Industrielle Anwendungen wasserbasierter Tensidsysteme erfordern häufig den Einsatz von Chelatbildnern, um die Wasserhärte zu reduzieren. Der Einsatz von Chelatbildnern verringert jedoch die Tensidlöslichkeit und verhindert so die Formulierung konzentrierter Systeme. Angesichts aktueller Trends, die darauf abzielen, weniger Wasser zu transportieren und effizientere Reinigungsprodukte zu entwickeln, ist es von größter Bedeutung, Stabilitätsprobleme in gängigen Formulierungen zu überwinden.
In dieser Arbeit wird angenommen, dass spezifische Wechselwirkungen zwischen Chelatbildnern und Tensiden sowohl den Selbstorganisationsprozess als auch die makroskopischen Eigenschaften von Tensidformulierungen beeinflussen.
Um diese Wechselwirkungen und ihre Verbindung zu den chemischen Strukturen von Tensid und Chelatbildner zu untersuchen, wurde NMR-Spektroskopie eingesetzt, wobei der Schwerpunkt auf der chemischen Verschiebung von 13C und der Linienformanalyse lag. Darüber hinaus wurde der Einfluss dieser Wechselwirkungen auf die Formulierungseigenschaften durch Messung von Trübungspunkt, Viskosität, Oberflächenspannung und Kontaktwinkel auf hydrophoben Oberflächen bewertet.
Die Studie zeigt, dass Wechselwirkungen zwischen der Kopfgruppe amphoterer Tenside und Chelatbildnern vom Aminopolycarboxylat-Typ wie GLDA und MGDA zur Bildung oligomerer Tensidanaloga mit größeren hydrophilen Einheiten führen. Die Wechselwirkung zwischen den Spezies führt zu kleineren, kugelförmigeren Mizellen, die die Löslichkeit nichtionischer ethoxylierter Tenside in gemischten Mizellensystemen erhöhen können. Die Wechselwirkung bietet Möglichkeiten zur Optimierung des Aggregationsverhaltens von Systemen mit Tensiden und Chelatbildnern und damit der makroskopischen Eigenschaften der Formulierung.
Referenzen:
Velásquez, J., Evenäs, L., & Bordes, R. (2024). The role of chelating agent in the self-assembly of amphoteric surfactants. Journal of Colloid and Interface Science, 676, 1079-1087.
Velásquez, J., Lundgren, S., Evenäs, L., & Bordes, R. Amphoteric Surfactant-Chelating Agent Interactions: Impact on Bulk and Surface Properties. Available at SSRN 5120630.
