CN110917068A - 一种uv固化环保指甲油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料化学技术领域，涉及一种UV固化环保指甲油及其制备方法，其组成按重量份计为环保型指甲油树脂30‑60份，颜填料40‑60份，润湿分散剂0.05‑0.5份，消泡剂0.01‑0.5份，流平剂0.05‑0.5份，香精0.1‑2份；所制备的指甲油，具有固化速度快，储存稳定性好，光泽度高，不含有机溶剂健康环保等特点，本发明的制备方法绿色环保，简单实用，无毒无味。
Description
技术领域
本发明涉及材料化学技术领域，具体提供了一种UV固化环保指甲油及其制备方法。
背景技术
指甲油是属彩妆系列中的一大类产品，具有美化修饰指甲的功能，普通的指甲油是一种酯溶性的硝基纤维素溶解在一定高活性酯基溶剂体系中的指甲成膜剂，其配方也比较成熟，主要成分为70～80％的挥发性溶剂，15％左右的硝化纤维素，少量的油性溶剂、樟脑、钛白粉以及油溶颜料等；指甲油涂于指甲后所形成的薄膜，坚牢而具有适度着色的光泽，即可保护指甲，又赋予指甲一种美感。
但是目前市场上销售的指甲油大多是溶剂型，含有大量的丙酮，乙酸乙酯，邻苯二甲酸等有机溶剂，对健康和环境有着潜在的风险，同时其固化速度较慢，附着力差，容易造成涂抹的指甲油开裂等问题。
因此能否提供一种更加环保，且成型速度快，附着力好的指甲油成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对上述技术存在的空白，提供了一种UV固化环保指甲油及其制备方法，其组成按重量份计为环保型指甲油树脂30-60份，颜填料40-60份，润湿分散剂0.05-0.5份，消泡剂0.01-0.5份，流平剂0.05-0.5份，香精0.1-2份，羟乙基纤维素0.5-3份；所制备的指甲油，具有固化速度快，储存稳定性好，光泽度高，不含有机溶剂健康环保等特点，本发明的制备方法绿色环保，简单实用，无毒无味。
本发明的具体技术方案如下：
发明人选择紫外光固化指甲油作为开发方向，其不含有机溶剂，可在光照条件下数秒固化，简单实用，没有空气污染，对人体不存在健康风险，干燥速度快，附着力好，真正无毒，无味，不燃，不爆，不污染环境，而现有的紫外光固化材料较多，发明人从中优选出了硫醇类巯基化合物和丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物作为成膜树脂，配合紫外引发剂等材料，制备了一种UV固化环保指甲油，具体技术方案如下：
一种UV固化环保指甲油及其制备方法，其组成按重量份计为环保型指甲油树脂30-60份，颜填料40-60份，润湿分散剂0.05-0.5份，消泡剂0.01-0.5份，流平剂0.05-0.5份，香精0.1-2份，羟乙基纤维素0.5-3份；
与现有技术相比，本发明的最大特点在于使用了全新的环保型指甲油树脂，所述的环保型指甲油树脂制备方法如下：
按照重量份称取硫醇类巯基化合物：10-70份、丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物10-60份、UV引发剂：0.01-10份、UV阻聚剂：0.01-10份混合，在室温条件下300-400r/min搅拌0.5-1小时，得到环保指甲油树脂预聚物；
其中所述巯基化合物所含有两个或两个以上-SH结构；
所述丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物的端基含有两个或两个以上的-C＝C-基团或不饱和双键结构；
选择上述两种化合物作为成膜物质，主要是由于巯基化合物所含有两个或两个以上-SH结构可以与丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物的端基含有两个或两个以上的-C＝C-基团或不饱和双键在紫外光照下反应固化，从而形成稳定的固化膜涂层，与现有技术中单纯采用丙烯酸酯的技术方案相比，具有固化速度快(可在紫外光照射下10-20秒固化)，强度高，附着力好等特点，硫醇类巯基化合物在本领域是第一次应用，其原来主要应用于化工合成等领域，本申请填补了本领域的空白，充分了利用了其相关性能提高了指甲油的品质。
在指甲油的配方中所述的颜填料选自膨润土、钛白粉、碳酸钙、滑石粉、群青蓝、铁蓝、铁红、铁黄、炭黑、钛黄、铝粉中的一种或几种；
润湿分散剂为BYK-2012、Tego-757、迪高Dispers750W、DH-6325、毕克BYK163中的一种或几种；
流平剂为BYK-370、SP-963、
-216、Tego-100、HTK-3020中的一种或几种；
消泡剂为BYK-1711、CX-470、巴斯夫-A10、迪高Airex-986、科莱恩3060、海名斯德谦DF5400、瓦克AK350中的一种或几种；
香精为玫瑰香精、桂花香精、菠萝香精、茉莉香精、柠檬香精、檀香香精、苹果香精和薰衣草香精中的一种或几种；
羟乙基纤维素在组方中作为增稠剂使用，可调节指甲油的粘稠程度；
上述物质添加量少，且不存在反应基团，不会与硫醇类巯基化合物发生反应，可以确保本申请所获得的指甲油长期稳定存放，延长了其使用的时间，提高了其品质。
针对本申请的环保型指甲油树脂，发明人进一步限定所述的硫醇类巯基化合物选自2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、2，2-双(巯基甲基)1,3-丙二硫醇，2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)中的一种或几种；
