{"id":27286,"date":"2025-11-10T18:03:37","date_gmt":"2025-11-10T10:03:37","guid":{"rendered":"https:\/\/xjysilicone.com\/?p=27286"},"modified":"2026-06-10T14:35:28","modified_gmt":"2026-06-10T06:35:28","slug":"what-are-silicone-surfactants%ef%bc%9f","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.xjysilicone.com\/fr\/what-are-silicone-surfactants.html","title":{"rendered":"Que sont les agents tensioactifs en silicone ?"},"content":{"rendered":"
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Les tensioactifs silicones sont une classe de tensioactifs dont le squelette hydrophobe est le polydim\u00e9thylsiloxane et qui comportent un ou plusieurs groupes polaires organosilici\u00e9s attach\u00e9s \u00e0 leurs positions interm\u00e9diaires ou terminales. L'\u00e9nergie de liaison Si-O du groupe hydrophobe dans leur structure est sup\u00e9rieure aux \u00e9nergies de liaison C-C et C-O des tensioactifs \u00e0 cha\u00eene carbon\u00e9e traditionnels, ce qui les rend plus hydrophobes et plus stables ; leur poids mol\u00e9culaire \u00e9lev\u00e9 et leur structure multibranch\u00e9e leur conf\u00e8rent d'excellentes performances \u00e0 basse temp\u00e9rature et une bonne compatibilit\u00e9, ce qui en fait des tensioactifs efficaces.<\/p>\n

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La formule g\u00e9n\u00e9rale de sa structure est :<\/p>\n


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\nEn modifiant les groupes m, n et R de la formule, on peut produire des tensioactifs de silicone avec diff\u00e9rentes masses molaires (viscosit\u00e9) et valeurs d'\u00e9quilibre hydrophile-lipophile (valeurs HLB) pour diverses applications, telles que les agents de nivellement de mousse pour mousses polyur\u00e9thanes, les \u00e9mulsifiants, les mat\u00e9riaux de soins personnels, les agents de nivellement pour rev\u00eatements, les antimousses, les agents antistatiques, les modifiants plastiques, les agents mouillants, les additifs pour carburants, les agents d'appr\u00eat pour textiles, les lubrifiants hydrosolubles, les agents de d\u00e9moulage, les additifs phytosanitaires, les adjuvants agricoles, etc.<\/p>\n

<\/span>01 Caract\u00e9ristiques des surfactants au silicone<\/span><\/h2>\n

1. Excellente performance dans la r\u00e9duction de la tension superficielle.<\/p>\n

2. Excellente performance de mouillage.<\/p>\n

3. Propri\u00e9t\u00e9 antimousse et propri\u00e9t\u00e9 de stabilisation de la mousse.<\/p>\n

4. La toxicit\u00e9 est fondamentalement inerte sur le plan physiologique.<\/p>\n

5. Grand effet \u00e9mulsifiant et bonne performance de compatibilit\u00e9.<\/p>\n

<\/span>02 Comment \u00e9valuer l'effet des surfactants au silicone ?<\/span><\/h2>\n

La concentration micellaire critique (CMC) est un param\u00e8tre utilis\u00e9 pour d\u00e9terminer la quantit\u00e9 minimale requise pour r\u00e9duire la tension superficielle maximale de l'eau. Les micelles form\u00e9es au-dessus de la CMC s\u00e9parent les contaminants hydrophobes du sol et les retiennent au sein de leurs noyaux hydrophobes, permettant ainsi leur recyclage en phase aqueuse. La valeur CMC d\u00e9termine l'efficacit\u00e9 de tout biosurfactant ; cette valeur est donc cruciale pour comparer les biosurfactants.<\/p>\n

<\/span>03 Classification des surfactants au silicone<\/span><\/h2>\n

Les tensioactifs de silicone peuvent \u00eatre class\u00e9s en quatre cat\u00e9gories selon les propri\u00e9t\u00e9s chimiques du groupe hydrophile R dans leur structure chimique : non ioniques, anioniques, cationiques et zwitterioniques. Parmi ceux-ci, les tensioactifs non ioniques sont les plus \u00e9tudi\u00e9s et les plus largement utilis\u00e9s.<\/p>\n

