核心结论：十六烷基三甲基氯化铵 (Cetyltrimethylammonium chloride, CTAC, 1631) 和 鲸蜡硬脂基三甲基氯化铵 (Cetearyltrimethylammonium chloride) 是两种不同的季铵盐表面活性剂。 它们的区别主要在于烷基链的长度和组成：

1. 十六烷基三甲基氯化铵 (CTAC, 1631):

   • 烷基链 (R): 单一的、直链的十六烷基 (Cetyl, C₁₆H₃₃-)。碳链长度为 C16。

   • 化学式: [C₁₆H₃₃N(CH₃)₃]⁺ Cl⁻

   • CAS号: 常见的是 112-02-7 (固体) 或 112-03-8 (溶液)。

2. 鲸蜡硬脂基三甲基氯化铵 (Cetearyltrimethylammonium chloride):

   • 烷基链 (R): “鲸蜡硬脂基” (Cetearyl) 是 鲸蜡基 (Cetyl, C16) 和 硬脂基 (Stearyl, C18) 的 混合物。它不是一个单一的碳链长度，而是主要由 C16 和 C18 的直链烷基组成。

   • 化学式: [C₁₆/C₁₈ 混合烷基 - N(CH₃)₃]⁺ Cl⁻ (混合物)

   • CAS号: 常见的是 8030-78-2 (混合物)。

因此，“1631” 特指单一的 C16 烷基链的十六烷基三甲基氯化铵 (CTAC)。 而“鲸蜡硬脂基三甲基氯化铵”是一种 C16/C18 混合烷基链的季铵盐。

下面我们重点详细介绍 十六烷基三甲基氯化铵 (CTAC / 1631)：

一、 结构

• 分子结构式:

  text

   

           CH₃
            |
      [CH₃-(CH₂)₁₅ - N⁺ - CH₃] Cl⁻
            |
           CH₃

• 结构解析:

  1. 亲水头基： 带永久正电荷的季铵盐基团 (-N⁺(CH₃)₃)。这是阳离子表面活性剂的标志性基团，使其具有强亲水性和阳离子特性。

  2. 疏水尾链： 一个长链的饱和直链烷基 (C₁₆H₃₃-, 十六烷基)。这个长碳链使其具有强疏水性。

  3. 抗衡离子： 氯离子 (Cl⁻)，以平衡季铵阳离子的正电荷。

• 特点： 它是一个典型的单长链烷基三甲基季铵盐阳离子表面活性剂。

二、 特性

CTAC (1631) 具有典型的阳离子表面活性剂性质，并因其特定的 C16 链长而表现出一些独特性能：

1. 强阳离子性： 在水中完全离解，带强正电荷，易吸附于带负电荷的表面（如头发、皮肤、纤维、大多数矿物表面、细菌细胞膜）。

2. 优异的表面活性： 能显著降低水的表面张力，具有良好的乳化、分散和润湿能力。

3. 柔软和抗静电性：

   • 柔软性： 其带正电的头基能强烈吸附在带负电的纤维（如棉、毛、合成纤维）表面，疏水链向外排列形成一层润滑膜，减少纤维间的摩擦，赋予织物或头发极佳的柔软、滑爽手感。

   • 抗静电性： 吸附在材料表面的阳离子层有助于传导电荷，减少静电积累。

4. 杀菌消毒性： 能破坏细菌、真菌等微生物的细胞膜（带负电），导致细胞内容物泄漏而死亡。对革兰氏阳性菌效果显著，对革兰氏阴性菌和病毒也有一定效果。属于季铵盐类消毒剂。

5. 吸附性： 极易通过静电引力吸附在带负电荷的固体表面（如硅酸盐矿物、头发角质层、皮肤、颜料等），改变其表面性质（如疏水性、润湿性）。

6. 溶解性：

   • 易溶于水、乙醇、异丙醇等极性溶剂。

   • 在冷水中溶解度相对较低，常以浓溶液（如 25%, 30%）形式提供，或需要加热溶解。溶解后形成澄清或微浊溶液。

   • 不溶于非极性溶剂（如苯、乙醚）。

7. 相容性：

   • 与阳离子、非离子表面活性剂相容性好。

   • 与阴离子表面活性剂不相容： 在水溶液中会形成不溶性复合物沉淀或发生电荷中和。但在特定条件下（如高浓度、特定比例、特殊配方）可形成络合物或协同体系（如用于护发素的“沉积”）。

8. 稳定性： 化学性质相对稳定，耐光、耐热（在推荐温度下），耐酸、耐硬水。但强碱条件下季铵盐可能发生霍夫曼消除等反应。

9. 刺激性： 作为阳离子表面活性剂，高浓度时对皮肤和眼睛有一定刺激性和脱脂性。但在个人护理品中通常用量较低，配方得当可降低刺激性。

三、 主要应用

CTAC (1631) 凭借其优异的柔软、抗静电、吸附和杀菌性能，广泛应用于多个领域：

1. 个人护理用品 (主要应用领域)：

   • 护发素、发膜、润发乳： 核心功效成分。 阳离子吸附在带负电的受损发丝表面，形成一层疏水润滑膜，显著改善头发的干湿梳理性、柔软度、光泽度，减少毛躁和静电。

   • 护肤品： 用作乳化剂、调理剂，提供丝滑肤感。在清洁产品（如洁面乳）中用量需谨慎，避免与阴离子表活冲突。

   • 皮肤消毒剂/清洁剂： 利用其杀菌性能（常与其他杀菌剂复配）。

2. 纺织品工业：

   • 织物柔软剂： 传统液体或浓缩型衣物柔软剂的主要活性成分之一，使织物蓬松、柔软、抗静电。

   • 抗静电剂： 用于合成纤维加工和整理，防止静电积累。

   • 匀染剂/缓染剂： 在染色过程中控制染料上染速率，提高匀染效果。

3. 工业清洗与消毒：

   • 硬表面消毒剂/清洁剂： 用于医院、食品加工、公共场所的表面消毒（常与其他季铵盐如苯扎氯铵、DDAC等复配以拓宽杀菌谱）。

   • 工业设备清洗剂组分： 利用其表面活性和杀菌性。

4. 矿物浮选：

   • 捕收剂： 特别是对于硅酸盐矿物（如石英、长石、云母），其阳离子能吸附在矿物表面，使其疏水，便于气泡附着浮选。是重要的非硫化矿捕收剂。

5. 有机合成：

   • 相转移催化剂： 促进水相和有机相之间的离子反应，提高反应速率和产率。

6. 其他领域：

   • 沥青乳化剂： 用于制备阳离子乳化沥青。

   • 颜料分散剂/表面处理剂： 改善颜料在介质中的分散性和相容性。

   • 造纸助剂： 用作树脂控制剂、助留助滤剂、柔软剂等。

   • 石油工业： 用作缓蚀剂、杀菌剂（控制微生物腐蚀）。

总结关键点对比表

简单来说：

• 1631 = CTAC = 十六烷基三甲基氯化铵： 是 C16单一烷基链 的季铵盐，是个人护理（尤其护发素）、织物柔软剂、矿物浮选等领域的重要原料。

• 鲸蜡硬脂基三甲基氯化铵： 是 C16+C18混合烷基链 的季铵盐，主要用于个人护理产品作为调理剂和乳化剂，提供特定的肤感和性能。

在选择使用时，需要根据具体的应用场景、性能需求（如柔软度、吸附强度、肤感、成本）以及配方相容性来决定使用哪种季铵盐。1631 (CTAC) 因其明确的C16结构和广泛的工业应用，是一个非常基础和重要的阳离子表面活性剂品种。
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