Glycidyl methacrylate وتطبيقه

Glycidyl Methacrylate (GMA) هو مونومر يحتوي على أكريليت مزدوج السندات ومجموعة الايبوكسي. رابطة الأكريلات المزدوجة شديدة التفاعل ويمكنها تخضع للبلمرة الذاتية والبلمرة المشتركة مع العديد من المونومرات الأخرى ، بينما يمكن أن تتفاعل مجموعة الإيبوكسي مع مجموعات الهيدروكسيل أو الأمينية أو الكربوكسيل أو أنهيدريد تقديم المزيد من المجموعات الوظيفية وبالتالي جلب المزيد من الوظائف إلى منتج. لذلك ، لدى GMA مجموعة واسعة من التطبيقات في التوليف العضوي ، تخليق البوليمر ، تعديل البوليمر ، المواد المركبة ، الأشعة فوق البنفسجية القابلة للمعالجة المواد والطلاء والمواد اللاصقة والجلود والألياف الكيماوية والورق والطباعة و صباغة ، إلخ.

المواصفات الفنية لـ GMA

رقم CAS لـ GMA هو106-91-2، الوزن الجزيئي الغرامي142.15، كثافة1.068@25º ج ، 粘度2.7cps @15.5ºC ، نقطة الغليان189ºC ، نقطة الوميض85ºC ، معامل الانكسار1.4473. إنه سائل عديم اللون وشفاف منخفض اللزوجة في درجة حرارة الغرفة ، قابل للذوبان في المذيبات العضوية الشائعة ، غير قابل للذوبان في الماء. بسبب الإبيكلوروهيدرين الذي سيتم استخدامه في عملية الإنتاج ، عادة ما توجد كمية صغيرة من بقايا الابيكلوروهيدرين في المنتج.
GMA له طعم نموذجي من مادة الأكريلات وهو مهيج للجلد والعينين. كل من السائل والغاز قابل للاشتعال. قد تحدث تفاعلات البلمرة عند درجات حرارة أعلى ، لذلك يجب إضافة مثبط البلمرة.
توليف GMA

عادة ما يتم إجراء توليف GMA بطريقة من خطوة واحدة مع نقل الطور أو طريقة من خطوتين مع أسترة الحلقة المغلقة.
طريقة الخطوة الواحدة بسيطة في التشغيل وقصيرة في وقت رد الفعل ، ولكنها تتطلب أن يكون نظام التفاعل بأكمله خاليًا من الماء ، ويتطلب درجة نقاء عالية من ملح الصوديوم ، وله عيوب الكمية الزائدة من إبيكلوروهيدرين والمعالجة اللاحقة المعقدة. يتم استخدام العملية ذات الخطوة الواحدة من قبل معظم الشركات مثل Dow في الولايات المتحدة الأمريكية و Runao Chemical في الصين. عملية من خطوة واحدة هي صنع ميثاكريلات الصوديوم عن طريق تحييد حمض الميثاكريليك وهيدروكسيد الصوديوم أو كربونات الصوديوم في مذيب عضوي ، ثم تجفيفها في وجود محفز نقل الطور ، ثم تتفاعل مع إبيكلوروهيدرين بنسبة معينة عن طريق الجفاف ، ودرجة حرارة عالية ، التقطير تحت ضغط مخفض والغسيل بالماء للحصول على منتجات GMA
تتمثل الطريقة المكونة من خطوتين أولاً في فتح حلقة حمض الميثاكريليك والإيبيكلوروهيدرين تحت تأثير محفز فتح الحلقة لإنتاج2-هيدروكسي3- كلوروبروبيل ميثاكريلات. ال2-هيدروكسي3- يتم بعد ذلك إخضاع كلوروبروبيل ميثاكريلات لتفاعل حلقة مغلقة لإزالة الكلور في وجود مادة هيدروكسيد الصوديوم الصلبة أو محلول مائي ، أو ارتجاع في محلول أسيتون من كربونات البوتاسيوم للحصول على المنتج.
تطبيق GMA في مسحوق الطلاء

