Polyquaternium-7 è un polimero cationico solubile in acqua utilizzato principalmente nei prodotti cosmetici e per la cura personale, come shampoo, balsami, gel per capelli, lozioni e detergenti per il corpo. È apprezzato per le sue proprietà filmogene, condizionanti e antistatiche, che migliorano la pettinabilità dei capelli e conferiscono una sensazione setosa alla pelle. Essendo un polimero cationico, ha una carica positiva che si lega alle superfici cariche negativamente, come i capelli e la pelle, migliorando la morbidezza e riducendo l'elettricità statica.

Composizione chimica e struttura
Il Polyquaternium-7 è un copolimero composto da acrilammide e cloruro di diallildimetilammonio. La sua struttura chimica lo rende idrosolubile e altamente attrattivo per le superfici cariche negativamente, come i capelli danneggiati e la pelle secca. La sua capacità di formare un film sottile lo rende efficace nel trattenere l'umidità e migliorare la sensazione di idratazione.

Proprietà fisiche
Il Polyquaternium-7 si presenta generalmente sotto forma di soluzione acquosa limpida o leggermente opaca. È altamente solubile in acqua e ha una viscosità relativamente bassa, il che lo rende facile da incorporare nelle formulazioni cosmetiche. Una volta applicato, forma un film liscio e morbido che aiuta a migliorare la pettinabilità dei capelli e la sensazione della pelle.

Il nome definisce la struttura della molecola:

Il termine "Polyquaternium" è una combinazione di "polimero" e "sali di ammonio quaternario". Il numero 7 in "Polyquaternium-7" si riferisce al tipo specifico di polimero nella serie Polyquaternium.

Poiché Polyquaternium-7 è un copolimero di acrilammide e del sale di ammonio quaternario cloruro di diallildimetilammonio (DADMAC), nel processo di sintesi, questi due monomeri vengono polimerizzati insieme per formare il copolimero.

I passaggi generali del processo di sintesi sono i seguenti:

• Preparazione dei monomeri: I monomeri, acrilammide e DADMAC, vengono preparati per il processo di polimerizzazione. Questo può comportare la loro dissoluzione in un solvente adatto e la loro purificazione per rimuovere eventuali impurità.
• Iniziazione: Il processo di polimerizzazione viene avviato aggiungendo un iniziatore chimico. L'iniziatore avvia la reazione creando radicali liberi, che sono specie altamente reattive in grado di reagire con i monomeri per avviare la catena polimerica.
• Propagazione: I radicali liberi reagiscono con i monomeri, aggiungendoli alla catena polimerica. Questo processo continua, con ogni monomero che reagisce con l'estremità della catena polimerica per estenderla.
• Terminazione: Alla fine, le catene polimeriche reagiranno tra loro o con altri radicali liberi per terminare il processo di polimerizzazione. Questo si traduce nel prodotto polimerico finale.
• Purificazione e isolamento: Il prodotto polimerico finale viene quindi purificato e isolato dalla miscela di reazione. Questo può comportare processi come filtrazione, lavaggio e asciugatura.

Si presenta i forma di polvere bianca o liquido incolore.

A cosa serve e dove si usa

Cosmetica

E' un ingrediente soggetto a restrizioni III/66 come Voce pertinente negli allegati del regolamento europeo sui cosmetici n. 1223/2009 e regolato dal 2002/34/EC sui Poliacrilamidi residui: 

• Prodotti per il corpo: contenuto massimo di acrilammide residua 0,1mg/kg
• Altri prodotti: contenuto massimo di acrilammide residua 0,5mg/kg

Viene usato come conditioner ed antistatico, con alta densità di carica e buona stabilità, in cosmesi per migliorare la pettinabilità dei capelli, aumentarne volume e brillantezza in shampoo, balsami in una vasta gamma di valori di pH tra 5 ed 8 per il trattamento chimico sia secco che umido dei capelli. 

• Agente antistatico. L'accumulo di elettricità statica ha un'influenza diretta sui prodotti e causa adsorbimento elettrostatico. L'ingrediente antistatico riduce l'accumulo di elettricità statica e la resistività superficiale sulla superficie della pelle e dei capelli.
• Agente filmogeno. Produce una pellicola sottilissima continua con un  bilanciamento ottimale  di coesione, adesione ed adesività  su pelle o capelli per contrastare o limitare danni da fenomeni esterni come prodotti chimici, raggi UV e inquinamento.

Migliora la chiarezza e la compatibilità nei sistemi di tensioattivi anionici.

Altri usi

Nella regolazione dei fanghi nelle acque reflue urbane, industriali e di scarico Polyquaternium-7 è anche usato come agente flocculante.

Utilizzato come aiuto alla ritenzione nell'industria della carta, nell'industria mineraria e nella lavorazione dei minerali, per la separazione olio-acqua, la disidratazione del petrolio greggio e il trattamento delle acque reflue oleose nei campi petroliferi e nelle raffinerie.

Per questo composto chimico sono stati selezionati gli studi più rilevanti con una sintesi dei loro contenuti:

Polyquaternium-7 studi

Caratteristiche tipiche ottimali del prodotto commerciale Polyquaternium-7

• Formula molecolare  C₁₁H₁₂ClN₂O      (C₈H₁₆NCl)n(C₃H₅NO)n
• Peso molecolare  232.752 g/mol
• Massa esatta   232.13400
• CAS  26590-05-6    108464-53-5
• UNII    0L414VCS5Y
• EC Number   200-700-9    618-347-7
• DSSTox Substance ID 
• IUPAC  dimethyl-bis(prop-2-enyl)azanium;prop-2-enamide;chloride
• InChI=1S/C8H16N.C3H5NO.ClH/c1-5-7-9(3,4)8-6-2;1-2-3(4)5;/h5-6H,1-2,7-8H2,3-4H3;2H,1H2,(H2,4,5);1H/q+1;;/p-1 
• InChl Key      XFOSBZOUUACCCN-UHFFFAOYSA-M
• SMILES   C[N+](C)(CC=C)CC=C.C=CC(=O)N.[Cl-]
• MDL number  MFCD00241413
• PubChem Substance ID    
• SCHEMBL126949

Sinonimi : 

• Acrylamide diallyldimethylammonium Chloride
• 2-Propen-1-aminium, N,N-dimethyl-N-2-propenyl-, chloride, polymer with 2-propenamide
• Dimethyldiallylammonium chloride acrylamide polymer
• n,n-dimethyl-n-(prop-2-en-1-yl)prop-2-en-1-aminium chloride- prop-2-enamide(1:1:1)
• Quaternium-41
• N,N-Dimethyl-N-2-propenyl-2-propen-1-aminium chloride, polymer with 2-propenamide
• 2-Propen-1-aminium, N,N-dimethyl-N-2-propen-1-yl-, chloride (1:1), polymer with 2-propenamide