Nichtionische Tenside vom Typ Polyethylenglykol (PE) können nach der Art der hydrophoben Gruppe klassifiziert werden, einschließlich langkettiger Fettalkohol-Polyoxyethylenether, Alkylphenol-Polyoxyethylenether, Fettsäure-Polyoxyethylenester, Polyoxyethylen-Alkylamine, Polyoxyethylen-Alkylamide und Polyether.
Langkettige Fettalkoholpolyoxyethylenether
Das Wasserstoffatom an der Hydroxylgruppe in langkettigen Fettalkoholmolekülen ist ein aktives Wasserstoffatom, und Ethylenoxid ist eine aktive Verbindung, die das Wasserstoffatom ersetzen kann. Sie reagieren leicht und polymerisieren zu Ethern.
Tatsächlich erfolgt die Zugabe von Ethylenoxid schrittweise, indem zunächst ein Ethylenoxidmolekül, dann ein zweites, drittes usw. hinzugefügt wird. Eine optimale Waschwirkung wird nach Zugabe von 10-15 Molekülen beobachtet. Zu den häufig verwendeten langkettigen Fettalkoholen gehören Lauryloleylalkohol, Palmitol, Stearylalkohol, Cyclohexanol und Terpenalkohole. Diese Tenside zeichnen sich durch hohe Stabilität, gute biologische Abbaubarkeit und Wasserlöslichkeit sowie hervorragende Emulgier-, Benetzungs-, Penetrations-, Dispergier- und Lösungsfähigkeiten aus. Sie werden häufig in Waschmitteln und Shampoos verwendet. Alkylphenolpolyoxyethylenether werden durch Additionsreaktion von Alkylphenolen an Ethylenoxid hergestellt. Zu den häufig verwendeten Phenolen gehören Octylphenol und Nonylphenol. Bei der Verwendung von Nonylphenol ist das durch die Addition von 4 Molekülen Ethylenoxid entstehende Produkt in Wasser unlöslich; das durch Zugabe von 6 oder 7 Molekülen Ethylenoxid gebildete Produkt ist bei Raumtemperatur vollständig in Wasser löslich; Das durch die Zugabe von 8-12 Molekülen Ethylenoxid gebildete Produkt weist eine gute Benetzungs-, Penetrations- und Reinigungswirkung sowie eine gute Emulgierkraft auf, wodurch es für die Verwendung als Reinigungs- und Penetriermittel geeignet ist. Das Produkt, das durch die Zugabe von mehr als 15 Molekülen Ethylenoxid entsteht, hat keine Penetrations- oder Reinigungswirkung, verfügt aber über ein gutes Emulgier- und Dispergiervermögen, wodurch es für die Verwendung als emulgierendes Dispergiermittel, Verlaufsmittel und Verzögerungsmittel geeignet ist. Alkylphenolpolyoxyethylenether weisen eine hohe chemische Stabilität auf und werden selbst bei hohen Temperaturen nicht leicht durch starke Säuren oder Laugen zerstört, und ihre biologische Abbaubarkeit ist schlecht. Daher nimmt ihre Nachfrage allmählich ab und sie werden hauptsächlich in sauren und alkalischen Reinigungsmitteln für Metalle verwendet, seltener jedoch in Haushaltswaschmitteln.
Fettsäurepolyoxyethylenester
Fettsäuren reagieren mit Ethylenoxid in Gegenwart eines Katalysators zu Fettsäurepolyoxyethylenestern. Je mehr Kohlenstoffatome die Fettsäure enthält, desto geringer ist ihre Löslichkeit und desto höher ist ihr Trübungspunkt, mit Ausnahme von Fettsäuren mit Hydroxylgruppen oder ungesättigten Fettsäuren. Die Wirkung der Anzahl der hinzugefügten Ethylenoxidmoleküle auf den Ester ähnelt der von Fettalkoholpolyoxyethylenethern. Beispielsweise verfügen Fettsäuren mit 12-18 Kohlenstoffatomen, die an 12–15 Ethylenoxidmoleküle gebunden sind, über eine hervorragende Reinigungskraft, während Fettsäuren mit weniger als dieser Anzahl, wie z. B. 5–6 Ethylenoxidmoleküle, eine öllösliche Emulgierkraft aufweisen. Diese Art von Tensid hat eine geringere Penetrations- und Reinigungskraft als Polyoxyethylenether von Fettalkoholen und Alkylphenolen und wird hauptsächlich als Emulgator, Dispergiermittel, Faserölmittel und Färbehilfsmittel verwendet.
