گلیسیدیل متاکریلات (GMA) مونومری است که هم پیوندهای دوگانه آکریلات و هم گروه‌های اپوکسی دارد. پیوند دوگانه آکریلات واکنش‌پذیری بالایی دارد، می‌تواند واکنش خودپلیمریزاسیون را انجام دهد و همچنین می‌تواند با بسیاری از مونومرهای دیگر کوپلیمریزه شود. گروه اپوکسی می‌تواند با هیدروکسیل، آمینو، کربوکسیل یا اسید انیدرید واکنش دهد و گروه‌های عاملی بیشتری را معرفی کند و در نتیجه عملکرد بیشتری را به محصول اضافه کند. بنابراین، GMA طیف بسیار گسترده‌ای از کاربردها را در سنتز آلی، سنتز پلیمر، اصلاح پلیمر، مواد کامپوزیت، مواد پخت فرابنفش، پوشش‌ها، چسب‌ها، چرم، کاغذسازی با الیاف شیمیایی، چاپ و رنگرزی و بسیاری از زمینه‌های دیگر دارد.

کاربرد GMA در پوشش پودری

پوشش‌های پودری اکریلیک دسته بزرگی از پوشش‌های پودری هستند که می‌توانند بر اساس عوامل پخت مختلف مورد استفاده به رزین‌های اکریلیک هیدروکسیل، رزین‌های اکریلیک کربوکسیل، رزین‌های اکریلیک گلیسیدیل و رزین‌های اکریلیک آمیدو تقسیم شوند. در میان آنها، رزین اکریلیک گلیسیدیل پرکاربردترین رزین پوشش پودری است. این رزین را می‌توان با عوامل پختی مانند اسیدهای هیدروکسی پلی‌هیدریک، پلی‌آمین‌ها، پلی‌ال‌ها، رزین‌های پلی‌هیدروکسی و رزین‌های پلی‌استر هیدروکسی به صورت فیلم تشکیل داد.

متیل متاکریلات، گلیسیدیل متاکریلات، بوتیل اکریلات و استایرن معمولاً برای پلیمریزاسیون رادیکال آزاد جهت سنتز رزین اکریلیک نوع GMA استفاده می‌شوند و از دودسیل دی بازیک اسید به عنوان عامل پخت استفاده می‌شود. پوشش پودری اکریلیک تهیه شده عملکرد خوبی دارد. در فرآیند سنتز می‌توان از بنزوئیل پراکسید (BPO) و آزوبیس ایزوبوتیرونیتریل (AIBN) یا مخلوط آنها به عنوان آغازگر استفاده کرد. مقدار GMA تأثیر زیادی بر عملکرد فیلم پوشش دارد. اگر مقدار خیلی کم باشد، درجه اتصال عرضی رزین کم است، نقاط اتصال عرضی پخت کم است، چگالی اتصال عرضی فیلم پوشش کافی نیست و مقاومت ضربه فیلم پوشش ضعیف است.

کاربرد GMA در اصلاح پلیمر

GMA به دلیل وجود پیوند دوگانه آکریلات با فعالیت بالاتر، می‌تواند روی پلیمر پیوند زده شود و گروه اپوکسی موجود در GMA می‌تواند با انواع گروه‌های عاملی دیگر واکنش داده و یک پلیمر عامل‌دار تشکیل دهد. GMA را می‌توان با روش‌هایی مانند پیوند محلولی، پیوند مذاب، پیوند فاز جامد، پیوند تابشی و غیره به پلی‌الفین اصلاح‌شده پیوند زد و همچنین می‌تواند با اتیلن، آکریلات و غیره کوپلیمرهای عامل‌دار تشکیل دهد. این پلیمرهای عامل‌دار می‌توانند به عنوان عوامل سفت‌کننده برای سفت کردن پلاستیک‌های مهندسی یا به عنوان سازگارکننده برای بهبود سازگاری سیستم‌های ترکیبی استفاده شوند.

آغازگر مورد استفاده برای اصلاح پیوندی پلی اولفین توسط GMA، دی کومیل پراکسید (DCP) است. برخی افراد همچنین از بنزوئیل پراکسید (BPO)، آکریل آمید (AM)، 2،5-دی-ترت-بوتیل پراکسید استفاده می‌کنند. آغازگرهایی مانند اکسی-2،5-دی متیل-3-هگزین (LPO) یا 1،3-دی-ترت-بوتیل کومن پراکسید. در میان آنها، AM تأثیر قابل توجهی در کاهش تخریب پلی پروپیلن هنگام استفاده به عنوان آغازگر دارد. پیوند GMA روی پلی اولفین منجر به تغییر ساختار پلی اولفین می‌شود که باعث تغییر خواص سطحی پلی اولفین، خواص رئولوژیکی، خواص حرارتی و خواص مکانیکی آن می‌شود. پلی اولفین اصلاح شده با پیوند GMA قطبیت زنجیره مولکولی را افزایش می‌دهد و همزمان قطبیت سطحی را نیز افزایش می‌دهد. بنابراین، زاویه تماس سطح با افزایش سرعت پیوند کاهش می‌یابد. به دلیل تغییرات در ساختار پلیمر پس از اصلاح GMA، بر خواص بلوری و مکانیکی آن نیز تأثیر می‌گذارد.

کاربرد GMA در سنتز رزین پخت‌شونده با اشعه فرابنفش

GMA می‌تواند از طریق مسیرهای سنتزی متنوعی در سنتز رزین‌های پخت‌پذیر با اشعه ماوراء بنفش استفاده شود. یک روش این است که ابتدا یک پیش پلیمر حاوی گروه‌های کربوکسیل یا آمینو روی زنجیره جانبی از طریق پلیمریزاسیون رادیکالی یا پلیمریزاسیون تراکمی به دست آید و سپس از GMA برای واکنش با این گروه‌های عاملی استفاده شود تا گروه‌های حساس به نور معرفی شوند و یک رزین پخت‌پذیر با نور به دست آید. در کوپلیمریزاسیون اول، می‌توان از کومونومرهای مختلف برای به دست آوردن پلیمرهایی با خواص نهایی متفاوت استفاده کرد. فنگ زونگکای و همکارانش از انیدرید ۱،۲،۴-تری‌ملیتیک و اتیلن گلیکول برای واکنش و سنتز پلیمرهای پرشاخه استفاده کردند و سپس گروه‌های حساس به نور را از طریق GMA وارد کردند تا در نهایت یک رزین پخت‌پذیر با نور با حلالیت قلیایی بهتر به دست آورند. لو تینگفنگ و دیگران از پلی-1،4-بوتاندیول آدیپات، تولوئن دی ایزوسیانات، دی متیلول پروپیونیک اسید و هیدروکسی اتیل اکریلات برای سنتز اولیه یک پیش پلیمر با پیوندهای دوگانه فعال حساس به نور استفاده کردند و سپس آن را از طریق GMA معرفی کردند. پیوندهای دوگانه قابل پخت نوری بیشتر توسط تری اتیل آمین خنثی می‌شوند تا امولسیون پلی اورتان اکریلات پایه آب به دست آید.