يعد طلاء مسحوق الأكريليك أحد الفئات الرئيسية لطلاء المسحوق ، والذي يمكن تقسيمه إلى: راتينج أكريليك هيدروكسي ، وراتنج أكريليك كربوكسيل ، وراتنج أكريليك جليسيديل ، وراتنج أسيل أمينو أكريليك وفقًا لعوامل المعالجة المختلفة المستخدمة. من بينها ، راتنجات أكريليك الجليسيديل هي راتنجات طلاء المسحوق الأكثر استخدامًا ، ويمكن استخدامها مع حمض البولي هيدروكسي ، والبوليامين ، والبوليول ، وراتنج البولي هيدروكسي ، وراتنج البوليستر الهيدروكسي وعوامل المعالجة الأخرى لتشكيل فيلم.
عادةً ما يتم استخدام ميثيل ميثاكريلات ، جليسيديل ميثاكريلات ، بوتيل أكريلات وستايرين في بلمرة الجذور الحرة لتخليق راتينج أكريليك من نوع GMA ، ويستخدم حمض دوديسيل ثنائي القاعدة كعامل معالجة ، ولطلاء مسحوق الأكريليك المُعد أداءً جيدًا. يمكن أن تستخدم عملية التوليف البنزويل بيروكسايد (BPO) و azo diisobutyronitrile (AIBN) أو مخاليطهما كمبادرين. تأثير جرعة GMA على خصائص طبقة الطلاء مهم جدًا. إذا كانت الجرعة صغيرة جدًا ، تكون درجة التشابك للراتنج منخفضة ، ونقطة الربط المتشابك للمعالجة صغيرة ، وكثافة التشابك لفيلم الطلاء غير كافية ، ومقاومة تأثير طبقة الطلاء ضعيفة.
تطبيق GMA في تعديل البوليمر

يمكن تطعيم GMA بالبوليمرات نظرًا لوجود رابطة مزدوجة ذات أكريلات عالية النشاط ، ويمكن لمجموعة الإيبوكسي مع GMA أن تتفاعل مع مجموعة متنوعة من المجموعات الوظيفية الأخرى لتشكيل بوليمرات وظيفية. يمكن تطعيم GMA على البولي أوليفينات المعدلة عن طريق التطعيم بالمحلول ، التطعيم بالذوبان ، التطعيم في المرحلة الصلبة ، التطعيم بالإشعاع ، إلخ ، ويمكن أيضًا تكوين بوليمرات مشتركة وظيفية مع الإيثيلين والأكريلات. يمكن استخدام هذه البوليمرات الوظيفية كعوامل تقوية لتقوية اللدائن الهندسية أو كعوامل تستكثر لتحسين توافق النظام المخلوط.
تعديل GMA للكسب غير المشروع للبولي أوليفين الشائع الاستخدام هو بيروكسيد ثنائي أيزوبروبيل بنزين (DCP) ، لكن بعض الناس يستخدمون البنزويل بيروكسايد (BPO) ، الأكريلاميد (AM) ،2,5-دي-ثالثي-بوتيلبروكسي-2,5-ديميثيل-3-هكسين (LPO) أو1,3-بادئات ثنائي-ثالثي بوتيل فوقوكسي أيزوبروبيل بنزين. من بينها ، AM له تأثير كبير في الحد من تدهور البولي بروبلين عند استخدامه كبادئ. يؤدي التطعيم GMA للبولي أوليفينات إلى تغييرات في بنية البولي أوليفينات ، مما يؤدي إلى تغيرات في خصائص السطح ، والخصائص الانسيابية ، والخصائص الحرارية ، والخصائص الميكانيكية للبولي أوليفينات. بسبب تغيير بنية البوليمر بعد تعديل GMA ، فإنه يؤثر أيضًا على الخصائص البلورية والميكانيكية.
تطبيق GMA في بلمرة الراتنج المشتركة

Arkema & #39؛ سلسلة LOTADER عبارة عن بلمرة مشتركة عشوائية من الإيثيلين والأكريلات و GMA ، مع محتوى GMA أقصى من8٪. إنها متوافقة للغاية مع منتجات البولي أوليفين ولها ارتباط ممتاز بمجموعة واسعة من البوليمرات والمعادن والورق والزجاج.

