গ্লাইসিডাইল মেথাক্রাইলেট (জিএমএ) হলো একটি মনোমার, যার মধ্যে অ্যাক্রাইলেট দ্বিবন্ধন এবং ইপক্সি গ্রুপ উভয়ই থাকে। অ্যাক্রাইলেট দ্বিবন্ধনের উচ্চ বিক্রিয়াশীলতা রয়েছে, এটি স্ব-পলিমারাইজেশন বিক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে এবং অন্যান্য অনেক মনোমারের সাথেও সহ-পলিমারাইজড হতে পারে; ইপক্সি গ্রুপ হাইড্রোক্সিল, অ্যামিনো, কার্বক্সিল বা অ্যাসিড অ্যানহাইড্রাইডের সাথে বিক্রিয়া করে আরও কার্যকরী গ্রুপ যুক্ত করতে পারে, যার ফলে উৎপাদিত পণ্যে আরও বেশি কার্যকারিতা যুক্ত হয়। তাই, জৈব সংশ্লেষণ, পলিমার সংশ্লেষণ, পলিমার পরিবর্তন, যৌগিক পদার্থ, অতিবেগুনী রশ্মি দ্বারা নিরাময়যোগ্য পদার্থ, আবরণ, আঠা, চামড়া, রাসায়নিক তন্তু কাগজ তৈরি, মুদ্রণ ও রঞ্জন এবং আরও অনেক ক্ষেত্রে জিএমএ-এর অত্যন্ত বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে।

পাউডার কোটিং-এ জিএমএ-এর প্রয়োগ

অ্যাক্রিলিক পাউডার কোটিং হলো পাউডার কোটিং-এর একটি বৃহৎ শ্রেণি, যাকে ব্যবহৃত বিভিন্ন কিউরিং এজেন্টের উপর ভিত্তি করে হাইড্রোক্সিল অ্যাক্রিলিক রেজিন, কার্বক্সিল অ্যাক্রিলিক রেজিন, গ্লাইসিডাইল অ্যাক্রিলিক রেজিন এবং অ্যামিডো অ্যাক্রিলিক রেজিনে ভাগ করা যায়। এদের মধ্যে, গ্লাইসিডাইল অ্যাক্রিলিক রেজিন হলো সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পাউডার কোটিং রেজিন। এটিকে পলিহাইড্রোক্সিল হাইড্রোক্সি অ্যাসিড, পলিঅ্যামাইন, পলিওল, পলিহাইড্রোক্সি রেজিন এবং হাইড্রোক্সি পলিয়েস্টার রেজিনের মতো কিউরিং এজেন্ট দিয়ে ফিল্মে রূপ দেওয়া যায়।

জিএমএ (GMA) ধরনের অ্যাক্রিলিক রেজিন সংশ্লেষণের জন্য সাধারণত ফ্রি র‍্যাডিক্যাল পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়ায় মিথাইল মেথাক্রিলেট, গ্লাইসিডাইল মেথাক্রিলেট, বিউটাইল অ্যাক্রিলেট, স্টাইরিন ব্যবহার করা হয় এবং কিউরিং এজেন্ট হিসেবে ডোডেসিল ডাইবেসিক অ্যাসিড ব্যবহৃত হয়। প্রস্তুতকৃত অ্যাক্রিলিক পাউডার কোটিং-এর কার্যকারিতা ভালো হয়। সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় ইনিশিয়েটর হিসেবে বেনজয়েল পারক্সাইড (BPO) এবং অ্যাজোবিসআইসোবিউটিরোনাইট্রাইল (AIBN) বা এদের মিশ্রণ ব্যবহার করা যেতে পারে। কোটিং ফিল্মের কার্যকারিতার উপর জিএমএ-এর পরিমাণের একটি বড় প্রভাব রয়েছে। যদি এর পরিমাণ খুব কম হয়, তাহলে রেজিনের ক্রসলিংকিং মাত্রা কম হয়, কিউরিং ক্রসলিংকিং পয়েন্ট কম থাকে, কোটিং ফিল্মের ক্রসলিংকিং ঘনত্ব যথেষ্ট হয় না এবং কোটিং ফিল্মের অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা দুর্বল হয়।

পলিমার পরিবর্তনে জিএমএ-এর প্রয়োগ

উচ্চ সক্রিয়তা সম্পন্ন অ্যাক্রিলেট দ্বিবন্ধন থাকার কারণে জিএমএ-কে পলিমারের সাথে গ্রাফট করা যায়, এবং জিএমএ-তে থাকা ইপক্সি গ্রুপ বিভিন্ন অন্যান্য কার্যকরী গ্রুপের সাথে বিক্রিয়া করে একটি কার্যকরী পলিমার গঠন করতে পারে। সলিউশন গ্রাফটিং, মেল্ট গ্রাফটিং, সলিড ফেজ গ্রাফটিং, রেডিয়েশন গ্রাফটিং ইত্যাদি পদ্ধতির মাধ্যমে জিএমএ-কে পরিবর্তিত পলিওলিফিনের সাথে গ্রাফট করা যায় এবং এটি ইথিলিন, অ্যাক্রিলেট ইত্যাদির সাথে কার্যকরী কোপলিমারও গঠন করতে পারে। এই কার্যকরী পলিমারগুলো ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিককে আরও মজবুত করার জন্য টাফেনিং এজেন্ট হিসেবে অথবা ব্লেন্ড সিস্টেমের সামঞ্জস্যতা উন্নত করার জন্য কম্প্যাটিবিলাইজার হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

