Ο γλυκιδυλομεθακρυλικός εστέρας (GMA) είναι ένα μονομερές που έχει διπλούς δεσμούς ακρυλικού και εποξειδικές ομάδες. Ο ακρυλικός διπλός δεσμός έχει υψηλή αντιδραστικότητα, μπορεί να υποστεί αντίδραση αυτοπολυμερισμού και μπορεί επίσης να συμπολυμεριστεί με πολλά άλλα μονομερή. Η εποξειδική ομάδα μπορεί να αντιδράσει με υδροξύλιο, αμινο, καρβοξύλιο ή όξινο ανυδρίτη, εισάγοντας περισσότερες λειτουργικές ομάδες, προσδίδοντας έτσι περισσότερη λειτουργικότητα στο προϊόν. Επομένως, η GMA έχει ένα εξαιρετικά ευρύ φάσμα εφαρμογών στην οργανική σύνθεση, τη σύνθεση πολυμερών, την τροποποίηση πολυμερών, τα σύνθετα υλικά, τα υλικά σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία, τις επιστρώσεις, τις κόλλες, το δέρμα, την κατασκευή χαρτιού από χημικές ίνες, την εκτύπωση και τη βαφή και πολλούς άλλους τομείς.

Εφαρμογή GMA σε ηλεκτροστατική βαφή

Οι ακρυλικές πούδρες επικάλυψης αποτελούν μια μεγάλη κατηγορία πούδρων επικάλυψης, οι οποίες μπορούν να χωριστούν σε υδροξυλοακρυλικές ρητίνες, καρβοξυλοακρυλικές ρητίνες, γλυκιδυλοακρυλικές ρητίνες και αμιδοακρυλικές ρητίνες ανάλογα με τα διαφορετικά μέσα σκλήρυνσης που χρησιμοποιούνται. Μεταξύ αυτών, η γλυκιδυλοακρυλική ρητίνη είναι η πιο χρησιμοποιούμενη ρητίνη πούδρας επικάλυψης. Μπορεί να σχηματιστεί σε μεμβράνες με μέσα σκλήρυνσης όπως πολυυδρικά υδροξυοξέα, πολυαμίνες, πολυόλες, πολυυδροξυρητίνες και υδροξυπολυεστερικές ρητίνες.

Μεθακρυλικό μεθύλιο, μεθακρυλικό γλυκιδύλιο, ακρυλικό βουτύλιο, στυρένιο χρησιμοποιούνται συνήθως για πολυμερισμό ελεύθερων ριζών για τη σύνθεση ακρυλικής ρητίνης τύπου GMA, και δωδεκυλοδιβασικό οξύ χρησιμοποιείται ως παράγοντας σκλήρυνσης. Η παρασκευασμένη ακρυλική επίστρωση σε σκόνη έχει καλή απόδοση. Η διαδικασία σύνθεσης μπορεί να χρησιμοποιήσει υπεροξείδιο του βενζοϋλίου (BPO) και αζοδισισοβουτυρονιτρίλιο (AIBN) ή μείγματά τους ως εκκινητές. Η ποσότητα του GMA έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση της μεμβράνης επικάλυψης. Εάν η ποσότητα είναι πολύ μικρή, ο βαθμός διασύνδεσης της ρητίνης είναι χαμηλός, τα σημεία σκλήρυνσης είναι λίγα, η πυκνότητα διασύνδεσης της μεμβράνης επικάλυψης δεν είναι επαρκής και η αντοχή στην κρούση της μεμβράνης επικάλυψης είναι κακή.

Εφαρμογή της GMA στην τροποποίηση πολυμερών

Το GMA μπορεί να εμβολιαστεί στο πολυμερές λόγω της παρουσίας ενός διπλού δεσμού ακρυλικού με υψηλότερη δραστικότητα, και η εποξειδική ομάδα που περιέχεται στο GMA μπορεί να αντιδράσει με μια ποικιλία άλλων λειτουργικών ομάδων για να σχηματίσει ένα λειτουργικοποιημένο πολυμερές. Το GMA μπορεί να εμβολιαστεί σε τροποποιημένη πολυολεφίνη με μεθόδους όπως εμβολιασμός διαλύματος, εμβολιασμός τήγματος, εμβολιασμός στερεάς φάσης, εμβολιασμός ακτινοβολίας κ.λπ., και μπορεί επίσης να σχηματίσει λειτουργικοποιημένα συμπολυμερή με αιθυλένιο, ακρυλικό κ.λπ. Αυτά τα λειτουργικοποιημένα πολυμερή μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως παράγοντες σκλήρυνσης για την σκλήρυνση των πλαστικών μηχανικής ή ως συμβατοποιητές για τη βελτίωση της συμβατότητας των συστημάτων ανάμειξης.

