張桂菊，徐寶財

（北京工商大學化學與環(huán)境工程學院，北京 100048）

酰胺類表面活性劑的柔軟、抗靜電、殺菌性能研究

張桂菊，徐寶財

（北京工商大學化學與環(huán)境工程學院，北京 100048）

酰胺類表面活性劑性質(zhì)溫和，具有良好的生物降解性和穩(wěn)定性。介紹了酰胺類表面活性劑在織物

柔軟、抗靜電及殺菌性能方面的研究進展，認為酰胺類表面活性劑有著十分廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：酰胺基團；表面活性劑；柔軟；抗靜電；殺菌

酰胺類表面活性劑是含有酰胺基團的一類物質(zhì)，目前已有多種各具特色的工業(yè)品種投放市場，包括陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性表面活性劑，主要用于洗滌劑、化妝品、工業(yè)產(chǎn)品及一些特殊產(chǎn)品中。由于酰胺基團的引入，除了具有一般表面活性劑的洗滌、潤濕、乳化、穩(wěn)泡、增稠等功能之外，該類表面活性劑性質(zhì)溫和，還具有更好的生物降解性和穩(wěn)定性等。因此，具有柔軟、抗靜電以及殺菌性能的酰胺類表面活性劑已成為國內(nèi)外研究的熱點。

1 酰胺類陽離子表面活性劑

由于陽離子表面活性劑在纖維表面的直接作用性和吸附效應(yīng)，使得其在纖維表面容易形成一個吸附層。因此，陽離子表面活性劑很適合用作織物柔軟劑。酰胺類陽離子表面活性劑用作纖維柔軟劑，由于疏水基與酰胺鍵相連，不易分解，可使纖維表面變平滑而不必降低水的表面張力，還有良好的抗靜電性。

黃亦軍等[1]用硬脂酸、二乙烯三胺、尿素和烷基化試劑合成了多酰胺陽離子表面活性劑，應(yīng)用試驗證明，這類多酰胺陽離子柔軟劑對多種織物有良好的柔軟效果，性能優(yōu)于同類的單、雙酰胺柔軟劑。

Fabrice Goursaud等[2]合成了一種新型的果糖酰胺基甜菜堿陽離子表面活性劑，可用作織物柔軟劑、抗靜電劑、乳化劑、殺菌劑、抗腐蝕及穩(wěn)泡劑等。

纖維本身一般都帶有負電荷。陽離子表面活性劑制成的柔軟劑可以很好地吸附于纖維表面，有效降低纖維的靜電和纖維間的摩擦，使纖維伸展而不易粘結(jié)成團，從而達到柔軟效果。李姝等[3]分別以6種不同長度碳鏈的脂肪酸、N, N-二甲基-1,3-丙二胺、硫酸二乙酯為原料合成了一系列脂肪酰胺丙基二甲基叔胺及其季銨鹽。研究發(fā)現(xiàn)，長鏈疏水基的數(shù)目越多或碳鏈越長，吸附性越強，相應(yīng)的柔軟性也越強。因此，在用于柔軟劑配方時，可以考慮用C18～C22的酰胺型陽離子表面活性劑。

2 酰胺類陰離子表面活性劑

脂肪酸烷醇酰胺磷酸酯[4]是一類重要的陰離子表面活性劑。由于分子中同時含有氮和磷原子，此類表面活性劑具有某些獨特的優(yōu)異性能，如良好的酸堿穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐電離性，生物降解性好，具有優(yōu)良的抗靜電性。

脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯類表面活性劑[4]由于引入了硼原子（硼是一種無毒、無公害的非活性元素），使得該類表面活性劑具有無毒、無腐蝕性、沸點高的特性，而且具有阻燃性、殺菌性、熱穩(wěn)定性好以及抗靜電持久、耐水洗性好等優(yōu)點。

3 酰胺類非離子表面活性劑

酰胺類非離子表面活性劑主要有脂肪酸烷醇酰胺和烷基葡糖酰胺兩大類。

脂肪酸烷醇酰胺類化合物[5]是使用年代久遠、品種和數(shù)量較多的一大類非離子表面活性劑，因其分子中存在酰胺鍵而具有強的耐水解性能，而且毒性低、生物降解性好、不刺激皮膚，是合成洗滌劑中重要的活性物單體，廣泛應(yīng)用于洗滌劑、泡沫穩(wěn)定劑、增稠劑、柔軟劑、防銹劑、抗靜電劑等。烷醇酰胺含有酰胺基團和羥基，與皮革纖維具有一定的親和力，對纖維有很好的潤滑能力[6]。

烷基葡糖酰胺屬一種新型非離子表面活性劑，具有對皮膚表面作用溫和、生物降解快、無毒無刺激、能與各種表面活性劑復配及優(yōu)良的協(xié)同增效作用等特點。另外，酰胺鍵具有良好的耐酸、耐堿、耐熱性能，使得其在紡織、食品、工業(yè)分離以及生物醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值。汪士金等[7]合成了一種新型的包含糖基部分和雙疏水長鏈的糖基多酰胺表面活性劑，利用該表面活性劑對純棉織物進行整理后測定其懸垂系數(shù)為54.25%，而未經(jīng)整理的織物的懸垂系數(shù)為62.25%，說明其在紡織品柔軟整理等方面有良好的應(yīng)用前景。

