一、概述
表面活性劑的出現(xiàn)改變了人們的生活，其應(yīng)用幾乎滲透到各個領(lǐng)域，成為現(xiàn)代工業(yè)和日常生活無法離開的制劑。由于陽離子表面活性劑獨特的性能，其應(yīng)用越來越廣泛，而陽離子表面活性劑中幾種特殊的形式更是成了特殊中的特殊，成為人們開發(fā)特殊功能產(chǎn)品的秘密武器，可以說是特殊新品開發(fā)中的“暗器”。目前研究比較熱門的幾種特種陽離子表面活性劑是①能夠和陰離子混溶而不生成沉淀，同時具有強烈協(xié)同增效作用的陽離子表面活性劑。如聚氧乙烯基烷基季銨鹽、聚氧乙烯基琥珀酸單酯季銨鹽、聚氧乙烯基失水山梨醇單脂肪酸酯季銨鹽；②低聚雙生或多生陽離子表面活性劑（Gemini）。如長鏈烷基雙生季銨鹽，長鏈烷基三生季銨鹽、雙長鏈烷基季銨鹽以及聚氧乙烯基烷基雙生、三生季銨鹽，司盤雙生、三生季銨鹽，吐溫雙生、三生季銨鹽，烷基多苷雙生、三生季銨鹽，天然松香基雙生、三生季銨鹽，該類表面活性劑具有更高的表面活性和較低的臨界膠束濃度以及優(yōu)良的配伍增效性能；③天然無毒易生物降解類陽離子表面活性劑。如烷基多糖苷類季銨鹽、蔗糖單脂肪酸酯季銨鹽、松香酯基季銨鹽、纖維素醚基季銨鹽、淀粉醚基季銨鹽、瓜耳膠醚基季銨鹽、氨基酸酯基季銨鹽，該類陽離子表面活性劑原料來源天然、毒性極低，屬綠色表面活性劑，同時由于其醚基、酯基鍵力較弱，在自然界中易分解，分解產(chǎn)物易于生物降解，具有很強的環(huán)保效能，從而解決了社會發(fā)展需要和自然環(huán)境日益惡化的矛盾；④高分子陽離子表面活性劑除天然陽離子高分子外，人們可以根據(jù)需要添加親油基團、親水基團，合成具有各種特殊功效的陽離子表面活性劑如聚苯乙烯丙烯酸類陽離子表面活性劑、聚丙烯酰胺類陽離子表面活性劑；⑤具有非完全碳原子的陽離子表面活性劑。如含硅系列陽離子表面活性劑、含氟系列陽離子表面活性劑。由于這些特殊的陽離子表面活性劑具有的特殊性能，因此可以被用于設(shè)計、制造特殊功效的工業(yè)和民用產(chǎn)品，可以在洗滌劑、殺菌劑、個人護理產(chǎn)品、紡織印染助劑、造紙助劑、油田助劑、高分子材料、催化合成、納米材料、水處理、金屬加工與防護、建筑助劑、交通助劑等領(lǐng)域開發(fā)出許多具有更佳效能，更低成本，功效優(yōu)異的新產(chǎn)品。
二、幾種特殊陽離子表面活性劑性能簡介
1.聚氧乙烯基陽離子表面活性劑該類表面活性劑包括脂肪醇聚氧乙烯醚單季銨鹽、烷基酚聚氧乙烯醚季銨鹽、失水山梨醇單脂肪酸酯聚氧乙烯醚季銨鹽。這些產(chǎn)品由于分子結(jié)構(gòu)中含有氧乙烯基團（EO），降低了表面活性劑離子的電荷密度，從而能減弱陰離子和陽離子間的靜電作用，并增大陰離子－陽離子復(fù)合物的親水性，使得陰陽離子表面活性劑能夠完全混溶而不產(chǎn)生沉淀，從而使陰陽混合體獲得良好的應(yīng)用可能性。通常在人們的觀念中陰陽離子表面活性劑無法進行混溶復(fù)配，一般陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復(fù)配時由于強烈的靜電作用使混合體系超過cmc時即產(chǎn)生沉淀，甚至低于cmc時就會發(fā)生相分離，特別是等摩爾混配時，更易產(chǎn)生沉淀，而含有乙氧基團的季銨鹽恰恰能解決這個問題，只要有足夠的EO基團，它幾乎能和所有的陰離子表面活性劑相混溶、復(fù)配。陰離子表面活性劑體系中由于這種相溶的特殊陽離子表面活性劑的添加，其性能會發(fā)生以下幾種明顯變化：
①表面張力得以降低，加入極少量的陽離子表面活性劑就可以明顯降低體系表面張力；
