گلیسیدیل متاکریلات (GMA) یک مونومر است که دارای پیوندهای دوگانه آکریلات و گروه های اپوکسی است. پیوند دوگانه آکریلات واکنش پذیری بالایی دارد، می تواند تحت واکنش خود پلیمریزاسیون قرار گیرد و همچنین می تواند با بسیاری از مونومرهای دیگر کوپلیمریزه شود. گروه اپوکسی می تواند با هیدروکسیل، آمینو، کربوکسیل یا انیدرید اسید واکنش داده و گروه های عملکردی بیشتری را معرفی کند و در نتیجه عملکرد بیشتری را برای محصول به ارمغان بیاورد. بنابراین، GMA دارای طیف گسترده ای از کاربردها در سنتز آلی، سنتز پلیمر، اصلاح پلیمر، مواد کامپوزیت، مواد پخت فرابنفش، پوشش ها، چسب ها، چرم، کاغذ سازی الیاف شیمیایی، چاپ و رنگرزی و بسیاری زمینه های دیگر است.

کاربرد GMA در پوشش پودری

پوشش‌های پودری اکریلیک دسته بزرگی از پوشش‌های پودری هستند که می‌توان آن‌ها را با توجه به عوامل پخت مختلف به رزین‌های اکریلیک هیدروکسیل، رزین‌های اکریلیک کربوکسیل، رزین‌های اکریلیک گلیسیدیل و رزین‌های آمیدواکریلیک تقسیم کرد. در این میان رزین گلیسیدیل اکریلیک پرمصرف ترین رزین پوشش پودری است. می توان آن را با عوامل پخت مانند اسیدهای هیدروکسی پلی هیدروکسی، پلی آمین ها، پلی ال ها، رزین های پلی هیدروکسی و رزین های هیدروکسی پلی استر به فیلم تبدیل کرد.

متیل متاکریلات، گلیسیدیل متاکریلات، بوتیل آکریلات، استایرن معمولاً برای پلیمریزاسیون رادیکال های آزاد برای سنتز رزین آکریلیک نوع GMA و دودسیل دی بازیک اسید به عنوان عامل پخت استفاده می شود. پوشش پودر اکریلیک تهیه شده عملکرد خوبی دارد. در فرآیند سنتز می توان از بنزوئیل پراکسید (BPO) و آزوبیسیزوبوتیرونیتریل (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 لایه پوشش کافی نیست و مقاومت در برابر ضربه فیلم پوشش ضعیف است.

کاربرد GMA در اصلاح پلیمر

GMA را می توان به دلیل وجود پیوند مضاعف آکریلات با فعالیت بالاتر بر روی پلیمر پیوند زد و گروه اپوکسی موجود در GMA می تواند با انواع گروه های عاملی دیگر واکنش دهد تا یک پلیمر عامل دار را تشکیل دهد. GMA را می توان با روش هایی مانند پیوند محلولی، پیوند مذاب، پیوند فاز جامد، پیوند پرتویی و غیره به پلی اولفین اصلاح شده پیوند زد و همچنین می تواند با اتیلن، آکریلات و غیره کوپلیمرهای عامل دار تشکیل دهد. از این پلیمرهای عامل دار می توان به عنوان عوامل سخت کننده استفاده کرد. برای سفت کردن پلاستیک های مهندسی یا به عنوان سازگار کننده برای بهبود سازگاری سیستم های ترکیبی.

آغازگر غالباً برای اصلاح پیوند پلی اولفین توسط GMA دی کومیل پراکسید (DCP) است. برخی از افراد همچنین از بنزوئیل پراکسید (BPO)، آکریل آمید (AM)، 2،5-di-tert-butyl peroxide استفاده می کنند. 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 در هنگام استفاده به عنوان آغازگر دارد. پیوند GMA روی پلی اولفین منجر به تغییر ساختار پلی الفین می شود که باعث تغییر خواص سطحی پلی اولفین، خواص رئولوژیکی، خواص حرارتی و خواص مکانیکی می شود. پلی اولفین اصلاح شده با پیوند GMA باعث افزایش قطبیت زنجیره مولکولی و در عین حال افزایش قطبیت سطح می شود. بنابراین، با افزایش سرعت پیوند، زاویه تماس سطح کاهش می یابد. با توجه به تغییرات ساختار پلیمری پس از اصلاح GMA، بر خواص کریستالی و مکانیکی آن نیز تأثیر خواهد گذاشت.

کاربرد GMA در سنتز رزین قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش

GMA را می توان در سنتز رزین های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش از طریق انواع مسیرهای مصنوعی استفاده کرد. یک روش این است که ابتدا یک پیش پلیمر حاوی گروه های کربوکسیل یا آمینو در زنجیره جانبی از طریق پلیمریزاسیون رادیکال یا پلیمریزاسیون تراکمی بدست آوریم و سپس از GMA برای واکنش با این گروه های عاملی برای معرفی گروه های حساس به نور برای به دست آوردن یک رزین قابل درمان با نور استفاده کنیم. در کوپلیمریزاسیون اول می توان از کومونومرهای مختلف برای به دست آوردن پلیمرهایی با خواص نهایی متفاوت استفاده کرد. فنگ زونگکای و همکاران از انیدرید 1،2،4-تری ملیتیک و اتیلن گلیکول برای واکنش برای سنتز پلیمرهای پرشاخه استفاده کرد و سپس گروه‌های حساس به نور را از طریق GMA معرفی کرد تا در نهایت یک رزین قابل درمان با حلالیت قلیایی بهتر به دست آید. لو تینگ فنگ و دیگران از پلی-1،4-بوتاندیول آدیپات، تولوئن دی ایزوسیانات، دی متیلولپروپیونیک اسید و هیدروکسی اتیل آکریلات استفاده کردند تا ابتدا یک پیش پلیمر با پیوندهای دوگانه فعال حساس به نور سنتز کنند و سپس آن را از طریق GMA معرفی کنند. امولسیون پلی اورتان آکریلات موجود در آب را بدست آورید.