
20.05.2021 by Dr. Shona Marsh, Milena Riedl
Rheology: The Reason for Beautiful Nails
In the last few years, the nail polish industry has really opened up its beauty box of tricks and on the market today. Surely there must be some exciting science behind it all? Learn about curing and the influence of pigment – all measured with a Kinexus Rotational Rheometer!
For blot at nævne nogle få, ser vi neglelakker med "magnetisk, gel, mat, glitter, crackle, stamping, quick-dry, caviar, sponge, color changing, leather og sandy"-effekter. Der er også neglelakker med grønkåls-, silke- og nylonekstrakter! Det er virkelig blevet en kunstform.
Men for at vi kan sætte pris på disse magiske neglelakkers vidundere, må der vel ligge en spændende videnskab bag det hele? Mange har måske undret sig over og været fascineret af disse forskellige effekter og tænkt, at det ville være en god idé endelig at se nærmere på, hvorfor stempellak "stempler", hvorfor krakeleringslak "krakelerer", og hvorfor UV-neglelak "hærder" ..
Forskellige typer gellak hærder forskelligt
Tro det eller ej, men der findes forskellige grader af hærdende gelpolish; dem, der står i din lokale butik som "dagslyshærdende" polish, de "hybride" geler, der kan købes i dit lokale indkøbscenter, og så selvfølgelig de "soak-off"-geler i krukker, der kun findes hos din lokale kosmetolog! Både hybrid- og soak-off-geler kræver brug af en "UV-lampe" for at hærde. Forskellen er, at hybridgeler indeholder lignende opløsningsmidler og tilsætningsstoffer som almindelig neglelak, hvilket gør, at de trækker hurtigere af og har en lavere viskositet, så de er nemmere at påføre. Traditionelle geler har en højere grad af tværbinding, hvilket resulterer i en større modstandsdygtighed over for acetone [1].
Hvordan man studerer hærdningsadfærd
Kinexus-rheometeret blev brugt til at undersøge forskellige farvede UV-hærdende neglegele (af typen potted, soak-off) i nuancerne guldglitter, rød, pink og sort. Ved at anvende en fast intensitet af UV-lys på gelerne i 30 sekunder er det muligt at overvåge hærdningsprofilen og dermed ændringen i modulus (stivhed) i disse materialer over tid. Der blev set tydelige forskelle mellem geler med forskellige pigmenter (se figur 1). Den klare gel med guldglitterpartikler hærdede hurtigst af alle fire geler og udviste et meget højere modul (~7,5 x107 Pa ) sammenlignet med den sorte gel, som hærdede langsommere, hvilket resulterede i et meget lavere forskydningsmodul (~3,7 x105 Pa ).

Dette resultat blev bekræftet ved at udføre et amplitudesweep på gelerne efter Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning. Denne måling undersøgte prøvernes lineære viskoelastiske område (Lineær viskoelastisk region (LVER)I LVER er de påførte spændinger ikke tilstrækkelige til at forårsage strukturel nedbrydning (eftergivelse) af strukturen, og derfor måles vigtige mikrostrukturelle egenskaber.LVER) ved at påføre en stigende StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning og bestemme det punkt, hvor strukturen i materialet blev nedbrudt - begyndelsen på ikke-linearitet. Figur 2 viser resultaterne fra dette eksperiment, og man kan tydeligt se, at den sorte gel har en længere Lineær viskoelastisk region (LVER)I LVER er de påførte spændinger ikke tilstrækkelige til at forårsage strukturel nedbrydning (eftergivelse) af strukturen, og derfor måles vigtige mikrostrukturelle egenskaber.LVER end den glitrende gel.

Sådan fortolker du resultaterne
Baseret på resultaterne kan man sige, at den sorte gel vil være mere fleksibel på neglen og er mere tilbøjelig til at blive fjernet. På grund af det mindre (i belastningsstørrelse) lineære viskoelastiske område vil glittergelen udvise mere skøre egenskaber og kan også være sværere at fjerne. Det er tilfælde som disse, hvor reologi kan bruges som et nyttigt værktøj til at bestemme forskelle og karakterisere produkter, der vil være mærkbare og vigtige for forbrugerne.
Denne blog har fokuseret på Hærdning (tværbindingsreaktioner)Bogstaveligt oversat betyder udtrykket "crosslinking" "krydsnetværk". I kemisk sammenhæng bruges det om reaktioner, hvor molekyler knyttes sammen ved at indføre kovalente bindinger og danne tredimensionelle netværk.hærdning af neglelak og pigmenternes indflydelse. Men neglelakkens reologi giver et billede af, hvordan materialet opfører sig under brug. Ligesom maling har neglelak tixotrope egenskaber - de egenskaber, der først og fremmest giver dig en flot, glat og jævn overflade.