ग्लाइसिडिल मेथैक्रिलेट (जीएमए) एक ऐसा मोनोमर है जिसमें एक्रिलेट डबल बॉन्ड और एपॉक्सी समूह दोनों मौजूद होते हैं। एक्रिलेट डबल बॉन्ड अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है, स्व-पॉलिमरीकरण अभिक्रिया कर सकता है और कई अन्य मोनोमर्स के साथ सह-पॉलिमरीकृत भी हो सकता है; एपॉक्सी समूह हाइड्रॉक्सिल, अमीनो, कार्बोक्सिल या एसिड एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया करके अधिक कार्यात्मक समूह उत्पन्न करता है, जिससे उत्पाद की कार्यक्षमता बढ़ जाती है। इसलिए, जीएमए का कार्बनिक संश्लेषण, पॉलिमर संश्लेषण, पॉलिमर संशोधन, मिश्रित सामग्री, पराबैंगनी उपचार सामग्री, कोटिंग्स, चिपकने वाले पदार्थ, चमड़ा, रासायनिक फाइबर पेपर निर्माण, मुद्रण और रंगाई, और कई अन्य क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग है।

पाउडर कोटिंग में जीएमए का अनुप्रयोग

एक्रिलिक पाउडर कोटिंग्स, पाउडर कोटिंग्स की एक विस्तृत श्रेणी है, जिसे उपयोग किए जाने वाले विभिन्न क्यूरिंग एजेंटों के आधार पर हाइड्रॉक्सिल एक्रिलिक रेजिन, कार्बोक्सिल एक्रिलिक रेजिन, ग्लाइसीडिल एक्रिलिक रेजिन और एमिडो एक्रिलिक रेजिन में विभाजित किया जा सकता है। इनमें से, ग्लाइसीडिल एक्रिलिक रेजिन सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला पाउडर कोटिंग रेजिन है। इसे पॉलीहाइड्रिक हाइड्रॉक्सी एसिड, पॉलीएमीन, पॉलीओल, पॉलीहाइड्रॉक्सी रेजिन और हाइड्रॉक्सी पॉलिएस्टर रेजिन जैसे क्यूरिंग एजेंटों के साथ मिलाकर फिल्म के रूप में ढाला जा सकता है।

मेथिल मेथैक्रिलेट, ग्लाइसीडिल मेथैक्रिलेट, ब्यूटाइल एक्रिलेट और स्टाइरीन का उपयोग आमतौर पर मुक्त मूलक बहुलकीकरण द्वारा जीएमए प्रकार के ऐक्रेलिक राल के संश्लेषण के लिए किया जाता है, और डोडेसिल डाइबेसिक अम्ल का उपयोग उपचारक के रूप में किया जाता है। तैयार ऐक्रेलिक पाउडर कोटिंग का प्रदर्शन अच्छा होता है। संश्लेषण प्रक्रिया में बेंज़ॉयल पेरोक्साइड (बीपीओ) और एज़ोबिसिसोब्यूटीरोनिट्राइल (एआईबीएन) या उनके मिश्रण का उपयोग आरंभक के रूप में किया जा सकता है। जीएमए की मात्रा कोटिंग फिल्म के प्रदर्शन पर बहुत अधिक प्रभाव डालती है। यदि मात्रा बहुत कम हो, तो राल का क्रॉसलिंकिंग स्तर कम होता है, उपचार के दौरान क्रॉसलिंकिंग बिंदु कम होते हैं, कोटिंग फिल्म का क्रॉसलिंकिंग घनत्व अपर्याप्त होता है, और कोटिंग फिल्म का प्रभाव प्रतिरोध कमजोर होता है।

पॉलिमर संशोधन में जीएमए का अनुप्रयोग

उच्च सक्रियता वाले एक्रिलेट डबल बॉन्ड की उपस्थिति के कारण जीएमए को पॉलीमर पर ग्राफ्ट किया जा सकता है, और जीएमए में निहित एपॉक्सी समूह विभिन्न अन्य कार्यात्मक समूहों के साथ प्रतिक्रिया करके कार्यात्मक पॉलीमर का निर्माण कर सकता है। जीएमए को सॉल्यूशन ग्राफ्टिंग, मेल्ट ग्राफ्टिंग, सॉलिड फेज ग्राफ्टिंग, रेडिएशन ग्राफ्टिंग आदि विधियों द्वारा संशोधित पॉलीओलेफिन पर ग्राफ्ट किया जा सकता है, और यह एथिलीन, एक्रिलेट आदि के साथ कार्यात्मक कॉपॉलीमर भी बना सकता है। इन कार्यात्मक पॉलीमरों का उपयोग इंजीनियरिंग प्लास्टिक को मजबूत बनाने के लिए टफनिंग एजेंट के रूप में या मिश्रण प्रणालियों की अनुकूलता में सुधार करने के लिए कम्पैटिबिलाइज़र के रूप में किया जा सकता है।

