Os surfactantes não iônicos do tipo polietilenoglicol (PE) podem ser classificados de acordo com o tipo de grupo hidrofóbico, incluindo éteres de polioxietileno de álcool graxo de cadeia longa, éteres de polioxietileno de alquilfenol, ésteres de polioxietileno de ácidos graxos, alquilaminas de polioxietileno, alquilamidas de polioxietileno e poliéteres.
Éteres de polioxietileno de álcool graxo de cadeia longa-
O átomo de hidrogênio no grupo hidroxila nas moléculas de álcool graxo de cadeia longa é um átomo de hidrogênio ativo, e o óxido de etileno é um composto ativo que pode substituir o átomo de hidrogênio. Eles reagem prontamente e polimerizam em éteres.
Na verdade, a adição de óxido de etileno ocorre gradualmente, adicionando primeiro uma molécula de óxido de etileno, depois adicionando uma segunda, uma terceira e assim por diante. A detergência ideal é observada após a adição de 10-15 moléculas. Os álcoois graxos de cadeia longa comumente usados incluem álcool lauril oleílico, palmitol, álcool estearílico, ciclohexanol e álcoois terpênicos. Esses surfactantes possuem alta estabilidade, boa biodegradabilidade e solubilidade em água, além de excelentes habilidades emulsificantes, umectantes, penetrantes, dispersantes e solubilizantes. Eles são comumente usados em detergentes para a roupa e xampus. Os éteres alquilfenol polioxietileno são produzidos pela reação de adição de alquilfenóis com óxido de etileno. Os fenóis comumente usados incluem octilfenol e nonilfenol. Quando se utiliza nonilfenol, o produto formado pela adição de 4 moléculas de óxido de etileno é insolúvel em água; o produto formado pela adição de 6 ou 7 moléculas de óxido de etileno é completamente solúvel em água à temperatura ambiente; o produto formado pela adição de 8 a 12 moléculas de óxido de etileno possui boa umectação, penetração e detergência, além de bom poder emulsificante, tornando-o adequado para uso como detergente e penetrante; o produto formado pela adição de mais de 15 moléculas de óxido de etileno não possui penetração ou detergência, mas possui bom poder emulsificante e dispersante, tornando-o adequado para uso como dispersante emulsificante, agente nivelador e agente retardador. Os éteres alquilfenol polioxietileno têm alta estabilidade química e não são facilmente destruídos por ácidos ou álcalis fortes, mesmo em altas temperaturas, e sua biodegradabilidade é baixa. Portanto, sua demanda está diminuindo gradativamente, sendo utilizados principalmente em detergentes ácidos e alcalinos para metais, com menor utilização em detergentes domésticos.
Ésteres de polioxietileno de ácidos graxos
Os ácidos graxos reagem com o óxido de etileno na presença de um catalisador para formar ésteres de polioxietileno de ácidos graxos. Quanto mais átomos de carbono no ácido graxo, menor será sua solubilidade e maior será seu ponto de turvação, exceto para ácidos graxos contendo grupos hidroxila ou ácidos graxos insaturados. O efeito do número de moléculas de óxido de etileno adicionadas ao éster é semelhante ao dos éteres de polioxietileno de álcool graxo. Por exemplo, ácidos graxos com 12-18 átomos de carbono ligados a 12-15 moléculas de óxido de etileno têm excelente detergência, enquanto aqueles com menos que esse número, como 5-6 moléculas de óxido de etileno, exibem poder emulsificante solúvel em óleo. Este tipo de surfactante tem menor penetração e detergência do que éteres de polioxietileno de álcoois graxos e alquilfenóis, e é usado principalmente como emulsificante, dispersante, agente de lubrificação de fibras e agente auxiliar de tingimento.
Polioxietileno alquilaminas
As alquilaminas sofrem uma reação de adição com óxido de etileno para produzir dois produtos de reação. Semelhante aos três surfactantes não iônicos mencionados acima, quando o número de adições de óxido de etileno na molécula de polioxietileno alquilamina é pequeno, ela é insolúvel em água, mas solúvel em óleo. No entanto, devido à sua estrutura de amina orgânica, é solúvel em soluções aquosas ácidas. Portanto, as polioxietileno alquilaminas possuem algumas características de surfactantes não iônicos e catiônicos, tais como resistência a ácidos, mas baixa resistência a álcalis e propriedades bactericidas. Quando o número de adições de óxido de etileno é grande, sua não ionicidade aumenta e não precipita em soluções alcalinas, apresentando boa atividade mesmo em soluções alcalinas.
Devido ao aumento da não ionicidade e à relativa diminuição da cationicidade, apresenta compatibilidade com surfactantes aniônicos e pode ser usado em combinação com eles. Como esse surfactante combina propriedades não iônicas e catiônicas, ele é comumente usado como agente auxiliar de tingimento e na produção de rayon para aumentar a resistência dos fios de fibra regenerada. Também ajuda a manter a limpeza dos orifícios da fieira e evita a deposição de sujeira.
Alquilolamidas de polioxietileno
As alquilolamidas sofrem uma reação de adição com óxido de etileno para formar polioxietileno alquilolamidas. Esses surfactantes não iônicos possuem fortes propriedades de formação de espuma e estabilização e, portanto, são comumente usados como promotores e estabilizantes de espuma. Alguns também apresentam bons efeitos de detergência, solubilização e espessamento. Um dos primeiros produtos deste tipo é a lauroil dietanolamina, que é sintetizada pelo aquecimento do ácido láurico e da dietanolamina sob proteção de nitrogênio. A lauroil dietanolamina é insolúvel em água; só apresenta boa solubilidade em água e detergência quando combinado com uma molécula de dietanolamina para formar um complexo. Pode ser usado como estabilizador de espuma em detergentes, bem como emulsificante, removedor de ferrugem e sabão para lavagem a seco. A estabilidade e a resistência à hidrólise deste surfactante são superiores às dos ésteres de polioxietileno de ácidos graxos.
Poliéteres
Produtos de poliéter são um termo geral para uma série de produtos copolimerizados com propilenoglicol como agente de partida e vários óxidos de polioxipropileno-etileno de diferentes massas moleculares relativas. A massa molecular relativa dos poliéteres pode atingir vários milhares ou mais, significativamente superior à dos surfactantes comuns, portanto também podem ser classificados como surfactantes de alto peso molecular. Os poliéteres possuem propriedades únicas; eles geralmente são não{3}}higroscópicos, solúveis melhor em água fria do que em água quente e soluções concentradas são semelhantes a gel-. Eles também são solúveis em hidrocarbonetos aromáticos e solventes orgânicos clorados. Os poliéteres apresentam baixa toxicidade e baixo poder espumante; poliéteres com massa molecular relativa de 2.000-3.000 têm boa detergência; massas moleculares relativas mais altas têm melhor poder de dispersão. Além disso, os poliéteres têm forte poder emulsificante, portanto podem ser usados em detergentes com baixa formação de espuma, emulsificantes, antiespumantes, bem como agentes de nivelamento de tecidos, agentes antiestáticos, lubrificantes refrigerantes para corte de metal e aglutinantes. Eles têm aplicações ainda mais amplas em alguns campos especializados.
