Glycidylmetakrylat (GMA) er en monomer som har både akrylatdobbeltbindinger og epoksygrupper. Akryldobbeltbinding har høy reaktivitet, kan gjennomgå selvpolymeriseringsreaksjon, og kan også kopolymeriseres med mange andre monomerer; epoksygruppe kan reagere med hydroksyl, amino, karboksyl eller syreanhydrid, og introdusere mer funksjonelle grupper, og dermed bringe mer funksjonalitet til produktet. Derfor har GMA et ekstremt bredt spekter av bruksområder innen organisk syntese, polymersyntese, polymermodifisering, komposittmaterialer, ultrafiolette herdende materialer, belegg, lim, lær, papirfremstilling av kjemisk fiber, trykking og farging og mange andre felt.

Påføring av GMA i pulverlakkering

Akrylpulverbelegg er en stor kategori av pulverbelegg, som kan deles inn i hydroksylakrylharpikser, karboksylakrylharpikser, glycidylakrylharpikser og amidoakrylharpikser i henhold til de forskjellige herdemidlene som brukes. Blant dem er glycidyl akrylharpiks den mest brukte pulverlakkharpiksen. Det kan formes til filmer med herdemidler som flerverdige hydroksysyrer, polyaminer, polyoler, polyhydroksyharpikser og hydroksypolyesterharpikser.

Metylmetakrylat, glycidylmetakrylat, butylakrylat, styren brukes vanligvis til friradikalpolymerisering for å syntetisere akrylharpiks av GMA-typen, og dibasisk dodecylsyre brukes som herdemiddel. Det forberedte akrylpulverbelegget har god ytelse. Synteseprosessen kan bruke benzoylperoksid (BPO) og azobisisobutyronitril (AIBN) eller deres blandinger som initiatorer. Mengden GMA har stor innflytelse på ytelsen til beleggfilmen. Hvis mengden er for liten, er tverrbindingsgraden til harpiksen lav, herdende tverrbindingspunkter er få, tverrbindingstettheten til beleggfilmen er ikke nok, og slagfastheten til beleggfilmen er dårlig.

Anvendelse av GMA i polymermodifikasjon

GMA kan podes på polymeren på grunn av tilstedeværelsen av en akrylatdobbeltbinding med høyere aktivitet, og epoksygruppen inneholdt i GMA kan reagere med en rekke andre funksjonelle grupper for å danne en funksjonalisert polymer. GMA kan podes til modifisert polyolefin ved metoder som løsningspoding, smeltepoding, fastfasepoding, strålingspoding osv., og det kan også danne funksjonaliserte kopolymerer med etylen, akrylat osv. Disse funksjonaliserte polymerene kan brukes som herdemidler for å herde ingeniørplast eller som kompatibilisatorer for å forbedre kompatibiliteten til blandingssystemer.

Initiatoren som ofte brukes for podemodifikasjon av polyolefin med GMA er dicumylperoxide (DCP). Noen bruker også benzoylperoksid (BPO), akrylamid (AM), 2,5-di-tert-butylperoksid. Initiatorer som oksy-2,5-dimetyl-3-heksyn (LPO) eller 1,3-di-tert-butylkumenperoksid. Blant dem har AM en betydelig effekt på å redusere nedbrytningen av polypropylen når det brukes som initiator. Poding av GMA på polyolefin vil føre til endring av polyolefinstruktur, som vil forårsake endring av polyolefins overflateegenskaper, reologiske egenskaper, termiske egenskaper og mekaniske egenskaper. GMA podemodifisert polyolefin øker polariteten til molekylkjeden og øker samtidig overflatepolariteten. Derfor avtar overflatekontaktvinkelen når podehastigheten øker. På grunn av endringene i polymerstrukturen etter GMA-modifisering, vil den også påvirke dens krystallinske og mekaniske egenskaper.

Anvendelse av GMA i syntesen av UV-herdbar harpiks

GMA kan brukes i syntesen av UV-herdbare harpikser gjennom en rekke syntetiske ruter. En metode er å først oppnå en prepolymer som inneholder karboksyl- eller aminogrupper på sidekjeden gjennom radikal polymerisasjon eller kondensasjonspolymerisasjon, og deretter bruke GMA for å reagere med disse funksjonelle gruppene for å introdusere fotosensitive grupper for å oppnå en fotoherdbar harpiks. I den første kopolymerisasjonen kan forskjellige komonomerer brukes for å oppnå polymerer med forskjellige sluttegenskaper. Feng Zongcai et al. brukte 1,2,4-trimellitsyreanhydrid og etylenglykol for å reagere for å syntetisere hyperforgrenede polymerer, og introduserte deretter lysfølsomme grupper gjennom GMA for til slutt å oppnå en fotoherdbar harpiks med bedre alkalioppløselighet. Lu Tingfeng og andre brukte poly-1,4-butandioladipat, toluendiisocyanat, dimetylolpropionsyre og hydroksyetylakrylat for først å syntetisere en prepolymer med lysfølsomme aktive dobbeltbindinger, og deretter introdusere den gjennom GMA. Mer lysherdbare dobbeltbindinger nøytraliseres av trietylamin til få vannbåren polyuretan-akrylatemulsjon.