Kenntnisse über die chemische Zusammensetzung und Wirkungsweise der Materialien, mit denen im Nagelstudio gearbeitet wird, sind die Voraussetzung, um das optimale Produkt für die unterschiedlichen Kunden zu finden und anzuwenden.
Begriffserklärung:
Monomer
Polymere
Monomere sind kleine, sehr reaktionsfähige Moleküle, die mindestens zwei funktionelle Gruppen tragen.
Oligomere: aus wenigen, meist identischen Grundeinheiten (Monomere) aufgebaute Moleküle.
Polymere: Kunststoffe. Sie entstehen durch Polymerisation aus Monomeren.
Initiation: Kettenstart oder Primärreaktion.
Wachstumsreaktion: Aufbau der Molekülkette
Kettenübertragung: Verzweigung der Molekülketten werden gebildet
Kettenabbruch: Abbruch der Kettenreaktion
Polykondensation: Chemische Verbindung einfacherer chemischer Verbindungen (Monomeren) unter Abspaltung von Wasser oder anderen kleinen Molekülen zu polymeren Molekülen (Makromolekülen)
Polyaddition: Chemische Verknüpfung einfacherer chemischer Verbindungen (Monomeren) durch Reaktion zwischen funktionalen Gruppen zu polymeren Molekülen. Im Gegensatz zur Polymerisation werden die Monomere nicht aufgrund der C=C Doppelverbindung, sondern unter Wanderung von Wasserstoff verknüpft. Auch werden nicht wie bei der Polykondensation niedermolekulare Verbindungen (z. B. Wasser) abgespalten. Monomere können an beiden Enden reagieren. Daraus entstehen zuerst kleine Ketten (Oligomere). Es entstehen keine Abfallprodukte.
Polymerisation: Polymerisation ist die Zusammenlagerung einfacherer chemischer Verbindungen (Monomere) unter Ausbildung echter homöopolarer Bindungen zu Polymeren, kettenförmigen Großmolekülen. Die Polymerisation läuft in 4 Phasen ab.
Die Nagelplatte besteht aus chemischen Verbindungen. Die Zellen bestehen aus Keratin. Keratin sind Proteine, bestehend aus Aminosäuren, die lange Verbindungsketten gebildet haben. Der Naturnagel besteht demnach aus natürlichen Eiweißpolymeren, die durch eine Art Netzwerk verbunden sind.
Zur Verstärkung der Nagelplatte wird diese mit einer oder mehreren Lagen Material überzogen.
Es gibt hier verschiedene Methoden:
Ein Polymer ist ein großes Molekül, das aus einer Anzahl von Monomeren entsteht. Die Polymerisation kann durch drei verschiedene Vorgänge vonstatten gehen. Diese heißen Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition. Die Wahl der Bausteine liefert die Voraussetzung der Eigenschaften des Endprodukts, wie hart oder flexibel die Modellage wird.
Polymerisation startet durch Zufuhr von Energie. Dies kann durch verschiedenen Arten passieren. Z. B. durch das Licht einer UV-Lampe. Der Beginn der Polymerisation nennt sich Initiation. Monomere setzen die zugeführte Energie um, indem sie eine chemische Verbindung mit anderen Monomeren in der Umgebung eingehen. Die führt zu einer Kettenreaktion, die man Propagation nennt. Der Abschluß der Kettenreaktion nennt sich Termination.
Durch den Einsatz eines Katalysators wird die Polymerisation beschleunigt. Viele chemische Reaktionen passieren nicht spontan, weil die Energiezufuhr überwunden werden muss, bevor die Reaktion in Gang kommt. Ein Katalysator reduziert den Energieberg soweit, dass die Reaktion schon mit geringer Energiezufuhr beginnt. Der Katalysator wird dabei nicht verbraucht. Gleichzeitig werden auch sogenannte Initiatoren eingesetzt, um die Reaktion zu beschleunigen. Während der Kettenreaktion verbinden sich die Monomere zu langen Ketten. Generell verbindet sich der Kopf des einen Monomers mit dem Schwanz des anderen Monomers. Wenn zwei Polymerketten, die noch nicht gebildet sind, aufeinandertreffen, endet die Reaktion. Das Ende der Reaktion kann durch Zusatz von speziellen Chemikalien beschleunigt werden.
Ein Polymer ist im Prinzip nichts anderes als eine lange Kette von miteinander verbundenen Monomeren. Ein Polymer kann aus gleichen Monomeren bestehen, es ist jedoch auch möglich, dass die Bestandteile eine Anzahl von verschiedenen Monomeren sind. Die Monomere in der Polymerkette können auch verzweigt sein. Diese Verzweigungen können miteinander Verbindungen eingehen und eine Vernetzung bilden, und werden als Kreuzverbindungen beschrieben.
