ไกลซิดิลเมทาคริเลต (GMA) เป็นโมโนเมอร์ที่มีทั้งพันธะคู่ของอะคริเลตและหมู่เอพอกซี พันธะคู่ของอะคริเลตมีความไวต่อปฏิกิริยาสูง สามารถเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันด้วยตนเอง และยังสามารถเกิดปฏิกิริยาโคพอลิเมอไรเซชันกับโมโนเมอร์อื่นๆ ได้อีกมากมาย ในขณะที่หมู่เอพอกซีสามารถทำปฏิกิริยากับหมู่ไฮดรอกซิล หมู่อะมิโน หมู่คาร์บอกซิล หรือแอนไฮไดรด์ของกรด ทำให้เกิดหมู่ฟังก์ชันเพิ่มเติม ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์มีฟังก์ชันการทำงานมากขึ้น ดังนั้น GMA จึงมีการใช้งานที่หลากหลายอย่างมากในด้านการสังเคราะห์สารอินทรีย์ การสังเคราะห์พอลิเมอร์ การดัดแปลงพอลิเมอร์ วัสดุคอมโพสิต วัสดุที่บ่มด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต สารเคลือบ กาว หนัง การผลิตกระดาษจากเส้นใยเคมี การพิมพ์และการย้อมสี และอื่นๆ อีกมากมาย

การประยุกต์ใช้ GMA ในการเคลือบผง

สีฝุ่นอะคริลิกเป็นสีฝุ่นประเภทใหญ่ ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น เรซินอะคริลิกไฮดรอกซิล เรซินอะคริลิกคาร์บอกซิล เรซินอะคริลิกไกลซิดิล และเรซินอะคริลิกอะมิโด ตามสารเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ ในบรรดาสีฝุ่นเหล่านี้ เรซินอะคริลิกไกลซิดิลเป็นเรซินที่ใช้กันมากที่สุด สามารถขึ้นรูปเป็นฟิล์มได้โดยใช้สารเร่งปฏิกิริยา เช่น กรดไฮดรอกซีโพลีไฮดริก โพลีเอมีน โพลีออล เรซินโพลีไฮดรอกซี และเรซินโพลีเอสเตอร์ไฮดรอกซี

โดยทั่วไปแล้ว เมทิลเมทาคริเลต ไกลซิดิลเมทาคริเลต บิวทิลอะคริเลต และสไตรีน จะถูกใช้ในการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระเพื่อสังเคราะห์เรซินอะคริลิกชนิด GMA โดยใช้กรดโดเดซิลไดเบสิกเป็นสารเร่งปฏิกิริยา ผงเคลือบอะคริลิกที่เตรียมได้มีประสิทธิภาพดี กระบวนการสังเคราะห์สามารถใช้เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ (BPO) และอะโซบิสไอโซบิวทิโรไนไตรล์ (AIBN) หรือสารผสมของสารเหล่านี้เป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยา ปริมาณของ GMA มีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของฟิล์มเคลือบ หากปริมาณน้อยเกินไป ระดับการเชื่อมโยงของเรซินจะต่ำ จุดเชื่อมโยงการบ่มมีน้อย ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงของฟิล์มเคลือบไม่เพียงพอ และความต้านทานแรงกระแทกของฟิล์มเคลือบจะต่ำ

การประยุกต์ใช้ GMA ในการปรับปรุงโครงสร้างพอลิเมอร์

GMA สามารถเชื่อมต่อกับพอลิเมอร์ได้เนื่องจากมีพันธะคู่ของอะคริเลตที่มีกิจกรรมสูง และหมู่เอพอกซีที่อยู่ใน GMA สามารถทำปฏิกิริยากับหมู่ฟังก์ชันอื่นๆ ได้หลากหลายเพื่อสร้างพอลิเมอร์ที่มีฟังก์ชันการทำงาน GMA สามารถเชื่อมต่อกับพอลิโอเลฟินที่ดัดแปลงแล้วได้ด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การเชื่อมต่อแบบสารละลาย การเชื่อมต่อแบบหลอมเหลว การเชื่อมต่อแบบของแข็ง การเชื่อมต่อแบบฉายรังสี เป็นต้น และยังสามารถสร้างโคพอลิเมอร์ที่มีฟังก์ชันการทำงานกับเอทิลีน อะคริเลต เป็นต้น ได้อีกด้วย พอลิเมอร์ที่มีฟังก์ชันการทำงานเหล่านี้สามารถใช้เป็นสารเพิ่มความแข็งแรงให้กับพลาสติกวิศวกรรม หรือเป็นสารเพิ่มความเข้ากันได้เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ของระบบผสม