<\/span>1. Surfactant au silicone cationique<\/span><\/h3>\n

Si le groupe R contient des unit\u00e9s structurelles telles que des compos\u00e9s d'ammonium quaternaire alkyl\u00e9s, des compos\u00e9s d'ammonium quaternaire amid\u00e9s et des d\u00e9riv\u00e9s quaternaires d'ammonium d'imidazoline, il s'agit d'un tensioactif de silicone cationique. Parmi les tensioactifs cationiques, le tensioactif \u00e0 base de polysiloxane ammonium quaternaire cationique est le plus largement utilis\u00e9. Ce tensioactif pr\u00e9sente une masse molaire \u00e9lev\u00e9e, peut \u00eatre compatible avec les tensioactifs anioniques, est non irritant pour la peau et les yeux, et poss\u00e8de une certaine capacit\u00e9 antibact\u00e9rienne. Il est stable. Les macromol\u00e9cules de ce produit contiennent des cha\u00eenes polysiloxanes hydrophobes \u00e0 longue cha\u00eene, ce qui lui conf\u00e8re une excellente douceur et souplesse.<\/p>\n

<\/span>2. Surfactant au silicone anionique<\/span><\/h3>\n

Lorsque le groupe R contient des unit\u00e9s structurelles telles que le sel de phosphate d'ester, le sel de sulfate, le sel de carboxylate, le sel de sulfonate et l'ester de sulfosuccinamide, il s'agit d'un tensioactif de silicone anionique. Lorsque R correspond \u00e0 la structure pr\u00e9sent\u00e9e dans la figure ci-dessous, on parle de tensioactif \u00e0 base de polysiloxane phosphate anionique.<\/p>\n

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When R\u2019 is a fatty acid functional group, it is a polysiloxane phosphobetaine amphoteric surfactant. The surfactant molecule has both the structure and properties of phosphobetaine and the structure and properties of polysiloxane. If a low molar mass polysilane is selected, the polysiloxane characteristic is weak; on the contrary, if a polysiloxane with a large molar mass is selected, the polysiloxane characteristic is remarkable. Such silicone polymers products have the characteristics of low toxicity, antibacterial, hard water resistance, and good compatibility with various surfactants.<\/p>\n

<\/span>3. Surfactants au silicone non ioniques<\/span><\/h3>\n

Lorsque le groupe R contient des unit\u00e9s telles que le poly\u00e9ther, l'alcoolamide, l'ester et le glycoside, il s'agit d'un tensioactif non ionique. Parmi ceux-ci, les tensioactifs de silicone \u00e0 base de poly\u00e9ther sont les plus utilis\u00e9s, par exemple :<\/p>\n

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Le tensioactif de silicone poly\u00e9ther non ionique est compos\u00e9 d'un segment de polysiloxane (A) et d'un segment de poly\u00e9ther (B). Les m\u00e9thodes de combinaison sont : type AB, type ABA, type BAB, et des types tels que (AB)n, \u00e0 cha\u00eene ramifi\u00e9e et \u00e0 cha\u00eene lat\u00e9rale. La liaison entre le segment poly\u00e9ther et le segment siloxane peut se faire de deux mani\u00e8res, \u00e0 savoir le type Si-O-C et le type Si-C. Le premier est instable et de type hydrolysable ; le second est stable \u00e0 l'eau et est dit non hydrolysable.<\/p>\n

<\/span>4. Surfactants au silicone amphot\u00e8res<\/span><\/h3>\n

Si le groupe R contient une structure telle que la b\u00e9ta\u00efne phosphate ou la b\u00e9ta\u00efne, on parle alors de tensioactif polysiloxane amphot\u00e8re.<\/p>\n

<\/span>04 M\u00e9thodes de synth\u00e8se des surfactants au silicone<\/span><\/h2>\n