Während der Polymerisation erfolgt eine Schrumpfung der Modellage. Dies wird durch den Verlust der Zwischenräume zwischen den Monomeren während der Verkettung zu Polymeren hervorgerufen. Durchschnittlich schrumpft die Modellage zwischen 3 und 20%, was in der Verarbeitung der Modellage zu berücksichtigen ist. Wenn mehr als 12% Schrumpfung auftritt, kann dies Probleme verursachen. Gleichzeitig auftretende verstärkte Kreuzverbindungen in einem Produkt verursachen verstärkte Schrumpfung des Materials, was bei der Modellage ein Abheben des Produkts in der Mitte des Nagels hervorrufen kann.
Die bei der Modellage eingesetzten Polymere werden in zwei Gruppen eingeteilt, die wärme- und lichthärtenden Polymere.
Die wärmehärtenden Polymere können unter Einsatz eines bestimmten Katalysators im Monomergemisch bei Zimmertemperatur aushärten. Das eingesetzte Material wird in zwei Bestandteilen geliefert, die vor Einsatz gemischt werden müssen und dann sofort bei Zimmertemperatur mit dem Aushärtungsprozess beginnen.
Die zweite Gruppe sind die lichthärtenden Polymere, die unter Einfluss von UV-Licht aushärten. UV-Licht ist Licht mit einer kürzeren Wellenlänge als für das menschliche Auge sichtbar ist. Je kürzer die Wellenlänge ist, umso mehr Energie trägt dieses Licht. UV-Licht des Sonnenlichts ruft z. B. eine Bräunung der Haut hervor. Zuviel UV-Licht ist schädlich für die Haut. Aber nur Teile des UV-Lichts sind Auslöser von Hautkrebs. Diese Teile werden als UV-B und UV-C Strahlung benannt. Im Glas der UV-Röhren ist ein Filter enthalten, der den gefährlichen Anteil der UV-Strahlung blockiert und nur die UV-A Strahlen hindurchlässt, die Auswirkungen auf die Haut werden so minimiert.
Während der Aushärtung der Modellage entsteht Wärmeenergie. Abhängig von der Geschwindigkeit, mit der die Monomere reagieren, ist die Wärmeentwicklung mehr oder weniger spürbar. Die Geschwindigkeit der ablaufenden Reaktion ist abhängig von dem Anteil der (Photo-)Initiatoren im Reaktionsgemisch. Je mehr Polymerketten gebildet werden, desto mehr Wärmeenergie wird während dem Aushärtungsprozess freigesetzt. In der Praxis muß die zugeführte Menge der Wärme so gewählt werden, dass eine Überhitzung des Naturnagels während des Aushärtens auszuschließen ist. Manchmal fühlen die Kunden die Wärmeentwicklung während der Polymerisation. Ein wenig Wärme ist normal, aber wenn die Wärmeentwicklung unangenehm ist, sollte der Aushärtungsprozess evtl. mehrmals für mehrere Sekunden unterbrochen werden.
Grundsätzlich muss festgestellt werden, dass die chemische Zusammensetzungen der Systeme Pulver/Flüssigkeit und UV-Gel ähnlich bzw. gleich sind. Die Aushärtung der beiden Systeme unterscheidet diese jedoch auch für den Laien offensichtlich. Während die Aushärtung der Pulver-Flüssigkeitsmischung sofort beginnt, wenn beide Materialien in Verbindung treten, findet beim Gel die Aushärtung erst unter Einsatz einer UV-A Bestrahlung und mit Zuhilfenahme eines Photoinitiators statt. Die Hauptbestandteile beider Systeme sind jedoch Acrylate, die in vielen alltäglichen Stoffen zu finden sind und im ausgehärteten Zustand völlig harmlos einzustufen sind.
Acrylate befinden sich z. B. in Dentalfüllungen, Kinderspielzeug und Kunststoffgeschirr.
Häufige Aussagen, dass das Pulver-Flüssigkeits-System gesundheitsschädlich ist, entsprechen nicht der Wahrheit. Der Inhaltsstoff Benzolperoxis (BPO), der in der KVO verboten war, befand sich nur auf der Verbotsliste, da dieser Stoff als Arzneimittel eingestuft wird. BPO ist in starker Konzentration in Mitteln wie Clearasil Gesichtswasser enthalten und wird zur Bekämpfung von Akne eingesetzt. Diese Chemikalie ist jedoch im Pulver-Flüssigkeits-System nur in sehr geringer Menge vorhanden. In 2004 wurde eine neue KVO verabschiedet, die diesen Stoff mit einer nachzuweisenden Höchstgrenze erlaubt. Damit wurde der Einsatz geregelt. Gegensätzlich zur weit verbreiteten Meinung enthält das Gelsystem einen Inhaltsstoff, der auch nicht unbedenklich ist. Hydrochinon (HQ) ist als chemischer Inhaltsstoff in Versuchsreihen der Universitäten als karzinogen und erbgutverändernd eingestuft worden. Aber auch hier handelt es sich um Mengen, die in der nachzuweisenden Form als vertretbar eingestuft wurden. Jedoch ist anzumerken, dass beide Systeme mit den Hinweis „nur für gewerblichen Bedarf“ versehen wurden und nicht in die Hände von Endverbrauchern gehören.
