Химия материалов
Уважаемые мастера, работая с продукцией по моделированию ногтей, задумывались ли Вы, что наши материалы – это химические вещества. И для того, чтобы лучше понимать процессы (как происходит наращивание ногтей, что происходит с ноготком, когда он застывает, что нельзя делать и что нужно делать, что б он оставался таким же прочным), нужно знать основные химические понятия. Так вот, давайте окунемся в мир кристаллических решеток и химических связей.
Что такое полимеры? Что общего у искусственных и натуральных ногтей
В переводе с греческого «поли» означает «много». Звенья такого соединения (полимера), в свою очередь, носят название мономеров («моно» означает один). Продукция для ногтей состоит из миллионов мономеров сформированных в одну цепочку. Каждое звено цепочки- это мономер, а если цепочка состоит из миллиона мономеров, то это-полимер. Мономеры имеют жидкое состояние, полимеры — твердое. Если соединить много мономеров, получится полимер.
Каждый день в своей жизни мы сталкиваемся с полимерами. Полимеры бывают натурального и искусственного происхождения. Ногти – это полимеры натурального происхождения. Молекулы аминокислот при взаимодействии друг с другом образуют полимер – протеин, одна из разновидностей которого, кератин, и является основой натуральных ногтей.
Препараты для моделирования являются полимерами, полученными искусственным путем в результате реакции полимеризации непосредственно на ногте. Таким образом, общее для всех искусственных материалов, применяемых для укрепления и моделирования ногтей, является то, что все они – полимеры.
Структуры полимеров (какие бывают полимеры)
Самая простая и уязвимая структура линейная, которая представляет собой
цепочку выстроившихся друг за другом мономеров. Полимеры, имеющие подобное строение это лаки, клеи для типсов и тканей. Все эти препараты легко разрушаются простым ацетоном в очень быстрый срок.
Сетевидную структуру имеют мономеры, способные создавать не простые полимерные цепи, а химические решетки, в которых используется перекрестная связь (т.е. они переплетены как сети между собой). Сетевидную структуру имеют акрилы первого поколения.
Усиленную сетевидную структуру имеют современные средства для моделирования и укрепления ногтей. В их основе лежат уже объемные решетки, похожие на вплетение полимерной веревки в пересекающуюся сеть. Это способствует значительному увеличению прочности. Используется в большинстве современных системах для моделирования ногтей.
Таким образом, становится очевидным, что посторонние примеси, вкрапления в виде воздушных пузырей, жира, пыли, пищи, ухудшают прочностные качества полимера, мешая соединению молекул мономера между собой.
Олигомеры-образуются в результате неоконченной реакции полимеризации. Имеют вид соединенных между собой молекул мономера в цепи.
Это уже не мономер, но еще и не полимер. Это вещество, имеющее промежуточное состояние. По этой причине олигомеры представляют собой густую, желеобразную субстанцию. Олигомерами являются гели.
Реакция полимеризации
Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества ( мономера , олигомера ) к активным центрам в растущей молекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует так называемое мономерное звено. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера приблизительно одинаковые.
Обычно мономерами являются соединения, которые способны образовывать новые связи с другими молекулами, обеспечивая рост цепей.
Инициатор
Для того, чтобы началась реакция полимеризации, необходим толчок извне. Таким толчком является инициатор. Мономеры не могут соединиться друг с другом формируя цепь без инициатора.
Молекула инициатора, несущая определенную энергию, соприкасается с молекулой мономера и возбуждает его зарядом энергии. Молекулы избавляются от этой энергии прикрепляя себя к другим молекулам и передавая энергию дальше. Во время этого процесса везде формируются цепи мономеров, связываясь и путаясь. Этот процесс называется полимеризацией и продолжается до тех пор, пока все мономеры не будут задействованы.
В результате происходит следующее: молекулы соединяются между собой в виде цепей.
Таких соединений становится все больше, протяженность их все длиннее.
Цепи, состоящие из сравнительно небольшого количества звеньев, называются олигомерами. Это уже не мономер, но еще и не полимер. Это вещество, имеющее промежуточное состояние.
По этой причине олигомеры представляют собой густую, желеобразную субстанцию.
