Polyetyleeniglykolin (PE) tyyppiset ei-ioniset pinta-aktiiviset aineet voidaan luokitella hydrofobisen ryhmän tyypin mukaan, mukaan lukien pitkäketjuiset -rasva-alkoholipolyoksieteenieetterit, alkyylifenolipolyoksieteenieetterit, rasvahappojen polyoksietyleeniesterit, polyoksietyleenialkyyliamiinit, polyoksietyleenialkyyliamiinit, polyoksieteeni.
Pitkä-ketjuiset rasva-alkoholipolyoksieteenieetterit
Pitkäketjuisten rasva-alkoholimolekyylien hydroksyyliryhmän vetyatomi on aktiivinen vetyatomi, ja etyleenioksidi on aktiivinen yhdiste, joka voi korvata vetyatomin. Ne reagoivat helposti ja polymeroituvat eettereiksi.
Itse asiassa eteenioksidin lisääminen etenee asteittain, lisäämällä ensin yksi etyleenioksidimolekyyli, sitten lisäämällä toinen, kolmas ja niin edelleen. Optimaalinen pesukyky havaitaan 10-15 molekyylin lisäämisen jälkeen. Yleisesti käytettyjä pitkäketjuisia rasva-alkoholeja ovat lauryylioleyylialkoholi, palmitoli, stearyylialkoholi, sykloheksanoli ja terpeenialkoholit. Näillä pinta-aktiivisilla aineilla on korkea stabiilisuus, hyvä biohajoavuus ja vesiliukoisuus ja erinomaiset emulgointi-, kostutus-, tunkeutumis-, dispergointi- ja liukoisuusominaisuudet. Niitä käytetään yleisesti pyykinpesuaineissa ja shampoissa. Alkyylifenolipolyoksietyleenieettereitä valmistetaan additioreaktiolla alkyylifenoleja etyleenioksidin kanssa. Yleisesti käytettyjä fenoleja ovat oktyylifenoli ja nonyylifenoli. Kun nonyylifenolia käytetään, tuote, joka muodostuu lisäämällä 4 molekyyliä etyleenioksidia, on veteen liukenematon; tuote, joka muodostuu lisäämällä 6 tai 7 molekyyliä etyleenioksidia, liukenee täysin veteen huoneenlämpötilassa; tuotteella, joka on muodostettu lisäämällä 8-12 molekyyliä etyleenioksidia, on hyvä kostutus-, läpäisy- ja pesukyky, ja sillä on myös hyvä emulgointikyky, mikä tekee siitä sopivan käytettäväksi pesuaineena ja tunkeutumisaineena; tuotteella, joka on muodostettu lisäämällä yli 15 molekyyliä eteenioksidia, ei ole tunkeutumis- tai pesukykyä, mutta sillä on hyvä emulgointi- ja dispergointikyky, joten se soveltuu käytettäväksi emulgoivana dispergointiaineena, tasoitusaineena ja hidastusaineena. Alkyylifenolipolyoksieteenieettereillä on korkea kemiallinen stabiilisuus, eivätkä voimakkaat hapot tai alkalit hajoa helposti korkeissakaan lämpötiloissa ja niiden biohajoavuus on huono. Siksi niiden kysyntä vähenee vähitellen, ja niitä käytetään pääasiassa happamissa ja emäksissä metallien pesuaineissa, mutta vähemmän kotitalouksien pesuaineissa.
Rasvahappojen polyoksietyleeniesterit
Rasvahapot reagoivat etyleenioksidin kanssa katalyytin läsnä ollessa muodostaen rasvahappojen polyoksietyleeniestereitä. Mitä enemmän hiiliatomeja rasvahapossa on, sitä pienempi on sen liukoisuus ja korkeampi samepiste, lukuun ottamatta rasvahappoja, jotka sisältävät hydroksyyliryhmiä tai tyydyttymättömiä rasvahappoja. Lisättyjen eteenioksidimolekyylien lukumäärän vaikutus esteriin on samanlainen kuin rasva-alkoholipolyoksietyleenieettereillä. Esimerkiksi rasvahapoilla, joissa on 12-18 hiiliatomia sitoutuneena 12-15 etyleenioksidimolekyyliin, on erinomainen pesukyky, kun taas rasvahapoilla, joissa on tätä lukumäärää vähemmän, kuten 5-6 etyleenioksidimolekyyliä, on öljyliukoinen emulgointikyky. Tämän tyyppisellä pinta-aktiivisella aineella on alhaisempi tunkeutumis- ja pesukyky kuin rasva-alkoholien ja alkyylifenolien polyoksietyleenieettereillä, ja sitä käytetään pääasiassa emulgointiaineena, dispergointiaineena, kuitujen öljyämisaineena ja värjäyksen apuaineena.
