글리시딜 메타크릴레이트(GMA)는 아크릴레이트 이중 결합과 에폭시기를 모두 포함하는 단량체입니다. 아크릴레이트 이중 결합은 반응성이 높아 자가 중합 반응을 일으킬 수 있으며, 다른 여러 단량체와 공중합될 수도 있습니다. 에폭시기는 하이드록실기, 아미노기, 카르복실기 또는 산 무수물과 반응하여 다양한 작용기를 도입함으로써 제품의 기능성을 향상시킬 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 매우 광범위한 분야에서 활용됩니다.

분체 도장에 GMA를 적용하는 방법

아크릴 분말 코팅은 분말 코팅의 큰 범주로, 사용되는 경화제에 따라 하이드록실 아크릴 수지, 카르복실 아크릴 수지, 글리시딜 아크릴 수지, 아미도 아크릴 수지 등으로 나눌 수 있습니다. 그중 글리시딜 아크릴 수지는 가장 널리 사용되는 분말 코팅 수지입니다. 다가 하이드록시산, 폴리아민, 폴리올, 폴리하이드록시 수지, 하이드록시 폴리에스터 수지 등의 경화제를 사용하여 필름 형태로 성형할 수 있습니다.

메틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 스티렌은 일반적으로 자유 라디칼 중합을 통해 GMA형 아크릴 수지를 합성하는 데 사용되며, 도데실 이염기산이 경화제로 사용됩니다. 이렇게 제조된 아크릴 분말 코팅은 우수한 성능을 나타냅니다. 합성 과정에서는 벤조일 퍼옥사이드(BPO)와 아조비스이소부티로니트릴(AIBN) 또는 이들의 혼합물을 개시제로 사용할 수 있습니다. GMA의 양은 코팅 필름의 성능에 큰 영향을 미칩니다. GMA의 양이 너무 적으면 수지의 가교도가 낮아지고, 경화 가교점이 적어지며, 코팅 필름의 가교 밀도가 불충분하여 코팅 필름의 충격 저항성이 떨어집니다.

고분자 개질에 있어 GMA의 응용

GMA는 활성이 높은 아크릴레이트 이중 결합을 가지고 있어 고분자에 접합될 수 있으며, GMA에 함유된 에폭시기는 다양한 다른 작용기와 반응하여 기능성 고분자를 형성할 수 있습니다. GMA는 용액 접합, 용융 접합, 고상 접합, 방사선 접합 등의 방법을 통해 변성 폴리올레핀에 접합될 수 있으며, 에틸렌, 아크릴레이트 등과 함께 기능성 공중합체를 형성할 수도 있습니다. 이러한 기능성 고분자는 엔지니어링 플라스틱의 강도를 향상시키는 강화제 또는 블렌드 시스템의 상용성을 개선하는 상용화제로 사용될 수 있습니다.

폴리올레핀의 GMA 접합 변성에 흔히 사용되는 개시제는 디쿠밀퍼옥사이드(DCP)입니다. 벤조일퍼옥사이드(BPO), 아크릴아미드(AM), 2,5-디-tert-부틸퍼옥사이드, 옥시-2,5-디메틸-3-헥신(LPO) 또는 1,3-디-tert-부틸쿠멘퍼옥사이드와 같은 개시제도 사용됩니다. 이 중 AM은 개시제로 사용될 때 폴리프로필렌의 분해를 효과적으로 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 폴리올레핀에 GMA를 접합하면 폴리올레핀 구조가 변화하여 표면 특성, 유변학적 특성, 열적 특성 및 기계적 특성이 변화합니다. GMA 접합 변성 폴리올레핀은 분자 사슬의 극성과 표면 극성을 동시에 증가시키므로, 접합률이 증가함에 따라 표면 접촉각이 감소합니다. GMA 변성 후 고분자 구조의 변화는 결정성 및 기계적 특성에도 영향을 미칩니다.

UV 경화성 수지 합성에 GMA를 적용

GMA는 다양한 합성 경로를 통해 UV 경화성 수지 합성에 사용될 수 있습니다. 한 가지 방법은 먼저 라디칼 중합 또는 축합 중합을 통해 측쇄에 카르복실기 또는 아미노기를 포함하는 프리폴리머를 얻은 다음, GMA를 사용하여 이러한 작용기와 반응시켜 감광성 작용기를 도입함으로써 광경화성 수지를 얻는 것입니다. 첫 번째 공중합에서는 서로 다른 공단량체를 사용하여 최종 물성이 다른 폴리머를 얻을 수 있습니다. Feng Zongcai 등은 1,2,4-트리멜리트산 무수물과 에틸렌 글리콜을 반응시켜 초분지형 폴리머를 합성한 다음, GMA를 통해 감광성 ​​작용기를 도입하여 알칼리 용해도가 향상된 광경화성 수지를 얻었습니다. 루팅펑 외 연구진은 폴리-1,4-부탄디올 아디페이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 디메틸올프로피온산 및 하이드록시에틸 아크릴레이트를 사용하여 먼저 광감성 활성 이중 결합을 갖는 프리폴리머를 합성한 다음, GMA를 통해 도입하여 트리에틸아민으로 광경화성 이중 결합을 중화시켜 수성 폴리우레탄 아크릴레이트 에멀젼을 얻었다.