Glycidylmetakrylat (GMA) er en monomer som har både akrylat-dobbeltbindinger og epoksygrupper. Akrylat-dobbeltbindinger har høy reaktivitet, kan gjennomgå en selvpolymerisasjonsreaksjon og kan også kopolymeriseres med mange andre monomerer. Epoksygruppen kan reagere med hydroksyl, amino, karboksyl eller syreanhydrid, og dermed introdusere flere funksjonelle grupper og dermed gi produktet mer funksjonalitet. Derfor har GMA et ekstremt bredt spekter av bruksområder innen organisk syntese, polymersyntese, polymermodifisering, komposittmaterialer, ultrafiolette herdende materialer, belegg, lim, lær, papirfremstilling av kjemiske fibre, trykking og farging og mange andre felt.

Bruk av GMA i pulverlakkering

Akrylpulverbelegg er en stor kategori av pulverbelegg, som kan deles inn i hydroksylakrylharpikser, karboksylakrylharpikser, glysidylakrylharpikser og amidoakrylharpikser i henhold til de forskjellige herdemidlene som brukes. Blant dem er glysidylakrylharpiks den mest brukte pulverbeleggharpiksen. Den kan formes til filmer med herdemidler som flerverdige hydroksysyrer, polyaminer, polyoler, polyhydroksyharpikser og hydroksypolyesterharpikser.

Metylmetakrylat, glycidylmetakrylat, butylakrylat og styren brukes vanligvis til fri radikalpolymerisasjon for å syntetisere GMA-type akrylharpiks, og dodecyldibasisk syre brukes som herdemiddel. Det fremstilte akrylpulverbelegget har god ytelse. Synteseprosessen kan bruke benzoylperoksid (BPO) og azobisisobutyronitril (AIBN) eller blandinger av disse som initiatorer. Mengden GMA har stor innflytelse på beleggfilmens ytelse. Hvis mengden er for liten, er tverrbindingsgraden til harpiksen lav, herde-tverrbindingspunktene få, tverrbindingstettheten til beleggfilmen ikke er tilstrekkelig, og slagfastheten til beleggfilmen er dårlig.

Anvendelse av GMA i polymermodifisering

GMA kan podes på polymeren på grunn av tilstedeværelsen av en akrylat-dobbeltbinding med høyere aktivitet, og epoksygruppen i GMA kan reagere med en rekke andre funksjonelle grupper for å danne en funksjonalisert polymer. GMA kan podes på modifisert polyolefin ved hjelp av metoder som løsningspoding, smeltepoding, fastfasepoding, strålingspoding, etc., og det kan også danne funksjonaliserte kopolymerer med etylen, akrylat, etc. Disse funksjonaliserte polymerene kan brukes som herdemidler for å herde tekniske plaster eller som kompatibilisatorer for å forbedre kompatibiliteten til blandingssystemer.

Initiatoren som ofte brukes til podemodifisering av polyolefin med GMA er dikumylperoksid (DCP). Noen bruker også benzoylperoksid (BPO), akrylamid (AM), 2,5-di-tert-butylperoksid. Initiatorer som oksy-2,5-dimetyl-3-heksyn (LPO) eller 1,3-di-tert-butylkumenperoksid. Blant disse har AM en betydelig effekt på å redusere nedbrytningen av polypropylen når det brukes som initiator. Poding av GMA på polyolefin vil føre til endring av polyolefinstrukturen, noe som vil forårsake endring av polyolefinets overflateegenskaper, reologiske egenskaper, termiske egenskaper og mekaniske egenskaper. GMA-podemodifisert polyolefin øker polariteten til molekylkjeden og øker samtidig overflatepolariteten. Derfor reduseres overflatekontaktvinkelen når podehastigheten øker. På grunn av endringene i polymerstrukturen etter GMA-modifisering, vil det også påvirke dens krystallinske og mekaniske egenskaper.

Anvendelse av GMA i syntesen av UV-herdbar harpiks

GMA kan brukes i syntesen av UV-herdende harpikser gjennom en rekke syntetiske ruter. Én metode er først å oppnå en prepolymer som inneholder karboksyl- eller aminogrupper på sidekjeden gjennom radikalpolymerisasjon eller kondensasjonspolymerisasjon, og deretter bruke GMA til å reagere med disse funksjonelle gruppene for å introdusere lysfølsomme grupper for å oppnå en lysherdbar harpiks. I den første kopolymerisasjonen kan forskjellige komonomerer brukes til å oppnå polymerer med forskjellige sluttegenskaper. Feng Zongcai et al. brukte 1,2,4-trimellitsyreanhydrid og etylenglykol til å reagere for å syntetisere hyperforgrenede polymerer, og deretter introduserte lysfølsomme grupper gjennom GMA for til slutt å oppnå en lysherdbar harpiks med bedre alkaliløselighet. Lu Tingfeng og andre brukte poly-1,4-butandioladipat, toluendiisocyanat, dimetylolpropionsyre og hydroksyetylakrylat for først å syntetisere en prepolymer med lysfølsomme aktive dobbeltbindinger, og deretter introdusere den gjennom GMA. Flere lysherdbare dobbeltbindinger nøytraliseres av trietylamin for å oppnå vannbasert polyuretan-akrylatemulsjon.