גליצידיל מתאקרילט (GMA) הוא מונומר בעל קשרים כפולים של אקרילט וקבוצות אפוקסי. לקשר הכפול של אקרילט יש ריאקטיביות גבוהה, הוא יכול לעבור תגובת פולימריזציה עצמית, וניתן גם לבצע קופולימריזציה עם מונומרים רבים אחרים; קבוצת אפוקסי יכולה להגיב עם הידרוקסיל, אמינו, קרבוקסיל או אנהידריד חומצה, ולהכניס יותר קבוצות פונקציונליות, ובכך להביא פונקציונליות רבה יותר למוצר. לכן, ל-GMA מגוון רחב ביותר של יישומים בסינתזה אורגנית, סינתזת פולימרים, שינוי פולימרים, חומרים מרוכבים, חומרי ריפוי אולטרה סגולים, ציפויים, דבקים, עור, ייצור נייר מסיבים כימיים, הדפסה וצביעה, ותחומים רבים אחרים.

יישום GMA בציפוי אבקה

ציפויי אבקה אקריליים הם קטגוריה גדולה של ציפויי אבקה, אשר ניתן לחלקם לשרפי אקריליק הידרוקסיל, שרפי אקריליק קרבוקסיל, שרפי אקריליק גליצידיל ושרפי אקריליק אמידו בהתאם לחומרי הריפוי השונים בהם נעשה שימוש. ביניהם, שרף אקרילי גליצידיל הוא שרף ציפוי האבקה הנפוץ ביותר. ניתן ליצור ממנו שכבות בעזרת חומרי ריפוי כגון חומצות הידרוקסיות רב-הידריות, פוליאמינים, פוליאולים, שרפי פוליהידרוקסיל ושרפי פוליאסטר הידרוקסי.

מתיל מתאקרילט, גליצידיל מתאקרילט, בוטיל אקרילט וסטירן משמשים בדרך כלל לפולימריזציה של רדיקלים חופשיים לסינתזה של שרף אקרילי מסוג GMA, וחומצה דודציל דיבאסית משמשת כחומר ריפוי. לציפוי האבקה האקרילי המוכן ביצועים טובים. בתהליך הסינתזה ניתן להשתמש בבנזואיל פרוקסיד (BPO) ואזוביאיזובוטירוניטריל (AIBN) או בתערובות שלהם כיזמים. כמות ה-GMA משפיעה רבות על ביצועי סרט הציפוי. אם הכמות קטנה מדי, דרגת הקישור הצולב של השרף נמוכה, נקודות הקישור הצולב של הריפוי מעטות, צפיפות הקישור הצולב של סרט הציפוי אינה מספקת, ועמידות הפגיעה של סרט הציפוי ירודה.

יישום GMA במודיפיקציה של פולימרים

ניתן להרכיב GMA על הפולימר עקב נוכחותו של קשר כפול אקרילט בעל פעילות גבוהה יותר, וקבוצת האפוקסי הכלולה ב-GMA יכולה להגיב עם מגוון קבוצות פונקציונליות אחרות ליצירת פולימר פונקציונלי. ניתן להרכיב GMA לפוליאולפין שעבר שינוי באמצעות שיטות כמו השתלת תמיסה, השתלת מותך, השתלת פאזה מוצקה, השתלת קרינה וכו', והוא יכול גם ליצור קופולימרים פונקציונליים עם אתילן, אקרילט וכו'. פולימרים פונקציונליים אלה יכולים לשמש כחומרי הקשחה להקשיחות פלסטיקה הנדסית או כקומפטיביליזטורים לשיפור התאימות של מערכות ערבוב.

היוזם המשמש לעתים קרובות לשינוי השתלת פוליאולפין על ידי GMA הוא דיקומיל פרוקסיד (DCP). יש אנשים שמשתמשים גם בבנזואיל פרוקסיד (BPO), אקרילאמיד (AM), 2,5-די-טרט-בוטיל פרוקסיד. יוזמים כגון אוקסי-2,5-דימתיל-3-הקסין (LPO) או 1,3-די-טרט-בוטיל קומן פרוקסיד. ביניהם, ל-AM יש השפעה משמעותית על הפחתת הפירוק של פוליפרופילן כאשר הוא משמש כיוזם. השתלת GMA על פוליאולפין תוביל לשינוי במבנה הפוליאולפין, מה שיגרום לשינוי בתכונות פני השטח של הפוליאולפין, תכונות ריאולוגיות, תכונות תרמיות ותכונות מכניות. פוליאולפין שעבר שינוי השתלת GMA מגביר את הקוטביות של שרשרת המולקולות ובמקביל מגביר את הקוטביות של פני השטח. לכן, זווית המגע של פני השטח פוחתת ככל שקצב ההשתלה עולה. עקב השינויים במבנה הפולימר לאחר שינוי GMA, הדבר ישפיע גם על התכונות הגבישיות והמכניות שלו.

יישום של GMA בסינתזה של שרף הניתן לריפוי UV

ניתן להשתמש ב-GMA בסינתזה של שרפים הניתנים לריפוי באור UV באמצעות מגוון מסלולים סינתטיים. שיטה אחת היא להשיג תחילה פרה-פולימר המכיל קבוצות קרבוקסיל או אמינו בשרשרת הצד באמצעות פולימריזציה רדיקלית או פולימריזציה עיבוי, ולאחר מכן להשתמש ב-GMA כדי להגיב עם קבוצות פונקציונליות אלו כדי להכניס קבוצות רגישות לאור ולקבל שרף הניתן לריפוי באור. בקופולימריזציה הראשונה, ניתן להשתמש בקומונומרים שונים כדי להשיג פולימרים בעלי תכונות סופיות שונות. פנג זונגקאי ועמיתיו השתמשו ב-1,2,4-טרימליטי אנהידריד ואתילן גליקול כדי להגיב לסינתזה של פולימרים היפר-מסועפים, ולאחר מכן הכניסו קבוצות רגישות לאור באמצעות GMA כדי לקבל לבסוף שרף הניתן לריפוי באור עם מסיסות בסיסית טובה יותר. לו טינגפנג ואחרים השתמשו בפולי-1,4-בוטנדיול אדיפט, טולואן דיאיזוציאנט, חומצה דימתילולפרופיונית והידרוקסיאתיל אקרילט כדי לסנתז תחילה פרה-פולימר עם קשרים כפולים פעילים רגישים לאור, ולאחר מכן להכניס אותו באמצעות GMA. קשרים כפולים הניתנים לריפוי באור מנוטרלים על ידי טריאתילאמין כדי לקבל אמולסיית פוליאוריטן אקרילט על בסיס מים.