O Glicidil Metacrilato (GMA) é um monômero que possui ligações duplas de acrilato e grupos epóxi. A ligação dupla de acrilato possui alta reatividade, pode sofrer reações de autopolimerização e também pode ser copolimerizada com muitos outros monômeros; o grupo epóxi pode reagir com hidroxila, amino, carboxila ou anidrido ácido, introduzindo mais grupos funcionais, conferindo assim mais funcionalidade ao produto. Portanto, o GMA possui uma gama extremamente ampla de aplicações em síntese orgânica, síntese de polímeros, modificação de polímeros, materiais compósitos, materiais de cura ultravioleta, revestimentos, adesivos, couro, fabricação de papel com fibras químicas, impressão e tingimento, entre muitos outros campos.

Aplicação de GMA em revestimento em pó

Revestimentos acrílicos em pó são uma grande categoria de revestimentos em pó, que podem ser divididos em resinas hidroxilacrílicas, resinas carboxilacrílicas, resinas glicidilacrílicas e resinas amidoacrílicas, de acordo com os diferentes agentes de cura utilizados. Dentre elas, a resina glicidilacrílica é a resina de revestimento em pó mais utilizada. Ela pode ser formada em filmes com agentes de cura como hidroxiácidos poli-hídricos, poliaminas, polióis, resinas poli-hidroxiladas e resinas hidroxipoliéster.

Metacrilato de metila, metacrilato de glicidila, acrilato de butila e estireno são geralmente usados ​​para polimerização de radicais livres na síntese de resina acrílica do tipo GMA, e o ácido dodecil dibásico é usado como agente de cura. O revestimento em pó acrílico preparado apresenta bom desempenho. O processo de síntese pode utilizar peróxido de benzoíla (BPO) e azobisisobutironitrila (AIBN) ou suas misturas como iniciadores. A quantidade de GMA tem grande influência no desempenho do filme de revestimento. Se a quantidade for muito pequena, o grau de reticulação da resina será baixo, os pontos de reticulação de cura serão poucos, a densidade de reticulação do filme de revestimento não será suficiente e a resistência ao impacto do filme de revestimento será baixa.

Aplicação de GMA na modificação de polímeros

O GMA pode ser enxertado no polímero devido à presença de uma ligação dupla de acrilato com maior atividade, e o grupo epóxi contido no GMA pode reagir com uma variedade de outros grupos funcionais para formar um polímero funcionalizado. O GMA pode ser enxertado em poliolefinas modificadas por métodos como enxerto em solução, enxerto por fusão, enxerto em fase sólida, enxerto por radiação, etc., e também pode formar copolímeros funcionalizados com etileno, acrilato, etc. Esses polímeros funcionalizados podem ser usados ​​como agentes de tenacidade para tenacidade de plásticos de engenharia ou como compatibilizantes para melhorar a compatibilidade de sistemas de mistura.

O iniciador frequentemente utilizado para a modificação por enxerto de poliolefinas por GMA é o peróxido de dicumila (DCP). Algumas pessoas também usam peróxido de benzoíla (BPO), acrilamida (AM), peróxido de 2,5-di-terc-butila. Iniciadores como oxi-2,5-dimetil-3-hexina (LPO) ou peróxido de 1,3-di-terc-butil cumeno. Entre eles, o AM tem um efeito significativo na redução da degradação do polipropileno quando usado como iniciador. O enxerto de GMA em poliolefina levará à mudança da estrutura da poliolefina, o que causará a mudança das propriedades de superfície, propriedades reológicas, propriedades térmicas e propriedades mecânicas da poliolefina. A poliolefina modificada por enxerto de GMA aumenta a polaridade da cadeia molecular e, ao mesmo tempo, aumenta a polaridade da superfície. Portanto, o ângulo de contato da superfície diminui à medida que a taxa de enxerto aumenta. Devido às mudanças na estrutura do polímero após a modificação de GMA, isso também afetará suas propriedades cristalinas e mecânicas.

Aplicação de GMA na síntese de resina curável por UV

O GMA pode ser utilizado na síntese de resinas curáveis ​​por UV por meio de diversas rotas sintéticas. Um método consiste em obter inicialmente um pré-polímero contendo grupos carboxila ou amino na cadeia lateral por meio de polimerização radicalar ou por condensação e, em seguida, usar o GMA para reagir com esses grupos funcionais, introduzindo grupos fotossensíveis e obtendo uma resina fotocurável. Na primeira copolimerização, diferentes comonômeros podem ser utilizados para obter polímeros com diferentes propriedades finais. Feng Zongcai et al. utilizaram anidrido 1,2,4-trimelítico e etilenoglicol para reagir e sintetizar polímeros hiperramificados e, em seguida, introduziram grupos fotossensíveis por meio do GMA para, finalmente, obter uma resina fotocurável com melhor solubilidade alcalina. Lu Tingfeng e outros usaram adipato de poli-1,4-butanodiol, diisocianato de tolueno, ácido dimetilolpropiônico e acrilato de hidroxietila para primeiro sintetizar um pré-polímero com ligações duplas ativas fotossensíveis e, então, introduzi-lo por meio de GMA. Ligações duplas mais fotocuráveis ​​são neutralizadas por trietilamina para obter uma emulsão de acrilato de poliuretano à base de água.