Metacrilato de glicidil (GMA) é um monômero que possui ligações duplas de acrilato e grupos epóxi. A ligação dupla de acrilato tem alta reatividade, pode sofrer reação 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, trazendo mais funcionalidade ao produto. Portanto, o GMA tem 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 de fibra química, impressão e tingimento e muitos outros campos.

Aplicação de GMA em revestimento em pó

Os revestimentos em pó acrílico são uma grande categoria de revestimentos em pó, que podem ser divididos em resinas hidroxila acrílicas, resinas carboxila acrílicas, resinas glicidil acrílicas e resinas amido acrílicas de acordo com os diferentes agentes de cura utilizados. Dentre elas, a resina glicidil acrílica é a resina de revestimento em pó mais utilizada. Pode ser formado em filmes com agentes de cura, como hidroxiácidos poli-hídricos, poliaminas, polióis, resinas poli-hidroxi e resinas de hidroxipoliéster.

Metacrilato de metila, metacrilato de glicidil, acrilato de butila e estireno são geralmente usados ​​​​para polimerização de radicais livres para sintetizar resina acrílica do tipo GMA, e 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 é baixo, os pontos de cura de reticulação são poucos, a densidade de reticulação do filme de revestimento não é suficiente e a resistência ao impacto do filme de revestimento é fraca.

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 poliolefina modificada 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. para endurecer plásticos de engenharia ou como compatibilizantes para melhorar a compatibilidade de sistemas de mistura.

O iniciador frequentemente utilizado para modificação de enxerto de poliolefina 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 utilizado como iniciador. O enxerto de GMA em poliolefina levará à alteração da estrutura da poliolefina, o que causará a alteração das propriedades superficiais, propriedades reológicas, propriedades térmicas e propriedades mecânicas da poliolefina. A poliolefina modificada por enxerto 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 enxertia aumenta. Devido às mudanças na estrutura do polímero após a modificação do GMA, isso também afetará suas propriedades cristalinas e mecânicas.

Aplicação de GMA na síntese de resina curável por UV

O GMA pode ser usado na síntese de resinas curáveis ​​por UV através de uma variedade de rotas sintéticas. Um método é primeiro obter um pré-polímero contendo grupos carboxila ou amino na cadeia lateral através de polimerização radical ou polimerização por condensação e, em seguida, usar GMA para reagir com esses grupos funcionais para introduzir grupos fotossensíveis para obter uma resina fotocurável. Na primeira copolimerização podem ser utilizados diferentes comonômeros para obter polímeros com diferentes propriedades finais. Feng Zongcai et al. utilizou anidrido 1,2,4-trimelítico e etilenoglicol para reagir para sintetizar polímeros hiper-ramificados e, em seguida, introduziu grupos fotossensíveis através de 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, em seguida, introduzi-lo através de GMA. Mais ligações duplas fotocuráveis ​​​​são neutralizadas pela trietilamina para obter emulsão de acrilato de poliuretano à base de água.