Les tensioactifs non ioniques de type polyéthylène glycol (PE) peuvent être classés en fonction du type de groupe hydrophobe, notamment les éthers de polyoxyéthylène d'alcool gras à longue chaîne -, les éthers de polyoxyéthylène d'alkylphénol, les esters de polyoxyéthylène d'acide gras, les alkylamines de polyoxyéthylène, les alkylamides de polyoxyéthylène et les polyéthers.
Éthers de polyoxyéthylène d'alcool gras à chaîne longue-
L'atome d'hydrogène sur le groupe hydroxyle dans les molécules d'alcool gras à longue chaîne-est un atome d'hydrogène actif, et l'oxyde d'éthylène est un composé actif qui peut remplacer l'atome d'hydrogène. Ils réagissent facilement et polymérisent en éthers.
En fait, l’ajout d’oxyde d’éthylène se fait progressivement, en ajoutant d’abord une molécule d’oxyde d’éthylène, puis une deuxième, une troisième, et ainsi de suite. Une détergence optimale est observée après l'ajout de 10-15 molécules. Les alcools gras à longue chaîne couramment utilisés comprennent l'alcool lauryloléique, le palmitol, l'alcool stéarylique, le cyclohexanol et les alcools terpéniques. Ces tensioactifs ont une stabilité élevée, une bonne biodégradabilité et une bonne solubilité dans l'eau, ainsi que d'excellentes capacités émulsifiantes, mouillantes, pénétrantes, dispersantes et solubilisantes. Ils sont couramment utilisés dans les détergents à lessive et les shampoings. Les éthers d'alkylphénol polyoxyéthylène sont produits par la réaction d'addition d'alkylphénols avec de l'oxyde d'éthylène. Les phénols couramment utilisés comprennent l'octylphénol et le nonylphénol. Lorsque le nonylphénol est utilisé, le produit formé par l'ajout de 4 molécules d'oxyde d'éthylène est insoluble dans l'eau ; le produit formé par addition de 6 ou 7 molécules d'oxyde d'éthylène est totalement soluble dans l'eau à température ambiante ; le produit formé par l'addition de 8 à 12 molécules d'oxyde d'éthylène présente un bon pouvoir mouillant, pénétrant et détergent, et possède également un bon pouvoir émulsifiant, ce qui le rend approprié pour une utilisation comme détergent et pénétrant ; le produit formé par l'addition de plus de 15 molécules d'oxyde d'éthylène n'a aucun pouvoir pénétrant ni détergent, mais possède un bon pouvoir émulsifiant et dispersant, ce qui le rend approprié pour une utilisation comme dispersant émulsifiant, agent d'égalisation et agent retardateur. Les éthers d'alkylphénol polyoxyéthylène ont une stabilité chimique élevée et ne sont pas facilement détruits par des acides ou des alcalis forts, même à des températures élevées, et leur biodégradabilité est médiocre. Par conséquent, leur demande diminue progressivement et ils sont principalement utilisés dans les détergents acides et alcalins pour métaux, et moins dans les détergents ménagers.
Esters de polyoxyéthylène d'acide gras
Les acides gras réagissent avec l'oxyde d'éthylène en présence d'un catalyseur pour former des esters de polyoxyéthylène d'acide gras. Plus l'acide gras contient d'atomes de carbone, plus sa solubilité est faible et plus son point de trouble est élevé, à l'exception des acides gras contenant des groupes hydroxyles ou des acides gras insaturés. L'effet du nombre de molécules d'oxyde d'éthylène ajoutées sur l'ester est similaire à celui des éthers de polyoxyéthylène d'alcool gras. Par exemple, les acides gras avec 12-18 atomes de carbone liés à 12 à 15 molécules d'oxyde d'éthylène ont un excellent pouvoir détergent, tandis que ceux qui en contiennent moins, comme 5 à 6 molécules d'oxyde d'éthylène, présentent un pouvoir émulsifiant soluble dans l'huile. Ce type de tensioactif a un pouvoir pénétrant et détergent inférieur à celui des éthers polyoxyéthylène d'alcools gras et d'alkylphénols, et est principalement utilisé comme émulsifiant, dispersant, agent huilant pour fibres et agent auxiliaire de teinture.