<\/span>1. Synth\u00e8se des surfactants au silicone cationiques<\/span><\/h3>\n

La r\u00e9action est men\u00e9e dans un solvant inerte tel que le benz\u00e8ne, l'ac\u00e9tone, le t\u00e9trachlorure de carbone, le xyl\u00e8ne et le tolu\u00e8ne.<\/p>\n

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2. Synth\u00e8se des tensioactifs siliconiques anioniques<\/p>\n

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<\/span>3. Synth\u00e8se des surfactants au silicone non ioniques<\/span><\/h3>\n

Du point de vue de la m\u00e9thode de pr\u00e9paration par copolym\u00e9risation et de la stabilit\u00e9 hydrolytique et chimique, elle peut \u00eatre divis\u00e9e en deux types de m\u00e9thodes de synth\u00e8se : les copolym\u00e8res li\u00e9s par des cha\u00eenes Si-O-C et les copolym\u00e8res li\u00e9s par des cha\u00eenes Si-C. La synth\u00e8se peut \u00eatre divis\u00e9e en deux \u00e9tapes : la premi\u00e8re \u00e9tape consiste \u00e0 synth\u00e9tiser le polysiloxane, et la deuxi\u00e8me \u00e9tape consiste \u00e0 faire en sorte que le polysiloxane forme des copolym\u00e8res s\u00e9quenc\u00e9s avec le polyoxoalcane sous forme de Si\u2014O\u2014C\/Si\u2014C.<\/p>\n

<\/span>05 Performances des surfactants au silicone<\/span><\/h2>\n

<\/span>1. Propri\u00e9t\u00e9s interfaciales des surfactants au silicone organique<\/span><\/h3>\n

Comme la cha\u00eene principale des tensioactifs siliconiques est une liaison Si-O flexible, elle n'est ni hydrophile ni lipophile, ce qui permet leur utilisation en solution aqueuse et en milieu non aqueux o\u00f9 les tensioactifs hydrocarbon\u00e9s ordinaires ne peuvent pas \u00eatre appliqu\u00e9s. D'autre part, les tensioactifs siliconiques organis\u00e9s \u00e0 l'interface avec des groupes m\u00e9thyl\u00e8ne peuvent r\u00e9duire la tension superficielle jusqu'\u00e0 environ 20 mN\/m, tandis que les tensioactifs hydrocarbon\u00e9s ordinaires organis\u00e9s de la m\u00eame mani\u00e8re ne peuvent la r\u00e9duire qu'\u00e0 environ 30 mN\/m.<\/p>\n

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Le tensioactif siliconique le plus utilis\u00e9 est le tensioactif siliconique modifi\u00e9 EO\/PO, dont les performances d\u00e9pendent de divers facteurs tels que le rapport EO\/PO et le degr\u00e9 de polym\u00e9risation du tensioactif ; l'EO est la partie hydrophile du groupe de modification du tensioactif et le PO est la partie lipophile. Lorsque le rapport EO\/PO varie, les performances du tensioactif siliconique changent.<\/p>\n

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It is found that if the EO\/PO ratio becomes larger, the HLB value of the surfactant will increase, indicating enhanced hydrophilicity; a smaller EO\/PO ratio will make the surfactant less hydrophilic. When grafted polyether-modified silicone oils have the same length of EO, their surface tension increases as the degree of polysiloxane polymerization decreases. This is due to the fact that the shorter the molecular chain of the polysiloxane, the tighter the build-up at the air\/water interface and the more methyl groups on the surface. When PO is introduced, it increases the hydrophobicity of the silicone polyethers\u2019 chain, thus increasing the surface tension of the polyether-modified silicone oil.<\/p>\n

<\/span>2. Super-mouillabilit\u00e9 des surfactants au silicone<\/span><\/h3>\n

Trisiloxane surfactants can not only reduce the interfacial tension at the oil\/water interface, but may also wettability expand on low-energy hydrophobic surfaces, an ability known as \u201csuper-wettability\u201d or \u201csuper-spreadability\u201d. This phenomenon is thought to be due to the presence of specific surfactant aggregates in the solution. Therefore, silicone surfactants can be used as wetting agent.<\/p>\n

