एनवीपी और एस्टर के कॉपोलिमर
पीवीपी संशोधन के लिए एस्टर यौगिकों का सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला वर्ग है। सामान्यतया, एनवीपी के साथ सहपॉलीमराइज़्ड एस्टर यौगिक असंतृप्त डबल -बॉन्ड विनाइल समूहों वाले एस्टर को संदर्भित करते हैं। एनवीपी और एस्टर के कोपोलिमराइजेशन के बाद, एक तरफ, एस्टर समूह के अच्छे आणविक लचीलेपन के कारण, श्रृंखला खंड गतिविधि बढ़ जाती है, जिससे कोपोलिमर फिल्म के लचीलेपन में सुधार होता है। दूसरी ओर, एस्टर इकाइयों में हाइड्रोफोबिक एल्काइल समूहों की उपस्थिति कोपोलिमर की जल अवशोषण क्षमता को कम कर देगी, जिससे उच्च आर्द्रता के तहत अपने आकार को बनाए रखने की कोपोलिमर की क्षमता में सुधार होगा। आमतौर पर, एस्टर में डाइमिथाइलैमिनोइथाइल प्रोपलीन फॉर्मेट, प्रोपलीन एसीटेट, मेथैक्रिलेट, प्रोपलीन डायसेटेट, मेथैक्रिलेट आदि शामिल होते हैं।
एन-विनाइल पायरोलिडोन (एनवीपी)/विनाइल एसीटेट (वीएसी) कॉपोलीमर (वीएपी रेजिन) पीवीपी और एस्टर यौगिकों का सबसे पहला उन्नत उत्पाद है। यह एक रंगहीन और पारदर्शी ठोस है, पानी में थोड़ा घुलनशील, आइसोप्रोपेनॉल, इथेनॉल, ब्यूटाइल एसीटेट आदि जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील, गैर विषैला और जलाने में आसान नहीं है। पीवीपी की ऊंची कीमत के नुकसान पर काबू पाते हुए वीएपी रेजिन एक पॉलिमर के रूप में पीवीपी के कार्य को बरकरार रखता है। इसके अलावा, वीएपी रेजिन में अच्छी फिल्म बनाने के गुण होते हैं। चूंकि यह अपनी आणविक संरचना में हाइड्रोफोबिक विनाइल एसीटेट इकाइयों का परिचय देता है, यह नमी के प्रति फिल्म की संवेदनशीलता को कम कर देता है, इसलिए यह उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में चिपचिपा नहीं होगा और केश को बनाए रखने की क्षमता को बढ़ाता है। 1985 में, फ़्रीऑन पर प्रतिबंध के कारण, प्रोपेन/ब्यूटेन एक नया प्रणोदक बन गया, और प्रोपेन/ब्यूटेन में पीवीपी/वीए कॉपोलीमर की घुलनशीलता केवल 10% (3% ठोस इथेनॉल समाधान) थी, इसलिए जर्मनी में बीएएसएफ ने पीवीपी/वीए/विनाइल प्रोपियोनेट कॉपोलीमर लॉन्च किया। कॉपोलीमर में विनाइल प्रोपियोनेट के अनुपात में वृद्धि से कॉपोलीमर की हाइड्रोकार्बन घुलनशीलता लगभग 40% तक पहुंच जाती है। सामान्य तौर पर, कॉपोलीमर में वीपी:वीए:विनाइल प्रोपियोनेट=30:40:30। संरचना में वीपी की सामग्री कम हो जाती है, जिससे इसमें उच्च कर्ल प्रतिधारण होता है।
एनवीपी और एसिड के कॉपोलिमर
मेथैक्रेलिक एसिड वर्तमान में एनवीपी के साथ कोपोलिमराइजेशन के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला एसिड है। उपयोग किए जाने पर मेथैक्रेलिक एसिड को बेअसर करने की आवश्यकता होती है, और तटस्थता की डिग्री अधिमानतः 80 - 100% होती है। चूंकि एनवीपी अम्लीय परिस्थितियों में आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है, और अम्लता और क्षारीयता का भी पीवीपी की स्थिरता पर काफी प्रभाव पड़ता है, इसलिए कोपोलिमराइजेशन के दौरान पीएच मान को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए। पोलीमराइजेशन के लिए क्षारीय स्थिति सुनिश्चित करने के लिए