জিএমএ দ্বারা পলিওলেফিনের গ্রাফট মডিফিকেশনের জন্য প্রায়শই ব্যবহৃত ইনিশিয়েটর হলো ডাইকিউমিল পারক্সাইড (ডিসিপি)। কেউ কেউ বেনজয়িল পারক্সাইড (বিপিও), অ্যাক্রিলামাইড (এএম), ২,৫-ডাই-টার্ট-বিউটাইল পারক্সাইডও ব্যবহার করেন। অক্সি-২,৫-ডাইমিথাইল-৩-হেক্সাইন (এলপিও) বা ১,৩-ডাই-টার্ট-বিউটাইল কিউমিন পারক্সাইডের মতো ইনিশিয়েটরও ব্যবহৃত হয়। এদের মধ্যে, ইনিশিয়েটর হিসেবে ব্যবহৃত হলে পলিপ্রোপিলিনের অবক্ষয় কমাতে এএম-এর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। পলিওলেফিনের উপর জিএমএ-এর গ্রাফটিং পলিওলেফিনের কাঠামোর পরিবর্তন ঘটায়, যা পলিওলেফিনের পৃষ্ঠীয় বৈশিষ্ট্য, রিওলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য, তাপীয় বৈশিষ্ট্য এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন ঘটায়। জিএমএ গ্রাফট-মডিফাইড পলিওলেফিন আণবিক শৃঙ্খলের পোলারিটি বৃদ্ধি করে এবং একই সাথে পৃষ্ঠের পোলারিটিও বাড়ায়। তাই, গ্রাফটিং-এর হার বাড়ার সাথে সাথে পৃষ্ঠের সংস্পর্শ কোণ হ্রাস পায়। জিএমএ মডিফিকেশনের পরে পলিমারের কাঠামোগত পরিবর্তনের কারণে, এটি এর ক্রিস্টালাইন এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকেও প্রভাবিত করে।

ইউভি কিউরেবল রেজিন সংশ্লেষণে জিএমএ-এর প্রয়োগ

বিভিন্ন সংশ্লেষণ পদ্ধতির মাধ্যমে ইউভি কিউরেবল রেজিন সংশ্লেষণে জিএমএ ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি পদ্ধতি হলো, প্রথমে র‍্যাডিক্যাল পলিমারাইজেশন বা কনডেনসেশন পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে পার্শ্ব শৃঙ্খলে কার্বক্সিল বা অ্যামিনো গ্রুপযুক্ত একটি প্রিপলিমার তৈরি করা, এবং তারপর এই কার্যকরী গ্রুপগুলোর সাথে জিএমএ-এর বিক্রিয়া ঘটিয়ে আলোকসংবেদী গ্রুপ যুক্ত করে একটি ফটোকিউরেবল রেজিন পাওয়া। প্রথম কোপলিমারাইজেশনে, ভিন্ন ভিন্ন চূড়ান্ত বৈশিষ্ট্যসম্পন্ন পলিমার পাওয়ার জন্য বিভিন্ন কোমনোমার ব্যবহার করা যেতে পারে। ফেং জোংচাই এবং তার সহযোগীরা হাইপারব্রাঞ্চড পলিমার সংশ্লেষণের জন্য ১,২,৪-ট্রাইমেলিটিক অ্যানহাইড্রাইড এবং ইথিলিন গ্লাইকোলের বিক্রিয়া ঘটিয়েছিলেন, এবং তারপর জিএমএ-এর মাধ্যমে আলোকসংবেদী গ্রুপ যুক্ত করে অবশেষে উন্নততর ক্ষারীয় দ্রবণীয়তা সম্পন্ন একটি ফটোকিউরেবল রেজিন পেয়েছিলেন। লু টিংফেং ও অন্যান্যরা প্রথমে পলি-১,৪-বিউটেনডিওল অ্যাডিপেট, টলুইন ডাইআইসোসায়ানেট, ডাইমিথাইললপ্রোপিওনিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোক্সিইথাইল অ্যাক্রিলেট ব্যবহার করে আলোকসংবেদনশীল সক্রিয় দ্বিবন্ধনযুক্ত একটি প্রিপলিমার সংশ্লেষণ করেন এবং তারপর জিএমএ-এর মাধ্যমে এতে আরও আলোক-নিরাময়যোগ্য দ্বিবন্ধন যুক্ত করেন, যা ট্রাইইথাইলঅ্যামিন দ্বারা প্রশমিত হয়ে জলবাহিত পলিইউরেথেন অ্যাক্রিলেট ইমালশন তৈরি করে।