Los tensioactivos no iónicos del tipo polietilenglicol (PE) se pueden clasificar según el tipo de grupo hidrófobo, incluidos los éteres de polioxietileno de alcoholes grasos de cadena larga-, los éteres de alquilfenol polioxietileno, los ésteres de polioxietileno de ácidos grasos, las polioxietilen alquilaminas, las polioxietilen alquilamidas y los poliéteres.
Éteres de polioxietileno de alcoholes grasos de cadena larga-
El átomo de hidrógeno en el grupo hidroxilo en las moléculas de alcohol graso-de cadena larga es un átomo de hidrógeno activo, y el óxido de etileno es un compuesto activo que puede reemplazar al átomo de hidrógeno. Reaccionan y polimerizan fácilmente en éteres.
De hecho, la adición de óxido de etileno se produce gradualmente: primero se agrega una molécula de óxido de etileno, luego una segunda, una tercera, y así sucesivamente. La detergencia óptima se observa después de agregar 10-15 moléculas. Los alcoholes grasos de cadena larga de uso común incluyen alcohol lauril oleílico, palmitol, alcohol estearílico, ciclohexanol y alcoholes terpénicos. Estos tensioactivos tienen alta estabilidad, buena biodegradabilidad y solubilidad en agua, y excelentes capacidades emulsionantes, humectantes, penetrantes, dispersantes y solubilizantes. Se utilizan comúnmente en detergentes y champús para ropa. Los éteres de alquilfenolpolioxietileno se producen mediante la reacción de adición de alquilfenoles con óxido de etileno. Los fenoles comúnmente utilizados incluyen octilfenol y nonilfenol. Cuando se utiliza nonilfenol, el producto formado por la adición de 4 moléculas de óxido de etileno es insoluble en agua; el producto formado por la adición de 6 ó 7 moléculas de óxido de etileno es completamente soluble en agua a temperatura ambiente; el producto formado por la adición de 8-12 moléculas de óxido de etileno tiene buena humectación, penetración y detergencia, y también tiene buen poder emulsionante, lo que lo hace adecuado para su uso como detergente y penetrante; el producto formado por la adición de más de 15 moléculas de óxido de etileno no tiene penetración ni detergencia, pero tiene buen poder emulsionante y dispersante, lo que lo hace adecuado para su uso como dispersante emulsionante, agente nivelador y agente retardante. Los éteres de alquilfenol polioxietileno tienen una alta estabilidad química y no se destruyen fácilmente con ácidos o álcalis fuertes, incluso a altas temperaturas, y su biodegradabilidad es pobre. Por tanto, su demanda está disminuyendo paulatinamente, y se utilizan principalmente en detergentes ácidos y alcalinos para metales, con menor uso en detergentes domésticos.
Ésteres de polioxietileno de ácidos grasos
Los ácidos grasos reaccionan con el óxido de etileno en presencia de un catalizador para formar ésteres de polioxietileno de ácidos grasos. Cuantos más átomos de carbono haya en un ácido graso, menor será su solubilidad y mayor su punto de enturbiamiento, excepto en el caso de los ácidos grasos que contienen grupos hidroxilo o ácidos grasos insaturados. El efecto del número de moléculas de óxido de etileno añadidas sobre el éster es similar al de los éteres de polioxietileno de alcoholes grasos. Por ejemplo, los ácidos grasos con 12-18 átomos de carbono unidos a 12-15 moléculas de óxido de etileno tienen una excelente detergencia, mientras que aquellos con menos de este número, como 5-6 moléculas de óxido de etileno, exhiben un poder emulsionante soluble en aceite. Este tipo de tensioactivo tiene menor penetración y detergencia que los éteres de polioxietileno de alcoholes grasos y alquilfenoles, y se utiliza principalmente como emulsionante, dispersante, agente lubrificante de fibras y agente auxiliar de teñido.
Polioxietilen alquilaminas
Las alquilaminas sufren una reacción de adición con óxido de etileno para producir dos productos de reacción. De manera similar a los tres tensioactivos no iónicos mencionados anteriormente, cuando el número de adiciones de óxido de etileno en la molécula de polioxietileno alquilamina es pequeño, es insoluble en agua pero soluble en aceite. Sin embargo, debido a su estructura de amina orgánica, es soluble en soluciones acuosas ácidas. Por lo tanto, las polioxietilen alquilaminas poseen algunas características de los tensioactivos no iónicos y catiónicos, como resistencia a los ácidos pero poca resistencia a los álcalis y propiedades bactericidas. Cuando el número de adiciones de óxido de etileno es grande, su no ionicidad aumenta y no precipita en soluciones alcalinas, exhibiendo buena actividad incluso en soluciones alcalinas.
Debido a la mayor no ionicidad y la relativamente menor cationicidad, muestra compatibilidad con tensioactivos aniónicos y puede usarse en combinación con ellos. Debido a que este tensioactivo combina propiedades no iónicas y catiónicas, se usa comúnmente como agente auxiliar de teñido y en la producción de rayón para mejorar la resistencia de los hilos de fibras regeneradas. También ayuda a mantener la limpieza de los orificios de la hilera y a prevenir la deposición de suciedad.
Polioxietilenalquilolamidas
Las alquilolamidas sufren una reacción de adición con óxido de etileno para formar polioxietilenalquilolamidas. Estos tensioactivos no iónicos poseen fuertes propiedades espumantes y estabilizadoras y, por lo tanto, se utilizan comúnmente como promotores y estabilizadores de espuma. Algunos también presentan buenos efectos detergencia, solubilización y espesamiento. Uno de los primeros productos de este tipo es la lauroil dietanolamina, que se sintetiza calentando ácido láurico y dietanolamina bajo protección de nitrógeno. La lauroil dietanolamina es insoluble en agua; solo presenta buena solubilidad en agua y detergencia cuando se combina con una molécula de dietanolamina para formar un complejo. Se puede utilizar como estabilizador de espuma en detergentes, así como emulsionante, eliminador de óxido y jabón para limpieza en seco. La estabilidad y resistencia a la hidrólisis de este tensioactivo son superiores a las de los ésteres de polioxietileno de ácidos grasos.
Poliéteres
Los productos de poliéter son un término general para una serie de productos copolimerizados con propilenglicol como agente de partida y varios óxidos de polioxipropilen-etileno de diferentes masas moleculares relativas. La masa molecular relativa de los poliéteres puede alcanzar varios miles o más, significativamente mayor que la de los tensioactivos ordinarios, por lo que también pueden clasificarse como tensioactivos de alto peso molecular. Los poliéteres tienen propiedades únicas; generalmente no-higroscópicos, se disuelven mejor en agua fría que en agua caliente y las soluciones concentradas tienen forma de gel-. También son solubles en hidrocarburos aromáticos y disolventes orgánicos clorados. Los poliéteres tienen baja toxicidad y bajo poder espumante; los poliéteres con una masa molecular relativa de 2000-3000 tienen buena detergencia; masas moleculares relativas más altas tienen mejor poder dispersante. Además, los poliéteres tienen un fuerte poder emulsionante, por lo que pueden usarse en detergentes, emulsionantes y antiespumantes de baja espuma, así como en agentes niveladores de telas, agentes antiestáticos, lubricantes refrigerantes para corte de metales y aglutinantes. Tienen aplicaciones aún más amplias en algunos campos especializados.
