I tensioattivi non ionici del tipo polietilenglicole (PE) possono essere classificati in base al tipo di gruppo idrofobico, inclusi-eteri poliossietilenici di alcol grassi a catena lunga, eteri alchilfenoli poliossietilenici, esteri poliossietilenici di acidi grassi, poliossietilene alchilammine, poliossietilen alchilammidi e polieteri.
Eteri poliossietilenici di alcol grassi a catena lunga-
L'atomo di idrogeno sul gruppo idrossile nelle molecole di alcol grasso a catena lunga- è un atomo di idrogeno attivo e l'ossido di etilene è un composto attivo che può sostituire l'atomo di idrogeno. Reagiscono facilmente e polimerizzano negli eteri.
Infatti l'aggiunta dell'ossido di etilene procede gradualmente, aggiungendo prima una molecola di ossido di etilene, poi una seconda, una terza e così via. La detergenza ottimale si osserva dopo l'aggiunta di 10-15 molecole. Gli alcoli grassi a catena lunga comunemente usati includono alcol lauril oleilico, palmitolo, alcol stearilico, cicloesanolo e alcoli terpenici. Questi tensioattivi hanno elevata stabilità, buona biodegradabilità e solubilità in acqua ed eccellenti capacità emulsionanti, bagnanti, penetranti, disperdenti e solubilizzanti. Sono comunemente usati nei detersivi per bucato e negli shampoo. Gli eteri alchifenoli poliossietilenici sono prodotti dalla reazione di addizione degli alchifenoli con ossido di etilene. I fenoli comunemente usati includono ottilfenolo e nonilfenolo. Quando si utilizza il nonilfenolo, il prodotto formato dall'aggiunta di 4 molecole di ossido di etilene è insolubile in acqua; il prodotto formato dall'aggiunta di 6 o 7 molecole di ossido di etilene è completamente solubile in acqua a temperatura ambiente; il prodotto formato dall'aggiunta di 8-12 molecole di ossido di etilene presenta buon potere bagnante, penetrante e detergente, nonché buon potere emulsionante, che lo rende adatto all'uso come detergente e penetrante; il prodotto formato dall'aggiunta di più di 15 molecole di ossido di etilene non ha proprietà penetranti né detergenti, ma ha un buon potere emulsionante e disperdente, che lo rende adatto all'uso come emulsionante disperdente, livellante e ritardante. Gli eteri di alchifenolo poliossietilene hanno un'elevata stabilità chimica e non vengono facilmente distrutti da acidi o alcali forti anche a temperature elevate e la loro biodegradabilità è scarsa. Pertanto, la loro domanda sta gradualmente diminuendo e vengono utilizzati principalmente nei detergenti acidi e alcalini per metalli, con un minor utilizzo nei detergenti domestici.
Esteri poliossietilenici degli acidi grassi
Gli acidi grassi reagiscono con l'ossido di etilene in presenza di un catalizzatore per formare esteri poliossietilenici di acidi grassi. Maggiore è il numero di atomi di carbonio nell'acido grasso, minore è la sua solubilità e maggiore è il suo punto di intorbidimento, ad eccezione degli acidi grassi contenenti gruppi idrossilici o acidi grassi insaturi. L'effetto del numero di molecole di ossido di etilene aggiunte sull'estere è simile a quello degli eteri poliossietilenici degli alcol grassi. Ad esempio, gli acidi grassi con 12-18 atomi di carbonio legati a 12-15 molecole di ossido di etilene hanno un eccellente potere detergente, mentre quelli con meno di questo numero, come 5-6 molecole di ossido di etilene, mostrano un potere emulsionante solubile in olio. Questo tipo di tensioattivo ha una penetrazione e una detergenza inferiori rispetto agli eteri poliossietilenici degli alcoli grassi e degli alchifenoli e viene utilizzato principalmente come emulsionante, disperdente, agente oliante per fibre e agente ausiliario di tintura.
Poliossietilene alchilammine
Le alchilammine subiscono una reazione di addizione con ossido di etilene per produrre due prodotti di reazione. Similmente ai tre tensioattivi non ionici menzionati sopra, quando il numero di aggiunte di ossido di etilene nella molecola di poliossietilene alchilammina è piccolo, questa è insolubile in acqua ma solubile in olio. Tuttavia, a causa della sua struttura amminica organica, è solubile in soluzioni acquose acide. Pertanto, le poliossietilene alchilammine possiedono alcune caratteristiche sia dei tensioattivi non ionici che cationici, come la resistenza agli acidi ma scarsa resistenza agli alcali e proprietà battericide. Quando il numero di aggiunte di ossido di etilene è elevato, la sua nonionicità aumenta e non precipita in soluzioni alcaline, mostrando una buona attività anche in soluzioni alcaline.
A causa della maggiore nonionicità e della cationicità relativamente ridotta, presenta compatibilità con tensioattivi anionici e può essere utilizzato in combinazione con essi. Poiché questo tensioattivo combina proprietà non ioniche e cationiche, è comunemente usato come agente ausiliario di tintura e nella produzione di rayon per migliorare la resistenza dei filati di fibre rigenerate. Aiuta inoltre a mantenere la pulizia degli orifizi della filiera e a prevenire il deposito di sporco.
Poliossietilene alchilolammidi
Le alchilolammidi subiscono una reazione di addizione con l'ossido di etilene per formare poliossietilene alchilolammidi. Questi tensioattivi non ionici possiedono forti proprietà schiumogene e stabilizzanti e sono quindi comunemente usati come promotori e stabilizzanti della schiuma. Alcuni mostrano anche buoni effetti detergenti, solubilizzanti e addensanti. Uno dei primi prodotti di questo tipo è la lauroil dietanolamina, che viene sintetizzata riscaldando l'acido laurico e la dietanolamina sotto protezione di azoto. Lauroil dietanolamina è insolubile in acqua; mostra una buona solubilità in acqua e detergenza solo se combinato con una molecola di dietanolammina per formare un complesso. Può essere utilizzato come stabilizzatore di schiuma nei detergenti, nonché come emulsionante, antiruggine e sapone per il lavaggio a secco. La stabilità e la resistenza all'idrolisi di questo tensioattivo sono superiori a quelle degli esteri poliossietilenici degli acidi grassi.
Polieteri
I prodotti polieterei sono un termine generale per una serie di prodotti copolimerizzati con glicole propilenico come agente di partenza e vari ossidi di poliossipropilene-etilene con diverse masse molecolari relative. La massa molecolare relativa dei polieteri può raggiungere diverse migliaia o più, significativamente superiore a quella dei tensioattivi ordinari, pertanto possono essere classificati anche come tensioattivi ad alto peso molecolare. I polieteri hanno proprietà uniche; sono generalmente non-igroscopici, solubili meglio in acqua fredda che in acqua calda e le soluzioni concentrate sono simili al gel-. Sono anche solubili negli idrocarburi aromatici e nei solventi organici clorurati. I polieteri hanno bassa tossicità e basso potere schiumogeno; i polieteri con una massa molecolare relativa di 2000-3000 hanno una buona detergenza; masse molecolari relative più elevate hanno un migliore potere disperdente. Inoltre, i polieteri hanno un forte potere emulsionante, quindi possono essere utilizzati in detergenti a bassa formazione di schiuma, emulsionanti, antischiuma, nonché agenti livellanti per tessuti, agenti antistatici, lubrificanti refrigeranti per il taglio dei metalli e leganti. Hanno applicazioni ancora più ampie in alcuni campi specializzati.