पोलीमराइजेशन से पहले KOH की एक निश्चित मात्रा जोड़ी जा सकती है। एनवीपी और अम्लीय पदार्थों के कोपोलिमराइजेशन द्वारा प्राप्त पॉलिमर आयनिक होता है, इसमें अच्छी चमक, लोच और स्थायित्व होता है, इसे धोना आसान होता है, इसमें अच्छी नमी प्रतिरोध और आकार देने की क्षमता होती है, और नमी को अवशोषित करना आसान नहीं होता है। उदाहरण के लिए, पॉलिमर पीवीपी/टर्ट-ब्यूटाइल एक्रिलेट/मेथैक्रेलिक एसिड कॉपोलीमर बनाने वाली सबसे लोकप्रिय फिल्म {{7}जिसका उत्पाद 50% इथेनॉल समाधान है, का प्रदर्शन उत्कृष्ट है और इसके फायदे हैं:
(1) प्रोपेन/ब्यूटेन के साथ अनुकूलता 70% या उससे अधिक है;
(2) फिल्म की लोच बहुत अच्छी है, और कोई प्लास्टिसाइज़र जोड़ने की आवश्यकता नहीं है;
(3) न्यूट्रलाइजेशन की डिग्री बालों के फिक्सिंग प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती है और इसे धोना आसान है;
(4) अच्छी चमक और छीलना आसान नहीं;
(5) मजबूत कर्ल प्रतिधारण। आर्द्र जलवायु में, बालों में अच्छी लोच और आकार बनाए रखने की क्षमता होती है और वे चिपचिपे नहीं होंगे।
एनवीपी और चतुर्धातुक अमोनियम लवण द्वारा निर्मित कॉपोलिमर
अणुओं में तृतीयक अमीन समूह वाले ओलेनिक पदार्थ (जैसे डाइमिथाइलैमिनोइथाइल मेथैक्रिलेट मिथाइल डाइमिथाइलमाइन एथिल एस्टर डीएमएईएमए) को चतुर्भुज किया जा सकता है और फिर आणविक श्रृंखला में धनायनिक इकाइयों वाले पॉलीक्वाटरनरी अमोनियम लवण बनाने के लिए एनवीपी के साथ कोपोलिमराइज़ किया जा सकता है। सामान्य पीएच मान पर, बालों के रेशों की सतह में आयनिक विशेषताएं होती हैं। धनायनों का उपयोग जमा करने और सोखने में मदद करता है, बालों की सीधीता और आकर्षण में सुधार करता है, और एक निश्चित कंडीशनिंग प्रभाव डालता है। पॉलीक्वाटरनरी अमोनियम यौगिक विशिष्ट लंबे समय तक चलने वाले बंधन, व्यावहारिकता और मजबूती प्रदान करते हैं जो बालों के झाग को मूस करने के लिए अद्वितीय हैं। ऐसे कॉपोलिमर का व्यापक रूप से बाल कंडीशनिंग रिंस, शैंपू और लोशन के साथ-साथ सामान्य स्टाइलिंग मूस उत्पादों में उपयोग किया जाता है। वे गीले बालों को उलझाए बिना कंघी करना आसान बनाते हैं, और जब बाल सूख जाते हैं, तो वे स्वाभाविक रूप से रोएंदार, चमकदार और घुंघराले हो जाते हैं, ठीक उसी तरह जैसे गीले बालों के लिए हेयरस्टाइल बनाया जाता है।
1980 के दशक की शुरुआत में मूस हेयर फोम की अचानक सफलता में पीवीपी आधारित पॉलीक्वाटरनेरी अमोनियम यौगिकों का उपयोग प्रमुख कारक था। कॉस्मेटिक, टॉयलेटरीज़ एंड फ्रेगरेंस एसोसिएशन (सीटीएफए) की रिपोर्ट के अनुसार, हेयर स्टाइलिंग एजेंटों में उपयोग किए जाने वाले पॉलीक्वाटरनियम -11, पॉलीक्वाटरनियम -16, पॉलीक्वाटरनियम -28, पॉलीक्वाटरनियम -55 आदि सभी एनवीपी और क्वाटरनेरी अमोनियम लवण के कोपोलिमर हैं। उदाहरण के लिए, पॉलीक्वाटरनियम-16 चार पॉलिमर का प्रतिनिधित्व करता है: पीवीपी/डीएमएईएमए अमोनियम क्लोराइड नमक, पीवीपी/क्वाटरनाइज्ड विनाइल इमिडाज़ोल, पीवीपी/डीएमएईएमए एथिल सल्फेट नमक, आदि, जिनमें बहुत अच्छी कंघी और स्टाइलिंग क्षमताएं होती हैं।
एनवीपी और एमाइड्स द्वारा निर्मित कॉपोलिमर