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The reason why polydimethylsiloxane chains spread easily on polar surfaces (e.g. water, metals, fibres, etc.) is that the oxygen in the silicone chain can form oxygen bonds with polar molecules or groups of atoms, increasing the force between the silicone chain and the polar surface molecules and causing them to spread into a single molecular layer, thus causing the hydrophobic silicone to lie across the polar surface in a characteristic \u201cstretched chain This results in the hydrophobic silicone lying across the polar surface in a characteristic \u201cstretched chain\u201d configuration, whereas the hydrophobic groups of ordinary surfactants lie upright on the polar surface.<\/p>\n

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Lorsque le groupe m\u00e9thyle dans un polysiloxane est remplac\u00e9 par d'autres groupes (par exemple, de grands groupes alkyle, alicycliques, aryle, \u00e0 fonctionnalit\u00e9 silicium ou carbone), cela affecte in\u00e9vitablement l'hydrophobicit\u00e9 du polysiloxane ainsi que la vitesse et l'\u00e9tat d'\u00e9talement sur les surfaces polaires, en raison du changement de polarit\u00e9 ou de l'encombrement st\u00e9rique du substituant. Le nombre et la distribution des substituants sur la cha\u00eene siliconique peuvent avoir le m\u00eame effet. Par exemple, la substitution des groupes m\u00e9thyle par des groupes alkyle ou aryle plus volumineux r\u00e9duit consid\u00e9rablement la capacit\u00e9 d'\u00e9talement du polysiloxane, ainsi que sa capacit\u00e9 \u00e0 s'orienter sur les surfaces polaires.<\/p>\n

<\/span>3. Capacit\u00e9 des surfactants au silicone \u00e0 stabiliser les \u00e9mulsions<\/span><\/h3>\n

Certains tensioactifs siliconiques greff\u00e9s maintiennent la stabilit\u00e9 des \u00e9mulsions en pr\u00e9sence de sels, d'\u00e9thanol et de solvants organiques, une capacit\u00e9 que les tensioactifs hydrocarbon\u00e9s traditionnels ne poss\u00e8dent pas. La force d'interaction \u00e0 l'interface des tensioactifs siliconiques a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e par microscopie \u00e0 force atomique (AFM). Les tensioactifs non ioniques perdent leur activit\u00e9 de surface dans une solution \u00e0 25% d'\u00e9thanol, tandis que les tensioactifs siliconiques peuvent encore r\u00e9duire la tension superficielle lorsque la fraction volumique d'\u00e9thanol atteint 80%. Cette propri\u00e9t\u00e9 des tensioactifs siliconiques refl\u00e8te le fait que le polydim\u00e9thylsiloxane n'est pas seulement hydrophobe, mais aussi insoluble dans les solvants organiques lorsque sa teneur augmente.<\/p>\n

<\/span>4. R\u00f4le des surfactants au silicone et du CO2<\/span><\/h3>\n

Rocha et al. pensaient que les tensioactifs trisiloxane polyoxy\u00e9thyl\u00e8ne \u00e9ther peuvent faire en sorte que le CO2 et l'eau forment des \u00e9mulsions. En ajustant le nombre d'EO et en modifiant la \u201c valeur d'\u00e9quilibre hydrophile et CO2-phile (HCB) \u201d des tensioactifs, les \u00e9mulsions peuvent \u00eatre converties de CO2 dans l'eau (W\/C) en CO2 dans l'eau (C\/W). Sarbu et al. pensent que les propri\u00e9t\u00e9s des tensioactifs polysiloxane leur permettent d'\u00eatre utilis\u00e9s dans le CO2 supercritique. Fink et al. ont \u00e9tudi\u00e9 le comportement de phase des tensioactifs silicones dans le CO2 supercritique et ont constat\u00e9 que le comportement de phase \u00e9tait tr\u00e8s sensible aux groupes CO2-phobes, mais moins sensible \u00e0 la taille du siloxane, et ont d\u00e9couvert une phase cristalline liquide al\u00e9atoire. Folk et al. ont pr\u00e9par\u00e9 une s\u00e9rie de tensioactifs silicones cationiques et ont \u00e9tudi\u00e9 leur comportement dans le CO2 \u00e0 haute densit\u00e9. La modification de la longueur de cha\u00eene et du contre-ion du polydim\u00e9thylsiloxane modifie consid\u00e9rablement son activit\u00e9 de surface dans le CO2 critique.<\/p>\n

