글리시딜 메타크릴레이트(GMA)는 아크릴레이트 이중 결합과 에폭시기를 모두 갖는 단량체입니다. 아크릴레이트 이중 결합은 반응성이 높고 자가 중합 반응을 일으킬 수 있으며, 다른 여러 단량체와 공중합될 수도 있습니다. 에폭시기는 히드록실기, 아미노기, 카르복실기 또는 산 무수물과 반응하여 더 많은 작용기를 도입하여 제품에 더 많은 기능을 부여할 수 있습니다. 따라서 GMA는 유기 합성, 고분자 합성, 고분자 개질, 복합 재료, 자외선 경화 재료, 코팅, 접착제, 가죽, 화학 섬유 제지, 인쇄 및 염색 등 다양한 분야에서 매우 광범위하게 응용됩니다.

분말 코팅에 GMA 적용

아크릴 분체 도료는 분체 도료 중에서도 광범위한 범주에 속하며, 사용되는 경화제에 따라 히드록실 아크릴 수지, 카르복실 아크릴 수지, 글리시딜 아크릴 수지, 아미도 아크릴 수지로 구분할 수 있습니다. 그중 글리시딜 아크릴 수지는 가장 많이 사용되는 분체 도료 수지입니다. 글리시딜 아크릴 수지는 다가 히드록시산, 폴리아민, 폴리올, 폴리히드록시 수지, 히드록시 폴리에스터 수지와 같은 경화제를 사용하여 필름 형태로 형성할 수 있습니다.

GMA형 아크릴 수지는 일반적으로 메틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 스티렌을 자유 라디칼 중합에 사용하여 합성하며, 도데실 이염기산을 경화제로 사용합니다. 이렇게 제조된 아크릴 분체 도료는 우수한 성능을 나타냅니다. 합성 공정에서는 벤조일 퍼옥사이드(BPO)와 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 또는 이들의 혼합물을 개시제로 사용할 수 있습니다. GMA의 양은 도막 성능에 큰 영향을 미칩니다. GMA의 양이 너무 적으면 수지의 가교도가 낮아지고, 경화 가교점이 적으며, 도막의 가교 밀도가 충분하지 않고, 도막의 내충격성이 저하됩니다.

폴리머 개질에 있어서 GMA의 적용

GMA는 높은 활성을 가진 아크릴레이트 이중 결합을 가지고 있어 폴리머에 그래프트될 수 있으며, GMA에 포함된 에폭시기는 다양한 다른 작용기와 반응하여 작용화된 폴리머를 형성할 수 있습니다. GMA는 용액 그래프트, 용융 그래프트, 고상 그래프트, 방사선 그래프트 등의 방법을 통해 변성 폴리올레핀에 그래프트될 수 있으며, 에틸렌, 아크릴레이트 등과 작용화된 공중합체를 형성할 수도 있습니다. 이러한 작용화된 폴리머는 엔지니어링 플라스틱의 강인성을 강화하는 강인화제 또는 블렌드 시스템의 상용성을 개선하는 상용화제로 사용될 수 있습니다.

GMA에 의한 폴리올레핀의 그래프트 개질에 자주 사용되는 개시제는 디쿠밀 퍼옥사이드(DCP)입니다. 일부 사람들은 벤조일 퍼옥사이드(BPO), 아크릴아마이드(AM), 2,5-디-tert-부틸 퍼옥사이드를 사용하기도 합니다. 옥시-2,5-디메틸-3-헥신(LPO) 또는 1,3-디-tert-부틸 쿠멘 퍼옥사이드와 같은 개시제가 있습니다. 이 중 AM은 개시제로 사용될 때 폴리프로필렌의 분해를 줄이는 데 상당한 효과가 있습니다. 폴리올레핀에 GMA를 그래프트하면 폴리올레핀 구조가 변하여 폴리올레핀의 표면 특성, 유변학적 특성, 열적 특성 및 기계적 특성이 변화합니다. GMA 그래프트 개질된 폴리올레핀은 분자 사슬의 극성을 증가시키고 동시에 표면 극성을 증가시킵니다. 따라서 그래프트 속도가 증가함에 따라 표면 접촉각이 감소합니다. GMA 개질 후 폴리머 구조가 변화하기 때문에 결정질 및 기계적 특성에도 영향을 미칩니다.

UV 경화 수지 합성에 GMA의 응용

GMA는 다양한 합성 경로를 통해 UV 경화성 수지 합성에 사용될 수 있습니다. 한 가지 방법은 라디칼 중합이나 축합 중합을 통해 측쇄에 카르복실기 또는 아미노기를 포함하는 예비중합체를 얻은 다음, GMA를 이러한 작용기와 반응시켜 감광기를 도입하여 광경화성 수지를 얻는 것입니다. 첫 번째 공중합에서는 서로 다른 공단량체를 사용하여 최종 특성이 다른 중합체를 얻을 수 있습니다. Feng Zongcai 등은 1,2,4-트리멜리트산 무수물과 에틸렌 글리콜을 반응시켜 초분지형 중합체를 합성한 다음, GMA를 통해 감광기를 도입하여 최종적으로 알칼리 용해성이 더 우수한 광경화성 수지를 얻었습니다. 루팅펑 등은 폴리-1,4-부탄디올 아디페이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 디메틸올프로피온산 및 하이드록시에틸 아크릴레이트를 사용하여 먼저 감광성 활성 이중 결합을 가진 프리폴리머를 합성한 다음 GMA를 통해 도입했습니다. 더 많은 광경화성 이중 결합은 트리에틸아민으로 중화되어 수성 폴리우레탄 아크릴레이트 에멀젼을 얻었습니다.