开题报告

西北民族大学

毕业论文开题报告

2014届

课题：UV指甲油基料配方设计与分析

院（系）化学与环境工程学院

专业名称材料化学

学生姓名王理江

学生学号101304104

指导教师任占冬

2014年3月25日

开题报告

课题名称：UV指甲油配方设计与分析

姓名：王理江

专业：材料化学

1研究的目的及意义

指甲是指端背面扁平的甲状结构，属于结缔组织，一般为半透明突出的弧形，由以胱氨酸为主要成分的硬角蛋白质构成。指甲作为皮肤的附件之一，它能保护末节指腹免受损伤，增强手指触觉的敏感性，协助手抓、挟、捏、挤等，还有调节末梢血供、体温的作用。另外，指甲又是手部美容的重点，漂亮的指甲增添女性的魅力。要使指甲保持光滑、健美与圆润，就必须给予足够的营养物质，并应适量地使用保护和美化指甲的化妆品[1]。

传统指甲油产品主要分为溶剂型和水性两类[2]。传统的水性产品虽然无毒、无味、不燃、不爆、不污染环境、及不会因有机溶剂挥发而危害生命健康，然而却存在一些缺点，如室温成膜困难、干燥速度慢、表面平整性差、低表面硬度、低黏附强度、低耐久性与低防水能力等[3-7]，因而美化效果不理想。传统的溶剂型产品中有机挥发性溶剂含量过多，另外有些还含有邻苯二甲酸酯、甲醛、甲苯等有毒物质。近些年来的研究表明邻苯二甲酸酯具有雌性荷尔蒙的作用，可通过呼吸道和皮肤等途径进入人体，是一种重要的内分泌干扰素，会使男性精子数量减少，干扰男性生殖道的正常发育，以及增加女性患乳腺癌的几率，另外有研究指出，孕妇体内的邻苯二甲酸酯浓度愈高，产下的男婴生殖器官阴茎先天畸型、尿道下裂与隱睾症的风险就愈高。而苯和甲醛均是致癌物质。甲醛是原浆毒物，能与蛋白质结合。皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、坏死。孕妇长期吸入甲醛，可能导致新生婴儿畸形，甚至死亡，男子长期吸入可导致白血病，生殖能力缺失等。苯会对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒，长期接触会对血液造成极大伤害。苯的代谢物进入细胞后，与细胞核中的脱氧核糖核酸（DNA）结合，会使染色体发生变化，这就是癌变。总之，传统指甲油都不能达到当代人们的需求。

而UV指甲油的固化原理却不同于传统指甲油，既不添加邻苯二甲酸酯、甲醛、甲苯等有毒物质，能将危害降到最低甚至消除危害，又能达到耐高低温、耐化学性能、高光泽、附着力好、固化速率快、环保的要求。虽然UV指甲油是新兴产品，但是它的发展前景非常可观，所以值得探索制备。

1.2 指甲油的发展简介

难以想象人类为了制造出那些漂亮而持久的色彩而努力了上千年，指甲油的发展走过了一条很长很长的路。

明朝时期皇室的女人们就会用阿拉伯胶，凤仙花，明矾，蛋白，明胶，以及蜂蜡等成份制成漆把指甲涂成红色或黑色。1900年，维多利亚晚期的时髦女人，会用染色膏和清漆调出柔和的指甲颜色。1920年，受到汽车喷漆的启发，露华浓公司的Michelle Menard受到汽车喷漆的启发，发明了现代意义上第一瓶指甲油。陈晓锋，高彦芳[13]利用乳液聚合技术，以BA（丙烯酸丁酯）和MMA（甲基丙烯酸）为单体，自制交联单体和交联剂为交联体系，成功合成了一种具有高光泽度，高透明性的指甲油产品。从1952年Kodak公司的KPR(一种聚乙烯醇肉桂酸酯)树脂进入市场至1968年德国拜尔公司首先开发出了不饱和聚酯紫外光(UV)固化涂料， UV固化技术开始进入涂料工业，并立刻得到了人们的重视。随着时间流逝，UV固化技术应用领域不断拓展[14]，现在人们根据UV涂料的原理也尝试着成产UV指甲油，并且在市面上出现少数几种UV指甲油产品。

1.3 原料选择机理

UV指甲油同UV涂料一样，以固化方式命名，固化机理首先是指甲油中的光引发剂吸收紫外光，引发后变成游离基。该游离基近似于单基物与预聚物，使双重结合部分活性化，然后呈链状结合再呈三维络结构，最后使指甲油硬化，其反应也随游离基的再结合而告结束。

在UV涂料中含有低聚物、活性单体、光引发剂，三者是反应发生所必不可少的成分。而为了完善涂料性能会另外添加一些UV涂料助剂。

因此，UV指甲油中成分：低聚物、活性单体、光引发剂、助剂。

2实验方案及步骤

2.1 具体研究单因素变量

（1）活性单体种类及用量的影响：

将（1）中活性单体更换为EM211、EM-221，并将其用量改为3g、4g、5g、6g，其他步骤也不做任何改变，进行制备。

（2）色浆用量变化对性能的影响：

将（2）中色浆用紫色色浆作代表，按0.1g、0.2g、0.3g、0.4g加入，其它实验步骤也不做任何改变，进行制备。

(3)助剂种类和用量变化对性能的影响：

将(3)中增塑剂的用量定为0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g，其他步骤不变，进行制备。

将(3)中消泡剂的用量定为0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g，其他的步骤不做任何改变，进行制备。

将(3)中分散剂AG902、AG906、AG910、AG918分别按0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g加入，其他的条件步骤不做任何变化，进行制备。

将（3）中抗沉降剂HB-612SiO₂、R974SiO₂分别按0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.25g加入，其他的条件步骤不做任何变化，进行制备。

将（3）中抗沉浆按0.6g、0.8g、1.0g、1.2g、1.4g加入，其他的条件步骤不做任何变化，进行制备。

2.2 性能测试

按照规定的测量方法，对产品的UV固化时间、气泡、光泽度、针孔、柔韧度、流平性、收缩性等性能进行测试。

2.2.1 样品的制备

将UV指甲油基料产品平铺至黑玻璃上，然后用四面制备器100um放入玻璃板，平行玻璃板用力推制备器器，重复推3-4次，放18w紫外光灯照下照射几分钟即得样品。