غليسيديل ميثاكريلات (GMA) هو مونومر يحتوي على روابط أكريلات مزدوجة ومجموعات إيبوكسي. تتميز روابط الأكريلات المزدوجة بتفاعلية عالية، حيث يمكنها الخضوع لتفاعل البلمرة الذاتية، كما يمكن بلمرتها مع العديد من المونومرات الأخرى. أما مجموعات الإيبوكسي، فتتفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل، والأمين، والكربوكسيل، أو أنهيدريد الأحماض، مما يُضيف المزيد من المجموعات الوظيفية، وبالتالي يُعزز وظائف المنتج. لذلك، يتمتع غليسيديل ميثاكريلات بنطاق واسع للغاية من التطبيقات في مجالات التخليق العضوي، وتخليق البوليمرات، وتعديل البوليمرات، والمواد المركبة، ومواد المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، والطلاءات، والمواد اللاصقة، والجلود، وصناعة الورق والألياف الكيميائية، والطباعة والصباغة، وغيرها الكثير.

تطبيق GMA في طلاء المساحيق

تُعدّ الطلاءات الأكريليكية المسحوقية فئة واسعة من الطلاءات المسحوقية، ويمكن تقسيمها إلى راتنجات أكريليكية هيدروكسيلية، وراتنجات أكريليكية كربوكسيلية، وراتنجات أكريليكية غليسيديلية، وراتنجات أكريليكية أميدية، وذلك بحسب عوامل المعالجة المستخدمة. ويُعدّ راتنج الأكريليك الغليسيديل الأكثر استخدامًا في الطلاءات المسحوقية، حيث يُمكن تشكيله إلى أغشية باستخدام عوامل معالجة مثل الأحماض الهيدروكسيلية متعددة الهيدروكسيل، والبولي أمينات، والبوليولات، وراتنجات البولي هيدروكسي، وراتنجات البوليستر الهيدروكسيلية.

تُستخدم عادةً مواد مثل ميثيل ميثاكريلات، وجليسيديل ميثاكريلات، وبيوتيل أكريلات، وستايرين في بلمرة الجذور الحرة لتصنيع راتنج أكريليك من نوع GMA، ويُستخدم حمض دوديسيل ثنائي القاعدة كعامل مُصلِّب. يتميز طلاء مسحوق الأكريليك المُحضَّر بأداء جيد. يمكن استخدام بيروكسيد البنزويل (BPO) وأزوبيسوبوتيرونيتريل (AIBN) أو مزيج منهما كمُحفِّزات في عملية التصنيع. تؤثر كمية GMA بشكل كبير على أداء طبقة الطلاء. فإذا كانت الكمية قليلة جدًا، تكون درجة التشابك في الراتنج منخفضة، ونقاط التشابك أثناء التصلب قليلة، وكثافة التشابك في طبقة الطلاء غير كافية، ومقاومة طبقة الطلاء للصدمات ضعيفة.

تطبيق GMA في تعديل البوليمر

يمكن تطعيم البوليمر بـ GMA نظرًا لوجود رابطة أكريلات مزدوجة ذات نشاط عالٍ، كما يمكن لمجموعة الإيبوكسي الموجودة في GMA أن تتفاعل مع مجموعة متنوعة من المجموعات الوظيفية الأخرى لتكوين بوليمر وظيفي. يمكن تطعيم GMA على البولي أوليفين المعدل بطرق مثل التطعيم في المحلول، والتطعيم بالصهر، والتطعيم في الطور الصلب، والتطعيم الإشعاعي، وغيرها، كما يمكنه أيضًا تكوين بوليمرات مشتركة وظيفية مع الإيثيلين والأكريلات، وغيرها. يمكن استخدام هذه البوليمرات الوظيفية كعوامل تقوية لتقوية البلاستيك الهندسي أو كعوامل توافق لتحسين توافق أنظمة الخلط.

يُعد بيروكسيد ثنائي الكوميل (DCP) المُحفز الأكثر شيوعًا لتعديل البولي أوليفينات بالتطعيم باستخدام GMA. كما يستخدم البعض بيروكسيد البنزويل (BPO) والأكريلاميد (AM) وبيروكسيد 2،5-ثنائي-ثالثي-بوتيل. ومن المُحفزات الأخرى أوكسي-2،5-ثنائي ميثيل-3-هيكساين (LPO) أو بيروكسيد 1،3-ثنائي-ثالثي-بوتيل كومين. ومن بين هذه المُحفزات، يُظهر الأكريلاميد (AM) تأثيرًا ملحوظًا في الحد من تحلل البولي بروبيلين عند استخدامه كمُحفز. يؤدي تطعيم البولي أوليفين بـ GMA إلى تغيير بنيته، مما يُسبب تغييرًا في خصائص سطحه، وخواصه الريولوجية، وخواصه الحرارية، وخواصه الميكانيكية. يزيد البولي أوليفين المُعدَّل بتطعيم GMA من قطبية السلسلة الجزيئية، وبالتالي يزيد من قطبية السطح. لذلك، تنخفض زاوية التلامس السطحي مع زيادة معدل التطعيم. بسبب التغيرات في بنية البوليمر بعد تعديل GMA، سيؤثر ذلك أيضًا على خصائصه البلورية والميكانيكية.

تطبيق GMA في تصنيع الراتنج المعالج بالأشعة فوق البنفسجية

يمكن استخدام غليكول ميثاكريلات (GMA) في تصنيع الراتنجات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية عبر مسارات تركيبية متنوعة. إحدى هذه الطرق هي الحصول أولًا على بوليمر أولي يحتوي على مجموعات كربوكسيل أو أمينو في السلسلة الجانبية من خلال بلمرة جذرية أو بلمرة تكثيف، ثم استخدام GMA للتفاعل مع هذه المجموعات الوظيفية لإدخال مجموعات حساسة للضوء والحصول على راتنج معالج ضوئيًا. في عملية البلمرة المشتركة الأولى، يمكن استخدام مونومرات مشتركة مختلفة للحصول على بوليمرات ذات خصائص نهائية مختلفة. استخدم فنغ زونغكاي وزملاؤه أنهيدريد 1،2،4-تريميليتيك مع إيثيلين جليكول للتفاعل وتصنيع بوليمرات متفرعة للغاية، ثم أدخلوا مجموعات حساسة للضوء من خلال GMA للحصول في النهاية على راتنج معالج ضوئيًا ذي قابلية ذوبان أفضل في القلويات. استخدم لو تينغفينغ وآخرون بولي-1،4-بيوتانيديول أديبات، وتولوين ثنائي إيزوسيانات، وحمض ثنائي ميثيلول بروبيونيك، وهيدروكسي إيثيل أكريلات لتصنيع بوليمر أولي يحتوي على روابط مزدوجة نشطة حساسة للضوء، ثم أدخلوه من خلال GMA. يتم تحييد المزيد من الروابط المزدوجة القابلة للتصلب بالضوء بواسطة ثلاثي إيثيل أمين للحصول على مستحلب أكريلات البولي يوريثان المائي.