4 酰胺類兩性表面活性劑

酰胺型肌氨酸系列表面活性劑的烷基為月桂基、油基、硬脂基等，具有良好的清洗性、起泡性和殺菌性，對皮膚和眼睛刺激性小，在牙齒表面有較強吸附性，殺菌作用期長，廣泛應(yīng)用于香波、浴液配方和牙膏、漱口水等口腔清潔用品中。酰胺基氧化胺類兩性表面活性劑具有高表面活性以及優(yōu)異的去污、發(fā)泡、抗靜電和防腐性，用于香波、浴液、護膚和餐洗等洗滌護理產(chǎn)品配方中有明顯優(yōu)勢[8]。

酰胺甜菜堿兩性表面活性劑具有良好的抗靜電性，對織物還有一定的柔軟能力，毒性和刺激性小，廣泛用于香波配方中。椰油酰胺丙基甜菜堿兩性表面活性劑在香波配方中應(yīng)用[9]，可以與其他表面活性劑配伍產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，表現(xiàn)出明顯的增稠、調(diào)理效果。其優(yōu)越的調(diào)理性能增強對頭發(fā)、皮膚的柔軟性，而且還能有效地降低纖維間摩擦系數(shù)，產(chǎn)生優(yōu)良的柔軟效果，不僅使織物具有疏水性，而且有明顯的抗靜電效應(yīng)。此外，其結(jié)構(gòu)中含有季銨基團，能提供直接的抑菌、殺菌作用，且這種作用受pH值變化影響很小。

5 酰胺類Gemini表面活性劑

含有酰胺官能團的Gemini表面活性劑是國內(nèi)外近年來研究的熱點[10]。由于酰胺官能團的引入，Gemini表面活性劑有著更好的生物降解性、溫和性、熱穩(wěn)定性和抗水解能力。

Gemini季銨鹽陽離子表面活性劑多數(shù)以酯基和烷基為連接基團，而以酰胺基團為聯(lián)接基團的Gemini季銨鹽陽離子表面活性劑具有更好的柔順性、潤濕性和生物降解性[11]。

Pawel Misiak等[12]以N,N’-二甲基氨基丙胺、L-賴氨酸乙酯、脂肪酸等原料合成了一系列季銨鹽型Gemini表面活性劑殺菌劑。測試表明，該陽離子Gemini表面活性劑對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都具有良好的殺菌性能，殺菌能力明顯優(yōu)于十二烷基三甲基溴化銨，是一種很有應(yīng)用前景的新型殺菌劑。

6 總結(jié)和展望

酰胺類表面活性劑含有酰胺基團，比一般的表面活性劑具有更好的生物降解性、溫和性、耐水解性以及耐酸、堿、熱穩(wěn)定性，在柔軟劑、抗靜電劑以及殺菌劑方面具有潛在的應(yīng)用前景。隨著其應(yīng)用研究的深入，酰胺類表面活性劑必將在上述領(lǐng)域發(fā)揮其獨特的作用。

[1] 黃亦軍, 周建勛, 陳洪元. 多酰胺陽離子表面活性劑的合成[J]. 表面活性劑工業(yè), 1996, 2: 25-27.

[2] F. Goursaud, T. Benvegnu. Synthesis of 1-octadecyl 5-betainylamino-5-deoxy-b-D-fructopyranoside hydrochloride as a new longchain cationic sugar-based surfactant, Carbohydrate Research, 2009, 344: 136-139.

[3] 李姝, 許虎君, 周國南, 牛林, 陳雪, 沈丹丹. 系列酰胺型陽離子表面活性劑的合成與性能[J]. 精細石油化工, 2008, 25 (6):27-30.

[4] 杜海燕, 劉鶴鳴. 脂肪酸烷醇酰胺酯類表面活性劑的研究進展與發(fā)展趨勢[J].日用化學工業(yè), 2007, 37(5): 327-330.

[5] H. Maag, Fatty acid derivatives: important surfactants for household, cosmetic and industrial purposes. J. Am. Oil Chem. Soc. 1984, 61: 259-267.

[6] 常致成. 脂肪酰胺和脂肪酸酯類非離子表面活性劑的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 表面活性劑工業(yè), 2000, 2: 5-8.

[7] 汪士金, 劉振東, 余甲賢, 郭變玲. 新型葡萄糖酰胺表面活性劑的合成[J]. 紡織學報, 2007, 28(4): 60-63.

[8] 黨榮斌, 胡衛(wèi)東. 酰胺類表面活性劑合成方法簡述[J]. 表面活性劑工業(yè), 1997, 2: 22-24.

[9] 涂華, 滿瑞林, 陳衛(wèi)萍. 多功能兩性表面活性劑椰油酰胺丙基甜菜堿[J]. 日用化學品科學 2001, 21(4): 44-46.

[10]張素貞, 馬曉梅, 聶兆廣等. Gemini表面活性劑中間體的合成與分析[ J]. 青島大學學報:工程技術(shù)版, 2007, 22(4): 45-49.

[11]郭祥峰, 賈麗華. 陽離子表面活性劑[M]. 北京:化學工業(yè)出版社, 2002: 162.

[12]P. Misiak, B. R.-Roszak, A. Mozrzymas, E. Fisicaro. Effect of a carboxylic group on the conformational properties of some gemini surfactants. J Solution Chem, 2007, 36: 845-851.