Свободное движение цепочек сильно затруднено вследствие их большой протяженности и веса. Поэтому они начинают переплетаться, сплетаться в клубки, скорость движения цепей замедляется и материал твердеет. Таким образом заканчивается 1 цикл полимеризации (поверхностное отвердевание). Но реакция полимеризации считается законченной только после того, как последняя свободная молекула займет свое место в определенной цепи. Как мы знаем время полной реакции полимеризации составляет 24-72 часа.
Катализатор
Из вышесказанного следует, что окончательно искусственный ноготь полимеризуется в зависимости от начально-заданных свойств фирмой-производителем до 72 часов. За это время внешние факторы, воздействующие на искусственное покрытие не делают его прочнее. Но давайте рассмотрим, что будет с искусственным ноготком, если реакция полимеризации будет проходить намного быстрее. Во-первых, быстрое отвердевание материалов на первом этапе поверхностного твердения ведет к некачественному результату (особенно у новичков), они просто не успеют распределить материал равномерно т.к. он быстро отвердеет (что ведет к отслоению искусственного покрытия от натуральной ногтевой пластины). Во-вторых с увеличением скорости реакции, увеличивается количество выделяемого тепла. Как известно, любая реакция полимеризации является экзотермической, то есть проходит с выделением тепла. Так же при увеличении скорости реакции, образуется большое количество коротких цепей и мало длинных. Материал получается излишне гибким, но не прочным.
По причинам, изложенным выше, в состав мономера катализатор входит в очень малых дозах, не более 1% от общей массы. Так что катализаторы тоже способны влиять на характеристику искусственных ногтей.
В статье были раскрыты основные понятия состава материалов, проанализирована молекулярная структура материалов для моделирования ногтей. Данная информация, я надеюсь, поможет мастерам сформировать понятие о процессах, которые происходят при наращивании ногтей, что позволит более эффективно использовать имеющийся инструмент, а так же добиться уменьшения времени наращивания, уменьшение расхода материала, а также увеличить прочность искусственного покрытия. И тем самым повысить свой профессиональный уровень и как следствие количество клиентов.
Источник статьи: http://www.violaprofi.com/stati/himiya-materialov.html
Сравнительные характеристики материалов для моделирования ногтей
На сегодняшний день на российском рынке представлен большой выбор материалов для моделирования и укрепления ногтей. Причем каждая фирма преподносит свои как самые лучшие, новейшие, не имеющие ничего общего с уже имеющимися. Так ли это на самом деле?
Понять разницу технологий и средств для моделирования трудно не только владельцам салонов,но и мастерам. Что общего у всех материалов и в чем заключаются существенные отличия каждого из них?
Полимер и мономер
Задавшись целью разобраться в качествах и особенностях материалов, в первую очередь необходимо уяснить процесс, происходящий на ногте при моделировании. Для этого нужно вспомнить азы химии. Мельчайшая частица вещества – молекула – обладает химической активностью, а именно способностью соединения с себе подобными. Все вещества и предметы представляют собой «сооружения», собранные их этих частиц. «Строительные кубики» могут взаимодействовать между собой и образовывать новые соединения. Если химическое вещество состоит из совершенно одинаковых звеньев, такое соединение называется полимером
(рис. 1).
Приставка «поли» в переводе с греческого означает «много». Звенья такого соединения, в свою очередь, носят название мономеров (приставка «моно» означает один).
Мономеры обычно имеют жидкое состояние, полимеры – твердое. Полимеры, состоящие из сравнительно небольшого количества звеньев, называются олигомерами. Это полимеры, имеющие сравнительно небольшую молекулярную массу. Олигомеры обычно имеют густую, желеобразную консистенцию. Искусственные покрытия, которыми производится моделирование и укрепление ногтей, и есть те самые полимеры, которые получаются в результате реакции полимеризации. Полимеры могут быть натурального и искусственного происхождения. К примеру,ногти – тоже полимер. Остатки молекул аминокислот при взаимодействии друг с другом образуют полимер – протеин, одна из разновидностей которого – кератин – и является основой натуральных ногтей. Лак для ногтей – это тоже полимер, но уже искусственно созданный. Так и препараты для наращивания являются химическими соединениями, полученными искусственным путем. Таким образом, первое общее правило для искусственного материала, применяемогодля укрепления и моделирования ногтей: любой из них представляет собой полимер, и создание его возможно только благодаря реакции полимеризации.