所述丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、环氧改性丙烯酸酯、异氰酸酯改性丙烯酸酯中的一种或几种。
所述UV引发剂为二苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，1-羟基环己基苯基甲酮，2，2-二甲氧基-苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或2-苄基-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中一种或几种；
所述UV阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚或2，6-二叔丁基对苯甲酚中一种或几种。
上述UV引发剂在紫外光照下可以引发巯基和不饱和双键的反应；阻聚剂起到稳定剂的作用，在储存过程中可以延缓巯基和不饱和双键发生自聚，但是在当在紫外光照条件下，由于在光引发剂的作用巯基和不饱和双键还是可以快速固化反应，阻聚剂此时不会起到阻碍作用。
除此之外，发明人还给出了所述UV固化环保指甲油的制备方法，具体步骤如下：
将环保型指甲油树脂、颜填料、润湿分散剂、流平剂、消泡剂依次加到搅拌容器中进行研磨得到料a，再加入香精高速搅拌，之后加入羟乙基纤维素搅拌结束用300目滤网过滤得到可uv固化环保指甲油。
其中研磨的转速为600-1200r/min，研磨时间0.5-2小时；高速搅拌的转速为800-1500r/min，搅拌时间0.5-1小时。
综上所述，本发明采用可uv固化树脂预聚物作为成膜物质，不添加有机溶剂，在uv光照条件下可数秒固化(紫外光照射下10-20秒固化)，固化干燥成膜速度快，耐磨耐热性均较好，光泽度高，储存稳定性好，附着力好等特点，本发明的方法绿色环保，无毒无味。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围，除特殊说明外，下述实施例中均采用常规现有技术完成。
实施例1
一种UV固化环保指甲油及其制备方法，具体步骤如下：
称取季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)48g于四口烧瓶中，向其中加入1，4-丁二醇二丙烯酸酯56g，对苯二酚0.1g,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮3g，开启搅拌，于室温条件下，300-400r/min搅拌0.5小时，出料为uv固化指甲油树脂预聚物；
将上述获得的指甲油树脂预聚物64g、膨润土6g、滑石粉8g、碳酸钙4g、钛白粉4g、铁红3.2g、润湿分散剂0.3g、流平剂0.15g、消泡剂0.12g依次加到搅拌容器中进行研磨得到料a，研磨转速900r/min，研磨时间1.5小时；再加入桂花香精0.15g高速搅拌0.5h，高速搅拌转速1500r/min；再加入羟乙基纤维素1.5g搅拌0.5h结束用300目滤网过滤得到可uv固化环保指甲油。
实施例2
一种UV固化环保指甲油及其制备方法，具体步骤如下：
称取2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)42g于四口烧瓶中，向其中加入三乙二醇二甲基丙烯酸酯58g，对苯二酚0.1g,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮3g，开启搅拌，于室温条件下，300-400r/min搅拌1小时，出料为uv固化指甲油树脂预聚物；
将上述获得的指甲油树脂预聚物66g、膨润土9g、滑石粉9g、钛白粉8g、群青蓝0.9g、润湿分散剂0.3g、流平剂0.15g、消泡剂0.12g依次加入容器中进行研磨得到料浆a，研磨转速900r/min，研磨时间1.5小时得到料a，高速搅拌转速1500r/min 0.5小时后加入玫瑰香精0.15g，继续搅拌0.5小时后加入羟乙基纤维素3g搅拌1小时结束用300目滤网过滤得到可uv固化环保指甲油。
实施例3
一种UV固化环保指甲油及其制备方法，具体步骤如下：
称取季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)42g于四口烧瓶中，向其中加入环氧改性丙烯酸酯58g，对苯二酚0.1g,2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮3g，开启搅拌，于室温条件下，300-400r/min搅拌1小时，出料为uv固化指甲油树脂预聚物；
将上述获得的指甲油树脂预聚物66g、膨润土6g、碳酸钙5g、滑石粉8g、钛白粉8g、铁红0.9g、润湿分散剂0.4g、流平剂0.2g、消泡剂0.15g依次加入到容器中进行研磨得到料a，研磨转速900r/min，研磨时间1.5小时；高速搅拌转速1500r/min 0.5小时后加入玫瑰香精0.15g，继续搅拌0.5小时后加入羟乙基纤维素3g搅拌1小时结束用300目滤网过滤得到可uv固化环保指甲油。
实验例
为验证上述实施例和对比例制备的指甲油的性能，发明人将其涂在PET膜上后在波长300nm左右紫外光照下进行固化。
