Copolímers de NVP i èsters
Els èsters són la classe de compostos més estudiada per a la modificació de PVP. En termes generals, els compostos d'èster copolimeritzats amb NVP es refereixen a èsters que contenen grups vinil de doble-enllaç insaturat. Després de la copolimerització de NVP i èsters, d'una banda, a causa de la bona flexibilitat molecular del grup èster, l'activitat del segment de cadena augmenta, millorant així la flexibilitat de la pel·lícula de copolímer. D'altra banda, la presència de grups alquil hidròfob a les unitats d'èster reduirà la capacitat d'absorció d'aigua del copolímer, millorant així la capacitat del copolímer de mantenir la seva forma sota alta humitat. Normalment, els èsters inclouen formiat de dimetilaminoetil propilè, acetat de propilè, metacrilat, diacetat de propilè, metacrilat, etc.
El copolímer de N-vinilpirrolidona (NVP)/acetat de vinil (VAc) (resina VAP) és el primer producte millorat de compostos de PVP i èster. És un sòlid incolor i transparent, lleugerament soluble en aigua, soluble en dissolvents orgànics com isopropanol, etanol, acetat de butil, etc., no-tòxic i no fàcil de cremar. La resina VAP manté la funció del PVP com a polímer, alhora que supera el desavantatge de l'alt preu del PVP. A més, la resina VAP té bones propietats-formadores de pel·lícula. Com que introdueix unitats d'acetat de vinil hidrofòbic a la seva estructura molecular, redueix la sensibilitat de la pel·lícula a la humitat, de manera que no es tornarà enganxosa en un ambient d'alta humitat i perllonga la capacitat de mantenir el pentinat. El 1985, a causa de la prohibició del freó, el propà/butà es va convertir en un nou propulsor, i la solubilitat del copolímer PVP/VA en propà/butà era només del 10% (solució d'etanol sòlid al 3%), de manera que BASF a Alemanya va llançar el copolímer PVP/VA/propionat de vinil. L'augment de la proporció de propionat de vinil en el copolímer fa que la solubilitat en hidrocarburs del copolímer arribi al voltant del 40%. En general, VP:VA:propionat de vinil=30:40:30 en el copolímer. El contingut de VP en la composició es redueix, la qual cosa fa que tingui una major retenció de rínxols.
Copolímers de NVP i àcids
L'àcid metacrílic és actualment l'àcid més utilitzat per a la copolimerització amb NVP. L'àcid metacrílic s'ha de neutralitzar quan s'utilitza, i el grau de neutralització és preferiblement del 80-100%. Com que la NVP s'hidrolitza fàcilment en condicions àcides, i l'acidesa i l'alcalinitat també tenen una gran influència en l'estabilitat de la PVP, el valor del pH s'ha de controlar estrictament durant la copolimerització. Es pot afegir una certa quantitat de KOH abans de la polimerització per garantir condicions alcalines per a la polimerització. El polímer obtingut per copolimerització de NVP i substàncies àcides és aniònic, té una bona brillantor, elasticitat i durabilitat, és fàcil de rentar, té una bona resistència a la humitat i capacitat de conformació i no és fàcil d'absorbir la humitat. Per exemple, el polímer formador de pel·lícula PVP/acrilat de terc-butil/àcid metacrílic més popular, el producte del qual és una solució d'etanol al 50%, té un rendiment excel·lent i els seus avantatges són:
(1) La compatibilitat amb propà/butà és tan alta com el 70% o més;
(2) L'elasticitat de la pel·lícula és molt bona i no cal afegir cap plastificant;
(3) El grau de neutralització no afecta el rendiment-de fixació del cabell i és fàcil de rentar;
(4) Bona brillantor i no fàcil de pelar;
(5) Forta retenció de rínxols. En climes humits, el cabell té una bona elasticitat i retenció de forma i no quedarà enganxós.