<\/span>06 Applications des surfactants au silicone<\/span><\/h2>\n

<\/span>1. Produits de soins personnels et cosm\u00e9tiques<\/span><\/h3>\n

\u00c9tant donn\u00e9 que les tensioactifs siliconiques pr\u00e9sentent de nombreux avantages tels que la non-toxicit\u00e9, l'absence d'irritation cutan\u00e9e, l'antioxydation, la protection UV, une bonne biocompatibilit\u00e9 et d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s imperm\u00e9ables et respirantes, ils sont largement utilis\u00e9s dans les cosm\u00e9tiques, les shampooings et soins capillaires, les cr\u00e8mes, etc. Ces produits et d'autres en contiennent \u00e0 divers degr\u00e9s. Gr\u00e2ce \u00e0 leur faible tension superficielle et \u00e0 leur viscosit\u00e9 appropri\u00e9e, les tensioactifs siliconiques am\u00e9liorent l'\u00e9talement des cosm\u00e9tiques sur la peau et la surface des cheveux, am\u00e9liorent l'hydratation et la r\u00e9tention des cosm\u00e9tiques sur la peau, et pr\u00e9servent la respiration normale de la peau. Les cheveux sont brillants, faciles \u00e0 coiffer, lisses, antistatiques et doux.<\/p>\n

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<\/span>2. Industrie textile<\/span><\/h3>\n

Les tensioactifs siliconiques poss\u00e8dent des propri\u00e9t\u00e9s antistatiques, un pouvoir adoucissant et de bonnes capacit\u00e9s de st\u00e9rilisation et de d\u00e9sinfection, et peuvent conf\u00e9rer un bon effet assouplissant aux fibres. Les tensioactifs siliconiques cationiques sont principalement utilis\u00e9s comme agents antistatiques et adoucissants dans l'industrie textile. Les tensioactifs siliconiques cationiques \u00e0 base de sels d'ammonium quaternaire sont utilis\u00e9s dans l'appr\u00eat sanitaire des produits textiles et pr\u00e9sentent une bonne st\u00e9rilisation et une r\u00e9sistance aux moisissures. Ils sont s\u00fbrs et durables.<\/p>\n

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<\/span>3. Pesticides<\/span><\/h3>\n

Dans le traitement des pesticides, l'ajout de 0,05% \u00e0 0,1% (fraction massique) de tensioactif organosilici\u00e9 comme adjuvant peut optimiser les propri\u00e9t\u00e9s physiques et la stabilit\u00e9 chimique de la pr\u00e9paration, augmenter la vari\u00e9t\u00e9 des pr\u00e9parations et \u00e9largir le champ d'application. L'\u00e9piderme des feuilles et des tiges des plantes contient souvent des composants ou des structures anti-mouillage, et pr\u00e9sente souvent des charges n\u00e9gatives, qui ont un effet de r\u00e9pulsion sur les liquides pesticides, et l'ajout de tensioactifs silicones peut favoriser la fixation en douceur des formulations pesticides sur les plantes, l'entretien, la propagation et la p\u00e9n\u00e9tration jouant un r\u00f4le cl\u00e9 dans l'am\u00e9lioration de l'efficacit\u00e9 du m\u00e9dicament. Les tensioactifs silicones peuvent r\u00e9duire leur tension superficielle, permettant \u00e0 l'eau de p\u00e9n\u00e9trer dans la trach\u00e9e des insectes, les rendant mortels, en tant qu'adjuvants insecticides.<\/p>\n

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