Metacrilatul de glicidil (GMA) este un monomer care are atât legături duble acrilat, cât și grupări epoxidice. Legătura dublă acrilată are o reactivitate ridicată, poate suferi o reacție de autopolimerizare și poate fi, de asemenea, copolimerizată cu mulți alți monomeri; gruparea epoxidică poate reacționa cu hidroxil, amino, carboxil sau anhidridă acidă, introducând mai multe grupări funcționale, aducând astfel mai multă funcționalitate produsului. Prin urmare, GMA are o gamă extrem de largă de aplicații în sinteza organică, sinteza polimerilor, modificarea polimerilor, materiale compozite, materiale de întărire cu ultraviolete, acoperiri, adezivi, piele, fabricarea hârtiei cu fibre chimice, imprimare și vopsire și multe alte domenii.

Aplicarea GMA în acoperirea cu pulbere

Acoperirile pulbere acrilice reprezintă o categorie vastă de acoperiri pulbere, care pot fi împărțite în rășini hidroxil acrilice, rășini carboxil acrilice, rășini glicidil acrilice și rășini amido acrilice, în funcție de diferiții agenți de întărire utilizați. Printre aceștia, rășina glicidil acrilică este cea mai utilizată rășină de acoperire pulbere. Aceasta poate fi formată în pelicule cu agenți de întărire precum acizi hidroxilici polihidrici, poliamine, polioli, rășini polihidroxi și rășini hidroxi poliesterice.

Metacrilatul de metil, metacrilatul de glicidil, acrilatul de butil și stirenul sunt de obicei utilizate pentru polimerizarea cu radicali liberi pentru a sintetiza rășina acrilică de tip GMA, iar acidul dodecil dibazic este utilizat ca agent de întărire. Pulberea acrilică preparată are performanțe bune. Procesul de sinteză poate utiliza peroxid de benzoil (BPO) și azobisizobutironitril (AIBN) sau amestecuri ale acestora ca inițiatori. Cantitatea de GMA are o influență mare asupra performanței peliculei de acoperire. Dacă cantitatea este prea mică, gradul de reticulare al rășinii este scăzut, punctele de reticulare de întărire sunt puține, densitatea de reticulare a peliculei de acoperire nu este suficientă, iar rezistența la impact a peliculei de acoperire este slabă.

Aplicarea GMA în modificarea polimerilor

GMA poate fi grefat pe polimer datorită prezenței unei legături duble acrilat cu activitate mai mare, iar gruparea epoxidică conținută în GMA poate reacționa cu o varietate de alte grupări funcționale pentru a forma un polimer funcționalizat. GMA poate fi grefat pe poliolefină modificată prin metode precum grefarea în soluție, grefarea topiturii, grefarea în fază solidă, grefarea prin radiații etc. și poate forma, de asemenea, copolimeri funcționalizați cu etilenă, acrilat etc. Acești polimeri funcționalizați pot fi utilizați ca agenți de întărire pentru a întări materialele plastice inginerești sau ca agenți de compatibilizare pentru a îmbunătăți compatibilitatea sistemelor de amestec.

Inițiatorul frecvent utilizat pentru modificarea prin grefare a poliolefinei prin GMA este peroxidul de dicumil (DCP). Unii utilizează și peroxidul de benzoil (BPO), acrilamida (AM), peroxidul de 2,5-di-tert-butil. Initiatori precum oxi-2,5-dimetil-3-hexină (LPO) sau peroxidul de 1,3-di-tert-butil cumen. Printre aceștia, AM are un efect semnificativ asupra reducerii degradării polipropilenei atunci când este utilizat ca inițiator. Grefarea GMA pe poliolefină va duce la modificarea structurii poliolefinei, ceea ce va provoca modificarea proprietăților de suprafață, a proprietăților reologice, a proprietăților termice și a proprietăților mecanice ale poliolefinei. Poliolefina modificată prin grefare GMA crește polaritatea lanțului molecular și, în același timp, crește polaritatea suprafeței. Prin urmare, unghiul de contact al suprafeței scade odată cu creșterea ratei de grefare. Datorită modificărilor structurii polimerului după modificarea GMA, aceasta va afecta și proprietățile sale cristaline și mecanice.

Aplicarea GMA în sinteza rășinii întăribile cu UV

GMA poate fi utilizat în sinteza rășinilor polimerizabile UV printr-o varietate de căi sintetice. O metodă este de a obține mai întâi un prepolimer care conține grupări carboxil sau amino pe catena laterală prin polimerizare radicalică sau polimerizare prin condensare, iar apoi de a utiliza GMA pentru a reacționa cu aceste grupări funcționale pentru a introduce grupări fotosensibile și a obține o rășină fotopolimerizabilă. În prima copolimerizare, se pot utiliza diferiți comonomeri pentru a obține polimeri cu proprietăți finale diferite. Feng Zongcai și colab. au utilizat anhidrida 1,2,4-trimelitică și etilen glicol pentru a reacționa în sinteza polimerilor hiperramificați, apoi au introdus grupări fotosensibile prin GMA pentru a obține în final o rășină fotopolimerizabilă cu o solubilitate alcalină mai bună. Lu Tingfeng și alții au utilizat adipat de poli-1,4-butandiol, diizocianat de toluen, acid dimetilolpropionic și acrilat de hidroxietil pentru a sintetiza mai întâi un prepolimer cu legături duble active fotosensibile, apoi l-au introdus prin GMA. Mai multe legături duble fotopolimerizabile sunt neutralizate de trietilamină pentru a obține o emulsie de acrilat de poliuretan pe bază de apă.