สารเริ่มต้นที่ใช้บ่อยสำหรับการดัดแปลงพอลิโอเลฟินด้วย GMA คือ ไดคูมิลเปอร์ออกไซด์ (DCP) บางคนก็ใช้เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ (BPO) อะคริลาไมด์ (AM) 2,5-ได-เทิร์ต-บิวทิลเปอร์ออกไซด์ หรือสารเริ่มต้นอื่นๆ เช่น ออกซี-2,5-ไดเมทิล-3-เฮกซีน (LPO) หรือ 1,3-ได-เทิร์ต-บิวทิลคูมีนเปอร์ออกไซด์ ในบรรดาสารเหล่านี้ AM มีผลอย่างมากในการลดการเสื่อมสภาพของพอลิโพรพิลีนเมื่อใช้เป็นสารเริ่มต้น การกราฟต์ GMA บนพอลิโอเลฟินจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของพอลิโอเลฟิน ซึ่งจะทำให้คุณสมบัติพื้นผิว คุณสมบัติทางรีโอโลจี คุณสมบัติทางความร้อน และคุณสมบัติทางกลของพอลิโอเลฟินเปลี่ยนแปลงไปด้วย พอลิโอเลฟินที่ดัดแปลงด้วย GMA จะเพิ่มขั้วของโซ่โมเลกุลและในขณะเดียวกันก็เพิ่มขั้วของพื้นผิว ดังนั้น มุมสัมผัสของพื้นผิวจึงลดลงเมื่ออัตราการกราฟต์เพิ่มขึ้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของพอลิเมอร์หลังจากการดัดแปลงด้วย GMA จะส่งผลต่อคุณสมบัติทางผลึกและทางกลของพอลิเมอร์ด้วยเช่นกัน

การประยุกต์ใช้ GMA ในการสังเคราะห์เรซินที่บ่มด้วยรังสียูวี

GMA สามารถนำมาใช้ในการสังเคราะห์เรซินที่บ่มด้วยรังสียูวีได้หลายวิธี วิธีหนึ่งคือการเตรียมพรีพอลิเมอร์ที่มีหมู่คาร์บอกซิลหรือหมู่เอมีนที่โซ่ข้างก่อน โดยใช้ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระหรือปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น จากนั้นใช้ GMA ทำปฏิกิริยากับหมู่ฟังก์ชันเหล่านี้เพื่อเพิ่มหมู่ไวแสงเพื่อให้ได้เรซินที่บ่มด้วยแสง ในการโคพอลิเมอไรเซชันครั้งแรก สามารถใช้โคโมโนเมอร์ที่แตกต่างกันเพื่อให้ได้พอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติสุดท้ายที่แตกต่างกัน เฟิง จงไฉ และคณะ ใช้ 1,2,4-ไตรเมลลิติกแอนไฮไดรด์และเอทิลีนไกลคอลทำปฏิกิริยาเพื่อสังเคราะห์พอลิเมอร์แบบไฮเปอร์แบรนช์ จากนั้นจึงเพิ่มหมู่ไวแสงผ่าน GMA เพื่อให้ได้เรซินที่บ่มด้วยแสงที่มีความสามารถในการละลายด่างได้ดีขึ้นในที่สุด หลู่ ติงเฟิงและคณะได้ใช้โพลี-1,4-บิวเทนไดออลอะดิเพต โทลูอีนไดไอโซไซยาเนต ไดเมทิลอลโพรพิโอนิกแอซิด และไฮดรอกซีเอทิลอะคริเลต ในการสังเคราะห์พรีโพลีเมอร์ที่มีพันธะคู่ที่ไวต่อแสงเป็นอันดับแรก จากนั้นจึงนำพันธะคู่ที่บ่มด้วยแสงเพิ่มเติมผ่าน GMA มาทำให้เป็นกลางด้วยไตรเอทิลอะมีน เพื่อให้ได้อิมัลชันโพลียูรีเทนอะคริเลตที่ละลายน้ำได้