В 1940 году компания DuPont из США разработала такие соединения и впервые сообщила о бетаиновой серии амфотерных поверхностно-активных веществ. Поскольку молекула природного бетаина не имеет достаточно длинной гидрофобной группы и не обладает поверхностной активностью, она проявляет поверхностную активность только тогда, когда одна из метильных групп заменяется длинноцепочечной гидрофобной группой. В настоящее время бетаины со свойствами поверхностно-активных веществ обычно называют амфотерными поверхностно-активными веществами бетаинового ряда.
Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового ряда представляют собой амфотерные поверхностно-активные вещества, содержащие сильноосновные атомы азота. Это настоящие нейтральные соли с широким изоэлектрическим диапазоном. Они обладают дипольными характеристиками в широком диапазоне. Есть много свидетельств. Подтверждено, что бетаиновый сурфактант находится в форме внутренней соли. Поэтому его иногда называют поверхностно-активным веществом с внутренней солью четвертичного аммония. В соответствии с различными носителями отрицательных центров заряда бетаиновые поверхностно-активные вещества, о которых сообщается в текущем исследовании, можно разделить на карбоксибетаин, сульфобетаин и фосфобетаин.
Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового ряда представляют собой нейтральные соли с широким изоэлектрическим диапазоном, и они проявляют диполярные характеристики в широком диапазоне pH. Из-за присутствия четвертичного аммонийного азота в молекуле большинство поверхностно-активных веществ бетаинового типа обладают хорошей химической стабильностью в кислой и щелочной среде. Пока молекула не содержит функциональных групп, таких как эфирные связи и сложноэфирные связи, она обычно имеет хорошую стойкость к окислению.
Амфотерные поверхностно-активные вещества бетаинового ряда легко растворяются в воде и могут растворяться в относительно концентрированных кислотах и щелочах и даже в концентрированных растворах неорганических солей. Им непросто взаимодействовать с щелочноземельными металлами и ионами других металлов. Длинноцепочечный бетаин легко растворяется в водной среде и не зависит от pH. На растворимость бетаина в основном влияет количество атомов углерода. Концентрация SX-LAB30, содержащего лаурамидопропилбетаин, растворенного в водной среде, может достигать 35%, но растворимость гомологов с более длинными углеродными цепями очень низкая.
Устойчивость поверхностно-активных веществ к жесткой воде проявляется в двух аспектах: их устойчивость к твердым ионам кальция и магния и их способность диспергировать кальциевое мыло. Многие бетаиновые амфотерные поверхностно-активные вещества демонстрируют очень хорошую устойчивость к ионам кальция и магния. Ион кальция большинства амфотерных сульфобетаиновых поверхностно-активных веществ является стабильным, в то время как значение стабильности иона кальция соответствующих вторичных аминосоединений намного ниже.
Амфотерные ПАВ бетаинового ряда обладают богатыми пенообразующими свойствами. После смешивания с анионными поверхностно-активными веществами, молекулы вступают в сильные взаимодействия, и их эффекты пенообразования и увеличения вязкости значительно усиливаются, что влияет на пенообразование поверхностно-активных веществ бетаинового типа. Жесткость воды и pH среды мало влияют. Его можно использовать в качестве пенообразователя или стабилизатора пены и использовать в широком диапазоне pH.
Поверхностно-активные вещества бетаинового ряда имеют очень слабое раздражение кожи и глаз и используются в косметических и моющих средствах. Средства для личной гигиены и ухода могут эффективно уменьшить раздражение анионными поверхностно-активными веществами, такими как алкилсульфаты и сульфаты алкилового эфира.