Глицидилметакрилат (ГМА) — это мономер, имеющий как акрилатные двойные связи, так и эпоксидные группы. Акрилатная двойная связь обладает высокой реакционной способностью, может подвергаться реакции самополимеризации, а также может сополимеризоваться со многими другими мономерами; эпоксидная группа может реагировать с гидроксилом, амино, карбоксилом или ангидридом кислоты, вводя больше функциональных групп, тем самым привнося больше функциональности в продукт. Поэтому ГМА имеет чрезвычайно широкий спектр применения в органическом синтезе, синтезе полимеров, модификации полимеров, композитных материалах, материалах с ультрафиолетовым отверждением, покрытиях, клеях, коже, производстве бумаги из химических волокон, печати и крашении и во многих других областях.

Применение GMA в порошковой окраске

Акриловые порошковые покрытия представляют собой большую категорию порошковых покрытий, которые можно разделить на гидроксильные акриловые смолы, карбоксильные акриловые смолы, глицидилакриловые смолы и амидоакриловые смолы в соответствии с различными используемыми отвердителями. Среди них глицидилакриловая смола является наиболее используемой смолой для порошковых покрытий. Она может быть сформирована в пленки с помощью отвердителей, таких как многоатомные гидроксикислоты, полиамины, полиолы, полигидроксисмолы и гидроксиполиэфирные смолы.

Метилметакрилат, глицидилметакрилат, бутилакрилат, стирол обычно используются для свободнорадикальной полимеризации для синтеза акриловой смолы типа GMA, а додецилдиосновная кислота используется в качестве отвердителя. Полученное акриловое порошковое покрытие имеет хорошие эксплуатационные характеристики. В процессе синтеза в качестве инициаторов можно использовать бензоилпероксид (BPO) и азобисизобутиронитрил (AIBN) или их смеси. Количество GMA оказывает большое влияние на эксплуатационные характеристики пленки покрытия. Если количество слишком мало, степень сшивания смолы низкая, точек сшивания при отверждении мало, плотность сшивания пленки покрытия недостаточна, а ударопрочность пленки покрытия плохая.

Применение ГМА в модификации полимеров

GMA может быть привит к полимеру из-за наличия акрилатной двойной связи с более высокой активностью, а эпоксидная группа, содержащаяся в GMA, может реагировать с множеством других функциональных групп с образованием функционализированного полимера. GMA может быть привит к модифицированному полиолефину такими методами, как прививка в растворе, прививка в расплаве, прививка в твердой фазе, прививка в излучении и т. д., а также может образовывать функционализированные сополимеры с этиленом, акрилатом и т. д. Эти функционализированные полимеры могут использоваться в качестве упрочняющих агентов для упрочнения конструкционных пластиков или в качестве компатибилизаторов для улучшения совместимости систем смесей.

Инициатором, часто используемым для привитой модификации полиолефина с помощью GMA, является дикумилпероксид (DCP). Некоторые также используют бензоилпероксид (BPO), акриламид (AM), 2,5-ди-трет-бутилпероксид. Инициаторы, такие как окси-2,5-диметил-3-гексин (LPO) или 1,3-ди-трет-бутилкумолпероксид. Среди них AM оказывает значительное влияние на снижение деградации полипропилена при использовании в качестве инициатора. Прививка GMA на полиолефин приведет к изменению структуры полиолефина, что вызовет изменение поверхностных свойств полиолефина, реологических свойств, термических свойств и механических свойств. Привитой GMA полиолефин увеличивает полярность молекулярной цепи и в то же время увеличивает полярность поверхности. Поэтому угол контакта поверхности уменьшается по мере увеличения скорости прививки. Изменения структуры полимера после модификации ГМА также повлияют на его кристаллические и механические свойства.

Применение ГМА в синтезе УФ-отверждаемой смолы

GMA можно использовать в синтезе УФ-отверждаемых смол с помощью различных синтетических путей. Один из методов заключается в том, чтобы сначала получить преполимер, содержащий карбоксильные или аминогруппы в боковой цепи, с помощью радикальной полимеризации или конденсационной полимеризации, а затем использовать GMA для реакции с этими функциональными группами для введения фоточувствительных групп для получения фотоотверждаемой смолы. При первой сополимеризации можно использовать различные сомономеры для получения полимеров с различными конечными свойствами. Фэн Цзунцай и др. использовали 1,2,4-тримеллитовый ангидрид и этиленгликоль для реакции с целью синтеза гиперразветвленных полимеров, а затем вводили фоточувствительные группы с помощью GMA, чтобы в конечном итоге получить фотоотверждаемую смолу с лучшей растворимостью в щелочи. Лу Тинфэн и другие использовали поли-1,4-бутандиол адипинат, толуилендиизоцианат, диметилолпропионовую кислоту и гидроксиэтилакрилат, чтобы сначала синтезировать преполимер с фоточувствительными активными двойными связями, а затем ввести его через ГМА. Более светоотверждаемые двойные связи нейтрализуются триэтиламином для получения водорастворимой полиуретановой акрилатной эмульсии.