पॉलीओलेफिन के ग्राफ्ट संशोधन के लिए आमतौर पर डाइक्यूमिल पेरोक्साइड (DCP) का उपयोग किया जाता है। कुछ लोग बेंज़ॉयल पेरोक्साइड (BPO), एक्रिलामाइड (AM), 2,5-डाई-टर्ट-ब्यूटाइल पेरोक्साइड जैसे पदार्थों का भी उपयोग करते हैं। ऑक्सी-2,5-डाइमिथाइल-3-हेक्साइन (LPO) या 1,3-डाई-टर्ट-ब्यूटाइल क्यूमीन पेरोक्साइड जैसे पदार्थ भी आरंभिक कारक के रूप में उपयोग किए जाते हैं। इनमें से, AM आरंभिक कारक के रूप में उपयोग किए जाने पर पॉलीप्रोपाइलीन के क्षरण को कम करने में महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। पॉलीओलेफिन पर GMA का ग्राफ्टिंग पॉलीओलेफिन की संरचना में परिवर्तन लाता है, जिससे पॉलीओलेफिन के सतही गुण, रियोलॉजिकल गुण, थर्मल गुण और यांत्रिक गुण बदल जाते हैं। GMA ग्राफ्ट-संशोधित पॉलीओलेफिन आणविक श्रृंखला की ध्रुवीयता को बढ़ाता है और साथ ही सतही ध्रुवीयता को भी बढ़ाता है। इसलिए, ग्राफ्टिंग दर बढ़ने के साथ सतही संपर्क कोण घटता जाता है। जीएमए संशोधन के बाद बहुलक संरचना में होने वाले परिवर्तनों के कारण, यह इसके क्रिस्टलीय और यांत्रिक गुणों को भी प्रभावित करेगा।

यूवी क्यूरेबल रेजिन के संश्लेषण में जीएमए का अनुप्रयोग

जीएमए का उपयोग विभिन्न संश्लेषणात्मक मार्गों के माध्यम से यूवी उपचार योग्य रेजिन के संश्लेषण में किया जा सकता है। एक विधि यह है कि पहले रेडिकल पॉलीमराइजेशन या कंडेंसेशन पॉलीमराइजेशन के माध्यम से साइड चेन पर कार्बोक्सिल या अमीनो समूह युक्त प्रीपॉलीमर प्राप्त किया जाए, और फिर इन कार्यात्मक समूहों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए जीएमए का उपयोग करके फोटोसेंसिटिव समूह पेश किए जाएं, जिससे फोटोक्यूरेबल रेजिन प्राप्त हो सके। पहले कोपॉलीमराइजेशन में, विभिन्न कोमोनोमर्स का उपयोग करके विभिन्न अंतिम गुणों वाले पॉलीमर प्राप्त किए जा सकते हैं। फेंग जोंगकाई एट अल. ने हाइपरब्रांच्ड पॉलीमर को संश्लेषित करने के लिए 1,2,4-ट्राइमेलिटिक एनहाइड्राइड और एथिलीन ग्लाइकॉल की प्रतिक्रिया का उपयोग किया, और फिर जीएमए के माध्यम से फोटोसेंसिटिव समूह पेश करके अंततः बेहतर क्षार घुलनशीलता वाला फोटोक्यूरेबल रेजिन प्राप्त किया। लू टिंगफेंग और अन्य ने पॉली-1,4-ब्यूटेनडायल एडिपेट, टोल्यूनि डाइसोसाइनेट, डाइमिथाइलोलप्रोपियोनिक एसिड और हाइड्रॉक्सीएथिल एक्रिलेट का उपयोग करके पहले फोटोसेंसिटिव सक्रिय डबल बॉन्ड के साथ एक प्रीपॉलिमर का संश्लेषण किया, और फिर इसे जीएमए के माध्यम से पेश किया, ट्राईएथिलामाइन द्वारा अधिक प्रकाश-उपचार योग्य डबल बॉन्ड को निष्क्रिय किया गया ताकि जलजनित पॉलीयुरेथेन एक्रिलेट इमल्शन प्राप्त किया जा सके।