Glycidylmethacrylaat (GMA) is een monomeer met zowel dubbele acrylaatbindingen als epoxygroepen. De dubbele binding van acrylaat heeft een hoge reactiviteit, kan een zelfpolymerisatiereactie ondergaan en kan ook met veel andere monomeren worden gecopolymeriseerd; epoxygroep kan reageren met hydroxyl-, amino-, carboxyl- of zuuranhydride, waardoor meer functionele groepen worden geïntroduceerd, waardoor het product meer functionaliteit krijgt. Daarom heeft GMA een extreem breed scala aan toepassingen in organische synthese, polymeersynthese, polymeermodificatie, composietmaterialen, ultraviolet uithardende materialen, coatings, lijmen, leer, papierproductie van chemische vezels, bedrukken en verven, en vele andere gebieden.

Toepassing van GMA in poedercoating

Acrylpoedercoatings zijn een grote categorie poedercoatings, die kunnen worden onderverdeeld in hydroxylacrylharsen, carboxylacrylharsen, glycidylacrylharsen en amidoacrylharsen, afhankelijk van de verschillende gebruikte verharders. Onder hen is glycidylacrylhars de meest gebruikte poedercoatinghars. Er kunnen films van worden gemaakt met uithardingsmiddelen zoals polyhydrische hydroxyzuren, polyaminen, polyolen, polyhydroxyharsen en hydroxypolyesterharsen.

Methylmethacrylaat, glycidylmethacrylaat, butylacrylaat en styreen worden gewoonlijk gebruikt voor vrije radicaalpolymerisatie om acrylhars van het GMA-type te synthetiseren, en dodecyldibasisch zuur wordt gebruikt als uithardingsmiddel. De voorbereide acrylpoedercoating heeft goede prestaties. Bij het syntheseproces kunnen benzoylperoxide (BPO) en azobisisobutyronitril (AIBN) of hun mengsels als initiatoren worden gebruikt. De hoeveelheid GMA heeft een grote invloed op de prestatie van de coatingfilm. Als de hoeveelheid te klein is, is de mate van verknoping van de hars laag, zijn de uithardingsverknopingspunten gering, is de verknopingsdichtheid van de coatingfilm niet voldoende en is de slagvastheid van de coatingfilm slecht.

Toepassing van GMA bij polymeermodificatie

GMA kan op het polymeer worden geënt vanwege de aanwezigheid van een dubbele acrylaatbinding met hogere activiteit, en de epoxygroep in GMA kan reageren met een verscheidenheid aan andere functionele groepen om een ​​gefunctionaliseerd polymeer te vormen. GMA kan worden geënt op gemodificeerd polyolefine door methoden zoals oplossingsenten, smeltenten, vaste fase-enten, stralingsenten, enz., en het kan ook gefunctionaliseerde copolymeren vormen met ethyleen, acrylaat, enz. Deze gefunctionaliseerde polymeren kunnen worden gebruikt als hardingsmiddelen. om technische kunststoffen harder te maken of als compatibilisatoren om de compatibiliteit van mengsystemen te verbeteren.

De initiator die vaak wordt gebruikt voor entmodificatie van polyolefine door GMA is dicumylperoxide (DCP). Sommige mensen gebruiken ook benzoylperoxide (BPO), acrylamide (AM), 2,5-di-tert-butylperoxide. Initiatoren zoals oxy-2,5-dimethyl-3-hexyn (LPO) of 1,3-di-tert-butylcumeenperoxide. Onder hen heeft AM een significant effect op het verminderen van de afbraak van polypropyleen bij gebruik als initiator. Het enten van GMA op polyolefine zal leiden tot de verandering van de polyolefinestructuur, wat de verandering van de oppervlakte-eigenschappen, reologische eigenschappen, thermische eigenschappen en mechanische eigenschappen van polyolefine zal veroorzaken. GMA-getransplanteerd polyolefine verhoogt de polariteit van de moleculaire keten en verhoogt tegelijkertijd de oppervlaktepolariteit. Daarom neemt de contacthoek van het oppervlak af naarmate de entsnelheid toeneemt. Als gevolg van de veranderingen in de polymeerstructuur na GMA-modificatie zal dit ook de kristallijne en mechanische eigenschappen ervan beïnvloeden.

Toepassing van GMA bij de synthese van UV-uithardbare hars

GMA kan worden gebruikt bij de synthese van UV-uithardbare harsen via verschillende synthetische routes. Eén methode is om eerst een prepolymeer te verkrijgen dat carboxyl- of aminogroepen op de zijketen bevat door radicaalpolymerisatie of condensatiepolymerisatie, en vervolgens GMA te gebruiken om met deze functionele groepen te reageren om lichtgevoelige groepen te introduceren om een ​​door licht uithardbare hars te verkrijgen. Bij de eerste copolymerisatie kunnen verschillende comonomeren worden gebruikt om polymeren met verschillende uiteindelijke eigenschappen te verkrijgen. Feng Zongcai et al. gebruikte 1,2,4-trimellietzuuranhydride en ethyleenglycol om te reageren om hypervertakte polymeren te synthetiseren, en introduceerde vervolgens lichtgevoelige groepen via GMA om uiteindelijk een door licht uithardbare hars te verkrijgen met een betere alkalische oplosbaarheid. Lu Tingfeng en anderen gebruikten poly-1,4-butaandioladipaat, tolueendiisocyanaat, dimethylolpropionzuur en hydroxyethylacrylaat om eerst een prepolymeer met lichtgevoelige actieve dubbele bindingen te synthetiseren en dit vervolgens via GMA te introduceren. Meer lichtuithardbare dubbele bindingen worden door triethylamine geneutraliseerd tot verkrijg een watergedragen polyurethaanacrylaat-emulsie.