Гліцидилметакрилат (ГМА) – це мономер, що містить як акрилатні подвійні зв'язки, так і епоксидні групи. Акрилатний подвійний зв'язок має високу реакційну здатність, може вступати в реакцію самополімеризації, а також може бути кополімеризований з багатьма іншими мономерами; епоксидна група може реагувати з гідроксильною, аміно-, карбоксильною або кислотним ангідридом, вводячи більше функціональних груп, тим самим надаючи продукту більше функціональності. Таким чином, ГМА має надзвичайно широкий спектр застосування в органічному синтезі, синтезі полімерів, модифікації полімерів, композитних матеріалах, матеріалах, що затвердіваються ультрафіолетовим випромінюванням, покриттях, клеях, шкірі, виробництві хімічних волокон, друкарстві та фарбуванні, а також у багатьох інших галузях.

Застосування GMA в порошковому покритті

Акрилові порошкові покриття – це велика категорія порошкових покриттів, яку можна розділити на гідроксилакрилові смоли, карбоксилакрилові смоли, гліцидилакрилові смоли та амідоакрилові смоли залежно від різних використовуваних затверджувачів. Серед них гліцидилакрилова смола є найбільш використовуваною порошковою покриттю. Її можна формувати у плівки за допомогою затверджувачів, таких як багатоатомні гідроксикислоти, поліаміни, поліоли, полігідроксисмоли та гідроксиполіефірні смоли.

Метилметакрилат, гліцидилметакрилат, бутилакрилат, стирол зазвичай використовуються для вільнорадикальної полімеризації для синтезу акрилової смоли типу GMA, а додецилдибазинова кислота використовується як затверджувач. Отримане акрилове порошкове покриття має хороші характеристики. У процесі синтезу як ініціатори можна використовувати бензоїлпероксид (BPO) та азобісізобутиронітрил (AIBN) або їх суміші. Кількість GMA має великий вплив на характеристики плівки покриття. Якщо кількість занадто мала, ступінь зшивання смоли низький, точок зшивання затвердіння мало, щільність зшивання плівки покриття недостатня, а ударостійкість плівки покриття низька.

Застосування ГМА в модифікації полімерів

ГМА може бути прищеплений до полімеру завдяки наявності акрилатного подвійного зв'язку з вищою активністю, а епоксидна група, що міститься в ГМА, може реагувати з різними іншими функціональними групами, утворюючи функціоналізований полімер. ГМА може бути прищеплений до модифікованого поліолефіну такими методами, як щеплення в розчині, щеплення в розплаві, щеплення у твердій фазі, радіаційне щеплення тощо, а також може утворювати функціоналізовані кополімери з етиленом, акрилатом тощо. Ці функціоналізовані полімери можуть бути використані як зміцнювальні агенти для зміцнення інженерних пластмас або як компатибілізатори для покращення сумісності сумішей.

Ініціатором, який часто використовується для модифікації поліолефіну за допомогою GMA, є дикумілпероксид (DCP). Деякі люди також використовують бензоїлпероксид (BPO), акриламід (AM), 2,5-ди-трет-бутилпероксид. Ініціатори, такі як окси-2,5-диметил-3-гексин (LPO) або 1,3-ди-трет-бутилпероксид кумолу. Серед них AM має значний вплив на зменшення деградації поліпропілену при використанні як ініціатор. Щеплення GMA на поліолефін призведе до зміни структури поліолефіну, що спричинить зміну поверхневих властивостей поліолефіну, реологічних властивостей, термічних властивостей та механічних властивостей. Поліолефін, модифікований GMA, збільшує полярність молекулярного ланцюга та водночас збільшує полярність поверхні. Отже, кут контакту поверхні зменшується зі збільшенням швидкості щеплення. Через зміни в структурі полімеру після модифікації GMA це також вплине на його кристалічні та механічні властивості.

Застосування GMA в синтезі смоли, що твердне УФ-випромінюванням

ГМА може бути використаний у синтезі УФ-твердіючих смол різними синтетичними шляхами. Один із методів полягає в тому, щоб спочатку отримати преполімер, що містить карбоксильні або аміногрупи в бічному ланцюзі, шляхом радикальної полімеризації або конденсаційної полімеризації, а потім використовувати ГМА для реакції з цими функціональними групами для введення фоточутливих груп та отримання фототвердіючої смоли. У першій кополімеризації різні співмономери можуть бути використані для отримання полімерів з різними кінцевими властивостями. Фен Цзунцай та ін. використовували 1,2,4-тримелітовий ангідрид та етиленгліколь для реакції синтезу гіперрозгалужених полімерів, а потім вводили фоточутливі групи через ГМА, щоб нарешті отримати фототвердіючу смолу з кращою розчинністю в лугах. Лу Тінгфенг та інші використовували полі-1,4-бутандіолу адипат, толуолдіізоціанат, диметилолпропіонову кислоту та гідроксиетилакрилат, щоб спочатку синтезувати преполімер з фоточутливими активними подвійними зв'язками, а потім вводити його через ГМА. Більше світлотвердіючих подвійних зв'язків нейтралізують триетиламіном для отримання водної поліуретан-акрилатної емульсії.