②可顯著降低臨界膠束濃度cmc，且降低效率可高達104倍，這樣就可產(chǎn)生強烈的協(xié)同效應(yīng)；③顯著增效效應(yīng)，陽離子表面活性劑的添加可使去污力大大提高，使泡沫“壽命”延長，粘度增大，穩(wěn)定性增加，潤濕性得以提高，表面接觸角減小，乳化力明顯提高，乳化劑用量大幅減少。由于添加的陽離子表面活性劑特別是雙生、三生陽離子表面活性劑具有較好的抗靜電、殺菌防霉、柔軟防塵功效，因而可以開發(fā)出具有多種新功能的“專利產(chǎn)品”，如洗護二合一的洗發(fā)香波、洗消二合一的餐具洗滌劑等。該類陽離子表面活性劑由于可以直接加入到陰離子體系中，因此不需采用“包裹”技術(shù)，在配方設(shè)計和產(chǎn)品制造中非常方便，由于制備工藝相對復(fù)雜，過程不易控制，目前國內(nèi)工業(yè)化產(chǎn)品為數(shù)尚不多，但在國外具有特殊功效的產(chǎn)品中已廣泛采用，如“防塵柔軟洗衣粉”。
2.雙生和三生陽離子表面活性劑雙生和三生陽離子表面活性劑是Gemini表面活性劑中的一種，而Gemini表面活性劑也以陽離子型為最多，所謂Gemini表面活性劑是指一個分子內(nèi)含有兩個親水基（或多個），兩個親油基（或多個）的一類表面活性劑。該類表面活性劑具有以下性質(zhì)：
①與傳統(tǒng)表面活性劑相比更易吸附在兩相界面，其吸附能力是傳統(tǒng)活性劑的10～10000倍，因而在降低表面張力、發(fā)泡、穩(wěn)泡、乳化方面具有特佳的效率和能力；
②具有較低的臨界膠束濃度（cmc），其cmc僅為傳統(tǒng)表面活性劑的1/10～1/100，這就意味著其刺激性小，并具有超強的增溶效果和成本優(yōu)勢；
③具有更多緊密的膠團結(jié)構(gòu)和雙倍的電荷基頭，當和其它表面活性劑復(fù)配時具有更為強烈的協(xié)同增效作用，特別是帶有EO基團的雙生或多生陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑相復(fù)配時，協(xié)同功效更加明顯；
④由于所帶電荷的成倍增加，因而對電解質(zhì)不敏感，復(fù)配性能優(yōu)異；
⑤該類陽離子表面活性劑具有比單生陽離子表面活性劑更強的殺菌能力；
⑥具有更強的相轉(zhuǎn)移催化能力（比CTAB要強許多）。由于雙生或多生陽離子表面活性劑具有的特殊性質(zhì)（其穩(wěn)定囊泡甚至可達數(shù)月）因而可被用作優(yōu)良的潤濕劑、增泡劑、穩(wěn)泡劑、增稠劑、強力殺菌劑（殺菌力比1227、新潔爾高100倍），、乳液乳化劑、相轉(zhuǎn)移催化劑（遠遠好于TAB）、協(xié)同增效劑。 3.酯基季銨鹽陽離子表面活性劑酯基季銨鹽由于其生物降解性優(yōu)異且對水生物毒性極低，目前國外已部分或全部替代性能穩(wěn)定、不易降解的烷基季銨鹽，被認為是繼直鏈ABS代替支鏈ABS之后表面活性劑歷史上的第二大變革，因而該類表面活性劑被廣泛用于漂洗柔軟劑、造紙柔軟劑、護發(fā)用品及其它工業(yè)助劑領(lǐng)域，該類表面活性劑在堿性條件下不穩(wěn)定，而在酸性條件下卻特別穩(wěn)定。如將聚氧乙烯醚表面活性劑制成酯基陽離子季銨鹽表面活性劑不僅具有非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的優(yōu)點，同時還可和陰離子表面活性劑混溶復(fù)配，從而大大拓寬了該類環(huán)保型表面活性劑的應(yīng)用范圍成為新產(chǎn)品、新配方開發(fā)的首選新品。三、結(jié)論利用特種表面活性劑的特殊性能研制和開發(fā)新功能產(chǎn)品已成為國內(nèi)開發(fā)熱點，表面活性劑工業(yè)企業(yè)只有不斷生產(chǎn)新的表面活性劑才能為下游企業(yè)提供“良炊之米”，而應(yīng)用企業(yè)對新型表面活性劑的應(yīng)用也必將推動新的、特殊的表面活性劑發(fā)展。