Polyoksietyleenialkyyliamiinit
Alkyyliamiinit käyvät läpi additioreaktion etyleenioksidin kanssa kahden reaktiotuotteen tuottamiseksi. Kuten edellä mainitut kolme ionitonta pinta-aktiivista ainetta, kun etyleenioksidilisäysten lukumäärä polyoksietyleenialkyyliamiinimolekyylissä on pieni, se on veteen liukenematon, mutta öljyliukoinen. Orgaanisen amiinirakenteensa ansiosta se kuitenkin liukenee happamiin vesiliuoksiin. Siksi polyoksietyleenialkyyliamiineilla on joitain sekä ionittomien että kationisten pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksia, kuten haponkestävyys, mutta heikko alkalinkestävyys ja bakteereja tappavia ominaisuuksia. Kun eteenioksidilisäysten määrä on suuri, sen ionittomuus kasvaa, eikä se saostu alkalisissa liuoksissa, sillä se on hyvä aktiivisuus myös alkalisissa liuoksissa.
Lisääntyneen ionittomuuden ja suhteellisen pienentyneen kationisuuden vuoksi se on yhteensopiva anionisten pinta-aktiivisten aineiden kanssa ja sitä voidaan käyttää yhdessä niiden kanssa. Koska tässä pinta-aktiivisessa aineessa yhdistyvät ionittomat ja kationiset ominaisuudet, sitä käytetään yleisesti värjäyksen apuaineena ja rayonin tuotannossa parantamaan regeneroitujen kuitulankojen lujuutta. Se auttaa myös ylläpitämään spinneretin aukkojen puhtautta ja estämään lian kertymistä.
Polyoksietyleenialkyloliamidit
Alkyloliamidit käyvät läpi additioreaktion etyleenioksidin kanssa, jolloin muodostuu polyoksietyleenialkyloliamideja. Näillä ionittomilla pinta-aktiivisilla aineilla on vahvat vaahtoamis- ja stabilointiominaisuudet, ja siksi niitä käytetään yleisesti vaahdonestoaineina ja stabilointiaineina. Joillakin on myös hyvä pesu-, liukoisuus- ja sakeuttamisvaikutus. Tämän tyyppinen varhainen tuote on lauroyylidietanoliamiini, joka syntetisoidaan kuumentamalla lauriinihappoa ja dietanoliamiinia typen suojassa. Lauroyylidietanoliamiini on veteen liukenematon; sillä on hyvä vesiliukoisuus ja pesukyky vain yhdistettynä yhteen dietanoliamiinimolekyyliin kompleksin muodostamiseksi. Sitä voidaan käyttää vaahdon stabilointiaineena pesuaineissa sekä emulgointiaineena, ruosteenpoistoaineena ja kuivapesusaippuana. Tämän pinta-aktiivisen aineen stabiilisuus ja hydrolyysinkestävyys ovat parempia kuin rasvahappojen polyoksietyleeniestereillä.
Polyeetterit
Polyeetterituotteet ovat yleinen termi tuotteille, jotka on kopolymeroitu propyleeniglykolilla lähtöaineena ja erilaisilla polyoksipropyleeni-etyleenioksideilla, joilla on eri suhteellinen molekyylimassa. Polyeettereiden suhteellinen molekyylimassa voi olla useita tuhansia tai enemmänkin, huomattavasti suurempi kuin tavallisten pinta-aktiivisten aineiden, joten ne voidaan luokitella myös suurimolekyylipainoisiksi pinta-aktiivisiksi aineiksi. Polyeettereillä on ainutlaatuisia ominaisuuksia; ne ovat yleensä ei--hygroskooppisia, liukenevat paremmin kylmään veteen kuin kuumaan veteen, ja tiivistetyt liuokset ovat geelimäisiä. Ne liukenevat myös aromaattisiin hiilivetyihin ja kloorattuihin orgaanisiin liuottimiin. Polyeettereillä on alhainen myrkyllisyys ja alhainen vaahtokyky; polyeettereillä, joiden suhteellinen molekyylimassa on 2000-3000, on hyvä pesukyky; korkeammilla suhteellisilla molekyylimassoilla on parempi dispergointikyky. Lisäksi polyeettereillä on vahva emulgointikyky, joten niitä voidaan käyttää vähän vaahtoavissa pesuaineissa, emulgointiaineissa, vaahdonestoaineissa sekä kankaan tasoitusaineissa, antistaattisissa aineissa, metallinleikkausjäähdytysvoiteluaineissa ja sideaineissa. Niillä on vielä laajempia sovelluksia joillakin erikoisaloilla.