Химическая активность у молекул, а именно реакция полимеризации, возникает при определенных условиях. Речь идет о получении дополнительной энергии, которая может быть тепловой, световой или химической. Поэтому все материалы для моделирования ногтей можно разделить на три типа.
К первому относятся те, у которых образование полимера начинается при световом облучении. Это может быть источник ультрафиолетового излучения или свет обычной электрической лампы. Препараты, для отверждения которых нужна световая энергия,называются светоотверждаемыми.
Ко второму типу принадлежат материалы, которым для начала реакции достаточно тепла комнаты или рук. Для отверждения материалов последнего вида необходима энергия дополнительного химического агента.Таким образом, разделение по источнику энергии – это первое и,пожалуй, самое главноеразличие материалов, используемых при моделировании.
4.
Отвердение материала
Что же происходит при реакции полимеризации? Молекула мономера,получив энергию дополнительного химического агента, становится активной и стремится соединиться с себе Например, в случае полимеризации акрилов процесс происходит следующим образом. При соединении жидкого мономера и пудры (полимера), носителя инициаторов химического процесса, последний идет за счет тепла рук. Именно тепловая энергия расщепляет молекулу пудры надвое, образуя свободные радикалы. Молекуле требуется отдать энергию, образовавшуюся за счет распада. И тут кстати приходятся молекулы мономера, поглощающие эту энергию. Переполненные энергией мономеры буквально приклеиваются друг к другу. За счет выделяемого тепла рук расщепляется следующая молекула пудры, которая затем связывает новые молекулы мономера, превращая их в цепочки… Важно, что сама пудра в процессе не участвует, она просто доставляет инициатор процесса к мономеру. И это происходит до тех пор,пока в процессе не будут задействованы все молекулы до единой. Это цепная реакция, напоминающая передачу эстафетной палочки в команде бегунов. При несоблюдении пропорции мономера и пудры в материале для моделирования образуются «полимерные дыры», снижающие прочность искусственного ногтя.
Молекулы, соединяясь, образуют цепи. Последние, становясь все более длинными, переплетаются самым причудливым образом, сгущаются и закрепляются в этом состоянии. Именно с этим явлением связан процесс усадки готовых ногтей.
Таким образом происходит отвердение нового химического вещества, называемого полимером.
Усадка материала
Молекулы до начала реакции двигаются не соприкасаясь друг с другом и занимают определенный объем.По завершении процесса полимеризации объем, занимаемый молекулами, уменьшится. Это явление называется усадкой материала. Как правило, ее величина колеблется от 3 до 20%. Каждый из видов материала для моделирования имеет свой процент усадки. Если усадка составляет более 20%, то она может являться причиной повреждения и искусственного покрытия,и натуральных ногтей, вплоть до отслоения последних от ногтевого ложа (онихолизис). Образно говоря, результат процесса полимеризации акрилов напоминает процесс усадки шерстяных вещей, выстиранных в очень горячей воде. По окончании стирки они резко уменьшаются в размерах и становятся значительно плотнее.
Структура полимеров и их прочность
Начало реакции полимеризации приводит к тому, что молекулы, соединяясь друг с другом, образуют цепочки. Такое соединение – самое простое и уязвимое. И этому есть простое объяснение. Весь процесс можно разбить на два периода.
Первый – поверхностное застывание в течение трех-пяти минут. Второй – полное отвердение, которое длится 48 часов, т.е. до тех пор, пока последняя из молекул не будет вовлечена в эту реакцию. Период большой, поэтому любые удары, давление и прочие нагрузки будут негативно сказываться на
прочности ногтей. И если структура материала линейна, т.е. представляет собой цепочку, то разрушенное ударом или вибрацией звено ведет к разрушению целого участка цепи.
Примером полимеров, имеющих такое строение, могут служить некоторые виды акрилов, клеи для типсов и тканей. Все эти химические вещества легко разрушаются простым ацетоном в короткий срок. Более прочна структура, представляющая собой решетку (рис. 2).