Polyoxyethylen-Alkylamine
Alkylamine gehen eine Additionsreaktion mit Ethylenoxid ein, wobei zwei Reaktionsprodukte entstehen. Ähnlich wie bei den drei oben genannten nichtionischen Tensiden ist das Polyoxyethylen-Alkylamin-Molekül, wenn die Anzahl der Ethylenoxid-Additionen gering ist, in Wasser unlöslich, aber in Öl löslich. Aufgrund seiner organischen Aminstruktur ist es jedoch in sauren wässrigen Lösungen löslich. Daher besitzen Polyoxyethylenalkylamine einige Eigenschaften sowohl nichtionischer als auch kationischer Tenside, wie Säurebeständigkeit, aber geringe Alkalibeständigkeit und bakterizide Eigenschaften. Wenn die Anzahl der Ethylenoxidzugaben groß ist, nimmt seine Nichtionizität zu und es fällt in alkalischen Lösungen nicht aus und zeigt selbst in alkalischen Lösungen eine gute Aktivität.
Aufgrund der erhöhten Nichtionizität und der relativ verringerten Kationizität ist es mit anionischen Tensiden kompatibel und kann in Kombination mit diesen verwendet werden. Da dieses Tensid nichtionische und kationische Eigenschaften vereint, wird es häufig als Färbehilfsmittel und bei der Rayon-Herstellung eingesetzt, um die Festigkeit von Regeneratfasergarnen zu erhöhen. Es trägt außerdem dazu bei, die Sauberkeit der Spinndüsenöffnungen aufrechtzuerhalten und die Ablagerung von Schmutz zu verhindern.
Polyoxyethylen-Alkylolamide
Alkylolamide gehen eine Additionsreaktion mit Ethylenoxid ein, um Polyoxyethylen-Alkylolamide zu bilden. Diese nichtionischen Tenside besitzen starke schäumende und stabilisierende Eigenschaften und werden daher häufig als Schaumförderer und Stabilisatoren verwendet. Einige weisen auch eine gute Reinigungs-, Lösungs- und Verdickungswirkung auf. Ein frühes Produkt dieser Art ist Lauroyldiethanolamin, das durch Erhitzen von Laurinsäure und Diethanolamin unter Stickstoffschutz synthetisiert wird. Lauroyldiethanolamin ist in Wasser unlöslich; Es weist nur dann eine gute Wasserlöslichkeit und Reinigungswirkung auf, wenn es mit einem Molekül Diethanolamin zu einem Komplex kombiniert wird. Es kann als Schaumstabilisator in Reinigungsmitteln sowie als Emulgator, Rostentferner und Trockenreinigungsseife verwendet werden. Die Stabilität und Hydrolysebeständigkeit dieses Tensids sind denen von Fettsäurepolyoxyethylenestern überlegen.
Polyether
Polyetherprodukte sind ein allgemeiner Begriff für eine Reihe von Produkten, die mit Propylenglykol als Ausgangsstoff und verschiedenen Polyoxypropylen-ethylenoxiden mit unterschiedlichen relativen Molekularmassen copolymerisiert werden. Die relative Molekülmasse von Polyethern kann mehrere Tausend oder mehr erreichen und liegt damit deutlich über der von gewöhnlichen Tensiden. Daher können sie auch als Tenside mit hohem Molekulargewicht klassifiziert werden. Polyether haben einzigartige Eigenschaften; Sie sind im Allgemeinen nicht-hygroskopisch, in kaltem Wasser besser löslich als in heißem Wasser und konzentrierte Lösungen sind gelartig. Sie sind auch in aromatischen Kohlenwasserstoffen und chlorierten organischen Lösungsmitteln löslich. Polyether haben eine geringe Toxizität und ein geringes Schaumvermögen; Polyether mit einer relativen Molekularmasse von 2000-3000 haben eine gute Reinigungswirkung; Höhere relative Molekularmassen haben ein besseres Dispergiervermögen. Darüber hinaus verfügen Polyether über eine starke Emulgierkraft, so dass sie in schaumarmen Reinigungsmitteln, Emulgatoren, Entschäumern sowie Stoffausgleichsmitteln, Antistatikmitteln, Kühlschmiermitteln für die Metallbearbeitung und Bindemitteln verwendet werden können. In einigen Spezialgebieten haben sie sogar noch breitere Anwendungsmöglichkeiten.