对比例采用按照CN201110377874.5所述技术方案制备的紫外光固化指甲油；并对其相关性能进行检测，结果如下表：
| 固化时间/S | 干燥性 | 附着力 | 耐磨性 | |
| 实施例1 | 15 | 无残留 | 1 | 6 |
| 实施例2 | 16 | 无残留 | 1 | 7 |
| 实施例3 | 14 | 无残留 | 0 | 9 |
| 对比例 | 22 | 无残留 | 2 | 6 |
其中干燥性指的是涂膜完全干燥，不再有流动或可挥发组分；
附着力指的是涂膜对基材的粘结性，0代表附着力最佳；
耐磨性是指材料抵抗机械磨损的能力，是指甲油涂层的硬度、附着力和内聚力综合效应的体现。
可见本申请的技术方案较之对比例在各项指标上均有一定的提升，特别在固化时间上，较之对比例有明显的缩短，且没有才采用有机溶剂，更加环保安全；固化干燥成膜速度快，耐磨耐热性均较好，具有光泽度高，储存稳定性好，附着力好等特点。
Claims (9)
1.一种UV固化环保指甲油，其特征在于：其组成按重量份计为环保型指甲油树脂30-60份，颜填料40-60份，润湿分散剂0.05-0.5份，消泡剂0.01-0.5份，流平剂0.05-0.5份，香精0.1-2份，羟乙基纤维素0.5-3份。
2.根据权利要求1所述的UV固化环保指甲油，其特征在于：所述的环保型指甲油树脂制备方法如下：
按照重量份称取硫醇类巯基化合物：10-70份、丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物10-60份、UV引发剂：0.01-10份、UV阻聚剂：0.01-10份混合，在室温条件下进行搅拌，得到环保指甲油树脂预聚物；
其中所述巯基化合物所含有两个或两个以上-SH结构；
所述丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物的端基含有两个或两个以上的-C＝C-基团或不饱和双键结构。
3.根据权利要求1所述的UV固化环保指甲油，其特征在于：
所述的颜填料选自膨润土、钛白粉、碳酸钙、滑石粉、群青蓝、铁蓝、铁红、铁黄、炭黑、钛黄、铝粉中的一种或几种；
润湿分散剂为BYK-2012、Tego-757、迪高Dispers750W、DH-6325、毕克BYK163中的一种或几种；
流平剂为BYK-370、SP-963、
-216、Tego-100、HTK-3020中的一种或几种；
消泡剂为BYK-1711、CX-470、巴斯夫-A10、迪高Airex-986、科莱恩3060、海名斯德谦DF5400、瓦克AK350中的一种或几种；
香精为玫瑰香精、桂花香精、菠萝香精、茉莉香精、柠檬香精、檀香香精、苹果香精和薰衣草香精中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的UV固化环保指甲油，其特征在于：
所述的硫醇类巯基化合物选自2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、2，2-双(巯基甲基)1,3-丙二硫醇，2,3-二巯基-1-丙醇(3-巯基乙酸酯)、2,3-二巯基-1-丙醇(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)中的一种或几种。
5.根据权利要求2所述的UV固化环保指甲油，其特征在于：
所述丙烯酸酯或改性丙烯酸酯类化合物选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、环氧改性丙烯酸酯、异氰酸酯改性丙烯酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的UV固化环保指甲油，其特征在于：
所述UV引发剂为二苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，1-羟基环己基苯基甲酮，2，2-二甲氧基-苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或2-苄基-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中一种或几种；
所述UV阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚或2，6-二叔丁基对苯甲酚中一种或几种。
7.根据权利要求2所述的UV固化环保指甲油，其特征在于：制备指甲油树脂预聚物时搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间0.5-1小时。
8.权利要求1所述UV固化环保指甲油的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
将环保型指甲油树脂、颜填料、润湿分散剂、流平剂、消泡剂依次加到搅拌容器中进行研磨得到料a，再加入香精高速搅拌，之后加入羟乙基纤维素搅拌，结束用300目滤网过滤得到可uv固化环保指甲油。
9.根据权利要求8所述UV固化环保指甲油的制备方法，其特征在于：研磨的转速为600-1200r/min，研磨时间0.5-2小时；高速搅拌的转速为800-1500r/min，搅拌总时间0.5-1小时。
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