एनवीपी स्वयं पदार्थों के लैक्टम वर्ग से संबंधित है, और इसके गुण एमाइड्स के समान हैं, और इसमें अच्छी अनुकूलता है। अधिक मिथाइल समूहों वाले एमाइड्स को कोमोनोमर के रूप में चुनने से इसके मूल प्रदर्शन को बनाए रखते हुए पीवीपी के जल अवशोषण को कम किया जा सकता है। कॉपोलीमर में एमाइड्स के लिए एनवीपी के अनुपात को समायोजित करना, या अलग-अलग चुनना, कॉपोलीमर राल की घुलनशीलता, चिपचिपाहट और अन्य प्रदर्शन गुणों को बदल सकता है। कॉपोलीमर रेज़िन की घुलनशीलता, चिपचिपाहट और अन्य प्रदर्शन गुणों को रेज़िन में एनवीपी और कॉमोनोमर्स के संरचना अनुपात को समायोजित करके भी समायोजित किया जा सकता है, जैसे कि विनाइल कैप्रोलैक्टम/वीपी/डाइमिथाइलैमिनोइथाइल मेथैक्रिलेट कॉपोलीमर, जिसमें मोनोमर विनाइल कैप्रोलैक्टम में पीवीपी की तुलना में दो अधिक मिथाइल समूह होते हैं, और हाइड्रोकार्बन प्रोपेलेंट के साथ उत्कृष्ट संगतता होती है। इसके उपयोग से पॉलिमर की हीड्रोस्कोपिसिटी भी कम हो सकती है। एक अन्य मोनोमर, डाइमिथाइलैमिनोइथाइल मेथैक्रिलेट, बालों पर पॉलिमर की कर्ल बनाए रखने की क्षमता को बढ़ा सकता है, जिससे उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर की मात्रा कम हो सकती है। कॉपोलीमर में घटक वीपी और डाइमिथाइलैमिनोइथाइल मेथैक्रिलेट पानी में घुलनशील होते हैं और अच्छी बंधुता रखते हैं, जबकि विनाइल कैप्रोलैक्टम में उत्कृष्ट फिल्म बनाने और बाल बनाने और ठीक करने के गुण होते हैं, जिससे फिल्म बनाने वाले पॉलिमर की मात्रा को कम किया जा सकता है, जबकि इसके बाल कर्ल प्रतिधारण अभी भी बहुत अच्छे हैं। प्रोपलीन/ब्यूटेन के साथ इस कॉपोलीमर की अनुकूलता 70% तक है। एक बार जब बालों को इससे बने उत्पादों से उपचारित किया जाता है, तो पूरी तरह से सूखने पर यह "गीले" और चमकदार कर्ल दिखाई देंगे। इस टेरपोलिमर की घुलनशीलता सीमा बेहद विस्तृत है और इसका उपयोग सभी प्रकार के हेयर स्टाइलिंग एजेंटों में किया जा सकता है। यह स्टाइलिंग और कंडीशनिंग को एक साथ जोड़ता है, और एक नई प्रकार की फिल्म है जो विकास की बेहतरीन संभावनाओं के साथ पॉलीमर बनाती है।
सारांश
चूंकि पीवीपी ने प्राकृतिक शेलैक को स्टाइलिंग रेज़िन के रूप में प्रतिस्थापित कर दिया है, इसलिए पीवीपी स्टाइलिंग रेज़िन उत्पादों की विकास प्रवृत्ति और वर्तमान स्थिति मोटे तौर पर इस प्रकार है:
(1) एकल पीवीपी होमोपोलिमर से उच्च प्रदर्शन वाले पीवीपी संशोधित कॉपोलीमर तक, जो कई मोनोमर्स के कॉपोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित होता है।
(2) एकल स्टाइलिंग फ़ंक्शन आवश्यकता से लेकर कंडीशनिंग और यूवी प्रतिरोध जैसी बहु-कार्यात्मक आवश्यकताओं वाले स्टाइलिंग पॉलिमर तक।
(3) पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं के कारण, राल प्रणोदक के आकार में वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) की सामग्री सीमित है। इसलिए, पीवीपी श्रृंखला आकार के रेजिन को डिजाइन और संश्लेषित करते समय, उनकी अनुकूलता (हाइड्रोकार्बन घुलनशीलता और पानी घुलनशीलता) और संगतता में सुधार कैसे किया जाए यह एक अनिवार्य विचार और एक शोध हॉटस्पॉट बन गया है।