Alkylamines de polyoxyéthylène
Les alkylamines subissent une réaction d'addition avec l'oxyde d'éthylène pour produire deux produits de réaction. Semblable aux trois tensioactifs non ioniques mentionnés ci-dessus, lorsque le nombre d’additions d’oxyde d’éthylène dans la molécule de polyoxyéthylène alkylamine est faible, elle est insoluble dans l’eau mais soluble dans l’huile. Cependant, en raison de sa structure organique aminé, il est soluble dans les solutions aqueuses acides. Par conséquent, les polyoxyéthylènealkylamines possèdent certaines caractéristiques des tensioactifs non ioniques et cationiques, telles qu'une résistance aux acides mais une faible résistance aux alcalis et des propriétés bactéricides. Lorsque le nombre d'additions d'oxyde d'éthylène est important, sa non-ionicité augmente et il ne précipite pas dans les solutions alcalines, présentant une bonne activité même dans les solutions alcalines.
En raison de sa non-ionicité accrue et de sa cationicité relativement réduite, il présente une compatibilité avec les tensioactifs anioniques et peut être utilisé en combinaison avec eux. Parce que ce tensioactif combine des propriétés non ioniques et cationiques, il est couramment utilisé comme agent auxiliaire de teinture et dans la production de rayonne pour améliorer la résistance des fils de fibres régénérées. Il permet également de maintenir la propreté des orifices de la filière et d'éviter le dépôt de saletés.
Alcoylolamides de polyoxyéthylène
Les alkylolamides subissent une réaction d'addition avec l'oxyde d'éthylène pour former des alkylolamides de polyoxyéthylène. Ces tensioactifs non ioniques possèdent de fortes propriétés moussantes et stabilisantes et sont donc couramment utilisés comme promoteurs et stabilisants de mousse. Certains présentent également de bons effets détergents, solubilisants et épaississants. Un des premiers produits de ce type est la lauroyl diéthanolamine, qui est synthétisée en chauffant de l'acide laurique et de la diéthanolamine sous protection azotée. La lauroyl diéthanolamine est insoluble dans l'eau ; il ne présente une bonne solubilité dans l'eau et un bon pouvoir détergent que lorsqu'il est combiné avec une molécule de diéthanolamine pour former un complexe. Il peut être utilisé comme stabilisant de mousse dans les détergents, ainsi que comme émulsifiant, antirouille et savon de nettoyage à sec. La stabilité et la résistance à l'hydrolyse de ce tensioactif sont supérieures à celles des esters de polyoxyéthylène d'acide gras.
Polyéthers
Les produits polyéthers sont un terme général désignant une série de produits copolymérisés avec du propylène glycol comme agent de départ et divers oxydes de polyoxypropylène-éthylène de différentes masses moléculaires relatives. La masse moléculaire relative des polyéthers peut atteindre plusieurs milliers ou plus, nettement supérieure à celle des tensioactifs ordinaires, ils peuvent donc également être classés comme tensioactifs de poids moléculaire élevé. Les polyéthers ont des propriétés uniques ; ils sont généralement non-hygroscopiques, mieux solubles dans l'eau froide que dans l'eau chaude, et les solutions concentrées ressemblent à un gel-. Ils sont également solubles dans les hydrocarbures aromatiques et les solvants organiques chlorés. Les polyéthers ont une faible toxicité et un faible pouvoir moussant ; les polyéthers d'une masse moléculaire relative de 2000-3000 ont un bon pouvoir détergent ; des masses moléculaires relatives plus élevées ont un meilleur pouvoir de dispersion. De plus, les polyéthers ont un fort pouvoir émulsifiant, ils peuvent donc être utilisés dans des détergents peu moussants, des émulsifiants, des antimousses, ainsi que des agents d'égalisation des tissus, des agents antistatiques, des lubrifiants de refroidissement pour la coupe des métaux et des liants. Leurs applications sont encore plus larges dans certains domaines spécialisés.