Copolímers formats per NVP i sals d'amoni quaternària
Les substàncies olèniques que contenen grups amina terciària a les molècules (com el metacrilat de dimetilaminoetil metil dimetilamina etil èster DMAEMA) es poden quaternitzar i després copolimeritzar amb NVP per formar sals d'amoni policaternaris que contenen unitats catiònics a la cadena molecular. A valors de pH normals, la superfície de les fibres capil·lars té característiques aniòniques. L'ús de cations ajuda a dipositar i adsorbir, millora la franquesa i afinitat amb el cabell i té un cert efecte condicionant. Els compostos d'amoni poliquaternari proporcionen l'unió, la capacitat de treball i la resistència típiques de llarga durada-exclusiva de les espumas capil·lars. Aquests copolímers s'utilitzen àmpliament en esbandides, xampús i locions per a condicionar el cabell, així com en productes de mousse d'estil general. Fan que els cabells humits siguin fàcils de pentinar sense enredar-se, i quan el cabell s'asseca, és naturalment esponjós, brillant i arrissat, igual que el pentinat quan els cabells mullats.
L'ús de compostos d'amoni policaternari basats en PVP- va ser el factor clau en l'èxit sobtat de les espumas capil·lars a principis dels anys vuitanta. Segons l'informe de la Cosmetic, Toiletrie and Fragrance Association (CTFA), polyquaternium-11, polyquaternium-16, polyquaternium-28, polyquaternium-55, etc., que s'utilitzen en agents de pentinat del cabell, són tots copolímers de NVP i sals d'amoni quaternaris. Per exemple, polyquaternium-16 representa quatre polímers: sal de clorur d'amoni PVP/DMAEMA, vinil imidazol PVP/quaternitzat, sal sulfat d'etil PVP/DMAEMA, etc., que tenen molt bones capacitats de pentinat i estil.
Copolímers formats per NVP i amides
NVP en si pertany a la classe de substàncies lactam, i les seves propietats són similars a les de les amides i té una bona compatibilitat. Escollir amides amb més grups metil com a comonòmers pot reduir l'absorció d'aigua de PVP mantenint el seu rendiment original. Ajustar la proporció de NVP a amides en el copolímer, o triar-ne de diferents, pot canviar la solubilitat, la viscositat i altres propietats de rendiment de la resina del copolímer. La solubilitat, la viscositat i altres propietats de rendiment de la resina de copolímer també es poden ajustar ajustant la proporció de composició de NVP a comonòmers a la resina, com el copolímer de vinil caprolactama / VP / dimetilaminoetil metacrilat, en el qual el monòmer vinil caprolactama té dos grups metil més que el PVP i té una excel·lent compatibilitat amb propulsors d'hidrocarburs. El seu ús també pot reduir la higroscopicitat del polímer. Un altre monòmer, el metacrilat de dimetilaminoetil, pot augmentar la capacitat de retenció de rínxols del polímer al cabell, la qual cosa pot reduir la quantitat de polímer utilitzada. Els components VP i el metacrilat de dimetilaminoetil del copolímer són solubles en aigua i tenen una bona afinitat, mentre que la vinil caprolactama té excel·lents propietats de formació de pel·lícula i de fixació del cabell, de manera que es pot reduir la quantitat de polímer formador de pel·lícula que s'utilitza, mentre que la seva retenció de cabells encara és molt bona. La compatibilitat d'aquest copolímer amb propilè/butà és tan alta com el 70%. Un cop tractat el cabell amb productes formulats amb ell, mostrarà rínxols "humits" i brillants un cop estigui completament sec. El rang de solubilitat d'aquest terpolímer és extremadament ampli i es pot utilitzar en tot tipus d'agents de pentinat. Combina estil i condicionament en un, i és un nou tipus de polímer-formador de pel·lícula amb grans perspectives de desenvolupament.
Resum
Com que PVP va substituir la goma laca natural com a resina d'estil, la tendència de desenvolupament i l'estat actual dels productes de resina d'estil PVP són aproximadament els següents:
(1) D'un únic homopolímer de PVP a un copolímer modificat de PVP d'alt rendiment-format per copolimerització de múltiples monòmers
(2) Des d'un sol requisit de funció d'estil fins a un polímer d'estil amb requisits multi-funcionals, com ara condicionament i resistència als raigs UV.
(3) A causa de les necessitats de protecció del medi ambient, el contingut de compostos orgànics volàtils (COV) en els propulsors de resines de dimensionament és limitat. Per tant, a l'hora de dissenyar i sintetitzar resines de mida de la sèrie PVP, com millorar-ne la compatibilitat (solubilitat en hidrocarburs i solubilitat en aigua) i compatibilitat s'ha convertit en una consideració indispensable i en un punt d'investigació.