Ο εκκινητής που χρησιμοποιείται συχνά για την τροποποίηση εμβολιασμού πολυολεφίνης με GMA είναι το υπεροξείδιο του δικουμυλίου (DCP). Μερικοί άνθρωποι χρησιμοποιούν επίσης υπεροξείδιο του βενζοϋλίου (BPO), ακρυλαμίδιο (AM), υπεροξείδιο του 2,5-δι-τερτ-βουτυλίου. Εκκινητές όπως το οξυ-2,5-διμεθυλ-3-εξύλιο (LPO) ή το υπεροξείδιο του 1,3-δι-τερτ-βουτυλ κουμενίου. Μεταξύ αυτών, το AM έχει σημαντική επίδραση στη μείωση της αποικοδόμησης του πολυπροπυλενίου όταν χρησιμοποιείται ως εκκινητής. Ο εμβολιασμός GMA στην πολυολεφίνη θα οδηγήσει σε αλλαγή της δομής της πολυολεφίνης, η οποία θα προκαλέσει αλλαγή στις επιφανειακές ιδιότητες της πολυολεφίνης, στις ρεολογικές ιδιότητες, στις θερμικές ιδιότητες και στις μηχανικές ιδιότητες. Η τροποποιημένη με GMA πολυολεφίνη αυξάνει την πολικότητα της μοριακής αλυσίδας και ταυτόχρονα αυξάνει την πολικότητα της επιφάνειας. Επομένως, η γωνία επαφής της επιφάνειας μειώνεται καθώς αυξάνεται ο ρυθμός εμβολιασμού. Λόγω των αλλαγών στη δομή του πολυμερούς μετά την τροποποίηση GMA, θα επηρεαστούν επίσης οι κρυσταλλικές και μηχανικές του ιδιότητες.

Εφαρμογή της GMA στη σύνθεση ρητίνης που σκληρύνεται με υπεριώδη ακτινοβολία

Η GMA μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση ρητινών που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία μέσω μιας ποικιλίας συνθετικών οδών. Μία μέθοδος είναι πρώτα να ληφθεί ένα προπολυμερές που περιέχει καρβοξυλικές ή αμινομάδες στην πλευρική αλυσίδα μέσω ριζικού πολυμερισμού ή πολυμερισμού συμπύκνωσης και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί GMA για να αντιδράσει με αυτές τις λειτουργικές ομάδες για την εισαγωγή φωτοευαίσθητων ομάδων για να ληφθεί μια φωτοπολυμεριζόμενη ρητίνη. Στον πρώτο συμπολυμερισμό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά συμμονομερή για την απόκτηση πολυμερών με διαφορετικές τελικές ιδιότητες. Οι Feng Zongcai et al. χρησιμοποίησαν 1,2,4-τριμελλιτικό ανυδρίτη και αιθυλενογλυκόλη για να αντιδράσουν και να συνθέσουν υπερδιακλαδισμένα πολυμερή και στη συνέχεια εισήγαγαν φωτοευαίσθητες ομάδες μέσω GMA για να λάβουν τελικά μια φωτοπολυμεριζόμενη ρητίνη με καλύτερη διαλυτότητα σε αλκάλια. Ο Lu Tingfeng και άλλοι χρησιμοποίησαν αδιπική πολυ-1,4-βουτανοδιόλη, διισοκυανικό τολουόλιο, διμεθυλολοπροπιονικό οξύ και ακρυλικό υδροξυαιθυλεστέρα για να συνθέσουν πρώτα ένα προπολυμερές με φωτοευαίσθητους ενεργούς διπλούς δεσμούς και στη συνέχεια να το εισαγάγουν μέσω GMA. Περισσότεροι φωτοπολυμεριζόμενοι διπλοί δεσμοί εξουδετερώνονται από τριαιθυλαμίνη για να ληφθεί υδατοδιαλυτό γαλάκτωμα ακρυλικού πολυουρεθάνης.