El metacrilat de glicidil (GMA) és un monòmer que té dobles enllaços d'acrilat i grups epoxi. El doble enllaç d'acrilat té una alta reactivitat, pot patir una reacció d'autopolimerització i també es pot copolimeritzar amb molts altres monòmers; el grup epoxi pot reaccionar amb hidroxil, amino, carboxil o anhídrid d'àcid, introduint més grups funcionals, aportant així més funcionalitat al producte. Per tant, el GMA té una gamma extremadament àmplia d'aplicacions en síntesi orgànica, síntesi de polímers, modificació de polímers, materials compostos, materials de curat ultraviolat, recobriments, adhesius, cuir, fabricació de paper amb fibres químiques, impressió i tenyit, i molts altres camps.

Aplicació de GMA en recobriments en pols

Els recobriments en pols acrílics són una gran categoria de recobriments en pols, que es poden dividir en resines hidroxil acríliques, resines carboxil acríliques, resines glicídiques acríliques i resines amido acríliques segons els diferents agents de curat utilitzats. Entre ells, la resina glicídica acrílica és la resina de recobriment en pols més utilitzada. Es pot formar en pel·lícules amb agents de curat com ara hidroxiàcids polihídrics, poliamines, poliols, resines polihidroxi i resines hidroxipolièster.

El metacrilat de metil, el metacrilat de glicidil, l'acrilat de butil i l'estirè s'utilitzen normalment per a la polimerització de radicals lliures per sintetitzar resina acrílica de tipus GMA, i l'àcid dodecil dibàsic s'utilitza com a agent de curat. El recobriment en pols acrílic preparat té un bon rendiment. El procés de síntesi pot utilitzar peròxid de benzoil (BPO) i azobisisobutironitril (AIBN) o les seves mescles com a iniciadors. La quantitat de GMA té una gran influència en el rendiment de la pel·lícula de recobriment. Si la quantitat és massa petita, el grau de reticulació de la resina és baix, els punts de reticulació de curat són pocs, la densitat de reticulació de la pel·lícula de recobriment no és suficient i la resistència a l'impacte de la pel·lícula de recobriment és deficient.

Aplicació de GMA en la modificació de polímers

El GMA es pot empeltar al polímer a causa de la presència d'un doble enllaç acrilat amb una activitat més alta, i el grup epoxi contingut al GMA pot reaccionar amb una varietat d'altres grups funcionals per formar un polímer funcionalitzat. El GMA es pot empeltar a poliolefines modificades mitjançant mètodes com l'empelt en solució, l'empelt en fusió, l'empelt en fase sòlida, l'empelt per radiació, etc., i també pot formar copolímers funcionalitzats amb etilè, acrilat, etc. Aquests polímers funcionalitzats es poden utilitzar com a agents enduridors per endurir els plàstics d'enginyeria o com a compatibilitzadors per millorar la compatibilitat dels sistemes de mescles.

L'iniciador que s'utilitza amb freqüència per a la modificació de l'empelt de poliolefines mitjançant GMA és el peròxid de dicumil (DCP). Algunes persones també utilitzen peròxid de benzoil (BPO), acrilamida (AM), peròxid de 2,5-di-tert-butil. Iniciadors com l'oxi-2,5-dimetil-3-hexí (LPO) o el peròxid de 1,3-di-tert-butil cumène. Entre ells, l'AM té un efecte significatiu en la reducció de la degradació del polipropilè quan s'utilitza com a iniciador. L'empelt de GMA sobre poliolefina provocarà un canvi en l'estructura de la poliolefina, cosa que provocarà un canvi en les propietats superficials, reològiques, tèrmiques i mecàniques de la poliolefina. La poliolefina modificada amb empelt de GMA augmenta la polaritat de la cadena molecular i, alhora, augmenta la polaritat superficial. Per tant, l'angle de contacte superficial disminueix a mesura que augmenta la velocitat d'empelt. A causa dels canvis en l'estructura del polímer després de la modificació de GMA, també afectarà les seves propietats cristal·lines i mecàniques.

Aplicació de GMA en la síntesi de resina curable per UV

El GMA es pot utilitzar en la síntesi de resines curables per UV a través de diverses vies sintètiques. Un mètode és obtenir primer un prepolímer que contingui grups carboxil o amino a la cadena lateral mitjançant polimerització radical o polimerització per condensació, i després utilitzar GMA per reaccionar amb aquests grups funcionals per introduir grups fotosensibles per obtenir una resina fotocurable. En la primera copolimerització, es poden utilitzar diferents comonòmers per obtenir polímers amb diferents propietats finals. Feng Zongcai et al. van utilitzar anhídrid 1,2,4-trimel·lític i etilenglicol per reaccionar per sintetitzar polímers hiperramificats, i després van introduir grups fotosensibles a través de GMA per obtenir finalment una resina fotocurable amb millor solubilitat alcalina. Lu Tingfeng i altres van utilitzar adipat de poli-1,4-butanodiol, diisocianat de toluè, àcid dimetilolpropiònic i acrilat d'hidroxietil per sintetitzar primer un prepolímer amb dobles enllaços actius fotosensibles, i després introduir-lo a través de GMA. Més dobles enllaços curables per llum es neutralitzen amb trietilamina per obtenir una emulsió d'acrilat de poliuretà en dispersió aquosa.