminée, sa blancheur et sa mouillabilité sont meilleures que l'huile de silicone aminée, et elle est facilement biodégradable. C'est un produit respectueux de l'environnement.

FangYiwen etal. lauroamidopropyl bétaïne synthétisée avec la N, N-diméthyl N'-lauroyl-1,3-propanediamine et le chloroacétate de sodium comme matières premières. Le produit a des propriétés moussantes élevées, de stabilisation de la mousse et d'épaississement. , Bonne compatibilité avec les autres composants du shampooing.

Chen Hongling et coll. synthétisé deux sulfoimidazolinebétaïnes en utilisant du 2-bromoéthylsulfonate de sodium comme matière de base hydrophile et de l'alkylimidazoline et en testant leurs propriétés physiques et chimiques. La formule développée est la suivante.

Jiang Liubo obtient la N-lauricamidopropyl-N'-β-hydroxypropylamine sulfobétaïne en éliminant le chlorure de sodium du l-chloropropyl-2-hydroxysulfonate de sodium et de la lauramide diméthylpropylamine par réaction, chacun Les indicateurs techniques sont fondamentalement en ligne avec les produits de marque importés. Il a des performances douces, une très faible irritation, une mousse riche et fine et une excellente résistance à l'eau et à la stérilisation.

Nonglanping utilise du dodécanol, de l'épichlorhydrine, du chloroéthanol et de la diméthylamine comme matières premières, et du P2O5 comme réactif de phosphorylation, et le nom synthétique est 2- [N- (3-dodécyloxy-2-hydroxy) propyl -N, N-diméthylammonium] éthyl phosphate bétaïne .

 

Cen Bo et coll. la déshydroabiétylamine séparée et purifiée à partir de la colophane amine disproportionnée, puis la N-déhydroabiétyl-N à travers la N, N-diméthyl déhydroabiétyl amine comme matière première. La N-diméthyl carboxyméthyl bétaïne et son chlorure sont deux nouveaux types de tensioactifs amphotères bétaïne.

 

Wang Jun et coll. a synthétisé le tensioactif amphotère de type bétaïne-dodécyl diméthyl hydroxypropyl sulfobétaïne avec de l'épichlorhydrine, du bisulfite de sodium et de la dodécyl amine tertiaire comme matières premières. Les conditions de réaction ont été optimisées.

 

Henan Dao Chung Chemical Technology Co., Ltd.a préparé deux nouveaux tensioactifs amphotères de type bétaïne contenant une structure de chaîne polyoxyéthylène en faisant réagir une alkyl polyoxyéthylène diméthyl amine tertiaire avec de l'acide chloroacétique ou de l'acide chloroéthyl sulfurique. Réaliser une production industrialisée.

 

Les pays étrangers sont toujours au premier rang dans le domaine tensioactifs bétaïne, et leurs travaux de recherche et développement méritent toute l’attention et la référence de l’étude. Par exemple, Chew, CH, etc. ont synthétisé un polymère tensioactif de type bétaïne AUDMAA avec du chlorure d'acryloyle 1-pyridinedécanol et de l'acide aminoacétique. Sa concentration micellaire critique à 24 ℃ est de 9,42 × 10-3mol / L. L'énergie d'activation de la polymérisation est de 50,2 kJ / mol. Furuno Takeshi et coll. a synthétisé deux nouveaux tensioactifs de type bétaïne, la N, N-hydroxyéthyl-N-éthyl ester d'acide gras bétaïne et N- (ester d'acide gras) éthyl- avec de l'huile de tarot comme matière première. Sulfonate de N, N-bis (2-hydroxyéthyl) -3-12-hydroxypropyl) ammonium.

 

Ces dernières années, il y a eu de nombreux développements gratifiants dans les propriétés physiques et chimiques des tensioactifs bétaïne. Par exemple: YousukeOne, etc. (acide dodécyle, tétradécyle, hexadécyle, oléique) -diméthyl bétaïne, le comportement diélectrique de la solution micellaire de tensioactif bétaïne a été étudié. Cela n'a rien à voir avec la concentration de micelles, et la force de relaxation de la solution de tensioactif amphotère change proportionnellement à la concentration, qui est similaire à l'aminoglycolato bétaïne qui a une structure chimique bétaïne mais n'est pas un tensioactif. Les résultats montrent que la surface micellaire du tensioactif amphotère a également le même moment dipolaire instantané que la solution de glycine bétaïne.