5.
Современные средства для моделирования и укрепления ногтей как раз имеют в своей основе решетки. Самое прочное(но одновременно и более мягкое при опиливании) покрытиеобеспечивают гели, приобретающие после полимеризации ярко выраженную решетчатую структуру.
Акрилыпервого поколения имели структуру из нескольких слоев, скрепленных лишь несколькими поперечными связками (армирующими звеньями). Поэтому они уступали в прочности акрилам последних поколений, структура которых максимально приближена к решетке за счет увеличения армирующих звеньев. К тому же трехмерные структуры современных акрилов напоминают решетки, в просветы которых вплетены дополнительные волокна.
Кстати, благодаря такой структуре акрил можно отмочить, подержав ногти в специальном растворе для снятия акриловых ногтей. Гели же в силу особенностей их структуры можно удалить толькоспиливанием.
Адгезивы
Искусственное покрытиеможет сделать ноготь сильным только в том случае, если оно прочно с ним соединено. Оно должно «сцепиться» с натуральным ногтем. Как добиться этого?
Соединение разнородных поверхностей – ногтя и искусственного покрытия – возможно при наличии какого-то посредника, приемлемого для обеих «сторон» и максимально щадящего для натурального ногтя.
Например, краска хорошо ложится на деревянную поверхность, если на нее предварительно нанести грунтовку. Такой «грунтовкой», препаратом, обладающим свойствами двухстороннего скотча, является адгезив,который в разных технологиях называется по-разному (праймер, гель-адгезив, праймер-бондекс и т.п.). В системах моделирования ногтей In`Garden функцию «грунтовки» выполняет Bonder.
Основной ингредиент адгезивов в некоторых системах – кислота, что необходимо учитывать при работе.
Естественно, чем ниже процент кислоты, тем более безопасенматериал для натурального ногтя. В так называемых бескислотных препаратах (правильнее было бы называть их «препаратами с содержанием кислоты, максимально приближенным к естественному уровню кожи и ногтей») присутствует, тем не менее,строго определенный процент кислоты (от 5 до 8%, создающий слабокислую среду, родственную коже и поверхности натурального ногтя).Без этой строго отмеренной добавки ни один материал не будет держаться на ногтях(рис. 3).
6.
Сама по себе кислота не наносит им вреда. (Кстати, фруктовые кислоты в последнее время все чаще используются в препаратах по уходу за руками и ногтями. Примером может служить испытанный многими поколениями женщин способ,укрепляющий ногти, – ежедневное протирание ногтевой пластины долькой лимона.) Но это справедливо только в случае корректного использования кислоты. В силу разного состава кератина кожи и ногтя следует помнить, что адгезив ни в коем случае не должен попадать на кожу ногтевых валиков и пальцев вообще. То, что более плотный ноготь может «пережить», тонкая и нежная кожа вынести не в состоянии. Излишнее количество адгезива, его контакт с кожей – все это может стать причиной возникновения аллергических реакций, воспаления ногтевого ложа и отслоения ногтя.
Акрилы
Несмотря на изобилие препаратов, их объединяет принадлежность к одной химической семье акрилов. В мире известно около 300 видов акрилов, в то время как в ногтевой индустрии применяются лишь несколько их разновидностей. Все они, безусловно, имеют различия, наподобие тех, какие имеются между родственниками в семье. На схеме показаны основные системы материалов для моделирования. 
7.
Моделирование ногтей (общие правила)
Мытье рук
При выполнении обрезного маникюра руки замачиваются в горячей воде на время, достаточное для того, чтобы ногти изменили свою форму под воздействием температуры и, конечно, впитали определенное количество воды. Полностью натуральная ногтевая пластина засыхает и возвращается «в форму» приблизительно через два часа. Соответственно, замачивать ногти непосредственно перед наращиванием или коррекцией не рекомендуется, но это вовсе не означает, что руки нельзя мыть. Контакт с водой в данном случае кратковременный и не оказывает негативного влияния на прилегание искусственного материала. Вымыть руки клиенту по приходу в кабинет мастера
Источник статьи: http://infopedia.su/16x11ba3.html