Glycidylmethakrylát (GMA) je monomer, který má jak akrylátové dvojné vazby, tak epoxidové skupiny. Akrylátová dvojná vazba má vysokou reaktivitu, může podléhat samopolymerizační reakci a může být také kopolymerizována s mnoha dalšími monomery; epoxidová skupina může reagovat s hydroxylovou, amino, karboxylovou nebo anhydridovou skupinou kyseliny, čímž zavádí další funkční skupiny, a tím do produktu vnáší více funkčnosti. GMA má proto extrémně širokou škálu uplatnění v organické syntéze, syntéze polymerů, modifikaci polymerů, kompozitních materiálech, ultrafialově vytvrzovaných materiálech, nátěrech, lepidlech, kůži, výrobě chemických vláken a papíru, tisku a barvení a mnoha dalších oblastech.

Aplikace GMA v práškovém lakování

Akrylové práškové barvy představují rozsáhlou kategorii práškových barev, které lze podle použitých tvrdidel rozdělit na hydroxylakrylové pryskyřice, karboxylakrylové pryskyřice, glycidylakrylové pryskyřice a amidoakrylové pryskyřice. Glycidylakrylová pryskyřice je mezi nimi nejpoužívanější práškovou lakovací pryskyřicí. Lze ji tvarovat do filmů pomocí tvrdidel, jako jsou polyhydroxykyseliny, polyaminy, polyoly, polyhydroxypryskyřice a hydroxypolyesterové pryskyřice.

Pro polymeraci volnými radikály k syntéze akrylové pryskyřice typu GMA se obvykle používají methylmethakrylát, glycidylmethakrylát, butylakrylát a styren a jako tvrdidlo se používá kyselina dodecyldisytná. Připravený akrylový práškový nátěr má dobrý výkon. V procesu syntézy lze jako iniciátory použít benzoylperoxid (BPO) a azobisisobutyronitril (AIBN) nebo jejich směsi. Množství GMA má velký vliv na výkon nátěrového filmu. Pokud je množství příliš malé, stupeň zesítění pryskyřice je nízký, bodů zesítění při vytvrzování je málo, hustota zesítění nátěrového filmu není dostatečná a odolnost nátěrového filmu proti nárazu je nízká.

Aplikace GMA v modifikaci polymerů

GMA lze roubovat na polymer díky přítomnosti akrylátové dvojné vazby s vyšší aktivitou a epoxidová skupina obsažená v GMA může reagovat s řadou dalších funkčních skupin za vzniku funkcionalizovaného polymeru. GMA lze roubovat na modifikovaný polyolefin metodami, jako je roubování v roztoku, roubování v tavenině, roubování v pevné fázi, radiační roubování atd., a může také tvořit funkcionalizované kopolymery s ethylenem, akrylátem atd. Tyto funkcionalizované polymery lze použít jako zpevňující činidla pro zpevňování technických plastů nebo jako kompatibilizátory pro zlepšení kompatibility směsných systémů.

Iniciátorem často používaným pro roubovanou modifikaci polyolefinů pomocí GMA je dikumylperoxid (DCP). Někteří lidé také používají benzoylperoxid (BPO), akrylamid (AM), 2,5-di-terc-butylperoxid. Iniciátory jsou například oxy-2,5-dimethyl-3-hexyn (LPO) nebo 1,3-di-terc-butylkumenperoxid. Mezi nimi má AM významný vliv na snížení degradace polypropylenu, pokud se používá jako iniciátor. Roubování GMA na polyolefin vede ke změně struktury polyolefinu, což způsobí změnu povrchových vlastností polyolefinu, reologických vlastností, tepelných vlastností a mechanických vlastností. Roubovaný polyolefin modifikovaný GMA zvyšuje polaritu molekulárního řetězce a zároveň zvyšuje polaritu povrchu. Proto se s rostoucí rychlostí roubování snižuje povrchový kontaktní úhel. V důsledku změn struktury polymeru po modifikaci GMA to ovlivní i jeho krystalické a mechanické vlastnosti.

Aplikace GMA při syntéze UV ​​vytvrditelné pryskyřice

GMA lze použít při syntéze UV ​​vytvrditelných pryskyřic různými syntetickými cestami. Jednou z metod je nejprve získat prepolymer obsahující karboxylové nebo aminoskupiny na postranním řetězci radikálovou polymerací nebo kondenzační polymerací a poté použít GMA k reakci s těmito funkčními skupinami za účelem zavedení fotosenzitivních skupin a získání fotosenzitivní pryskyřice. Při první kopolymeraci lze použít různé komonomery k získání polymerů s různými konečnými vlastnostmi. Feng Zongcai a kol. použili anhydrid kyseliny 1,2,4-trimellitové a ethylenglykol k reakci za účelem syntézy hyperrozvětvených polymerů a poté zavedli fotosenzitivní skupiny pomocí GMA, aby nakonec získali fotosenzitivní pryskyřici s lepší rozpustností v alkalických zásadách. Lu Tingfeng a další použili poly-1,4-butandiol adipát, toluendiisokyanát, kyselinu dimethylolpropionovou a hydroxyethylakrylát k první syntéze prepolymeru s fotosenzitivními aktivními dvojnými vazbami a poté jej zavedli pomocí GMA. Další světlem vytvrditelné dvojné vazby jsou neutralizovány triethylaminem za účelem získání vodou ředitelné polyuretanakrylátové emulze.