يمكن استخدام terpolymer من GMA والستايرين والأكريلونيتريل كموسع سلسلة للمواد المعاد تدويرها مثل PA و PC و PBT و PET ، وعامل الصقل للتلميع للسبائك مثل PC / ABS و PA / ABS و PBT / ABS ، وعامل توافق للسبائك مثل ABS / PBT ، ABS / PET و PC / ABS.





تطبيق GMA في تخليق الراتنج القابل للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية

يمكن استخدام GMA في تصنيع الراتنجات القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية من خلال طرق تركيبية مختلفة. تتمثل إحدى الطرق أولاً في الحصول على بوليمرات أولية تحتوي على مجموعات كربوكسيل أو أمينية في السلسلة الجانبية عن طريق بلمرة الجذور الحرة أو بلمرة التكثيف ، ثم تفاعل GMA مع هذه المجموعات الوظيفية لإدخال مجموعات حساسة للضوء للحصول على راتنجات قابلة للعلاج بالضوء. في خطوة البلمرة المشتركة الأولى ، يمكن استخدام مونومرات مختلفة من البوليمر المشترك للحصول على بوليمرات ذات خصائص نهائية مختلفة. Feng Zongcai et al. تستخدم1,2و4- أنهيدريد ثلاثي و إيثيلين جلايكول لتخليق البوليمرات مفرطة الامتياز ، ثم إدخال مجموعات مستقبلات ضوئية من خلال GMA للحصول على راتنجات معالجة بالضوء ذات قابلية جيدة للذوبان في القلويات. Lu Tingfeng et al. يستخدم بولي (حمض أديبيك-1,4-butanediol) ، وثنائي أيزوسيانات التولوين ، وحمض ثنائي هيدروكسي ميثيل بروبيونيك ، وأكريلات هيدروكسي إيثيل أولاً لتوليف البوليمرات الأولية مع روابط مزدوجة نشطة حساسة للضوء ، ثم إدخال روابط مزدوجة أكثر قابلية للمعالجة بالضوء بواسطة GMA ، وتحييدها بواسطة ثلاثي إيثيل أمين للحصول على مستحلبات بولي يوريثين أكريلات مائية.





هناك طريقة أخرى تتمثل في البلمرة المشتركة لـ GMA ومونومرات أخرى للحصول على بوليمرات مشتركة مع مجموعات وظيفية إبوكسية في السلاسل الجانبية ، ثم التفاعل مع مجموعات وظيفية إبوكسية بواسطة حمض الأكريليك أو حمض الميثاكريليك للحصول على منتجات الراتنج ذات نشاط المعالجة الخفيفة.

تطبيق GMA في طلاء المسحوق القابل للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية

طلاء المسحوق القابل للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية هو تقنية جديدة تجمع بين تكنولوجيا المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية وتقنية معالجة الطلاء بالمسحوق التقليدية. إنه يجمع بين مزايا الطلاء بالأشعة فوق البنفسجية القابل للمعالجة والمسحوق ويستخدم على نطاق واسع في طلاء المواد مثل الألواح الليفية متوسطة الكثافة (MDF) والمعادن.
يمكن إنتاج طلاءات المساحيق القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية عن طريق توليف بوليستر من نوع الكربوكسيل أولاً ، متبوعًا بتفاعل مجموعة GMA ومجموعات الكربوكسيل الطرفية لإنتاج طلاء مسحوق قابل للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية مع مجموعات حساسة للضوء. شيونغ وي وآخرون. استخدم p-dihydroxymethylcyclohexane و adipic acid لتوليد راتنجات بوليستر نهائية كربوكسيلية عن طريق تفاعل الأسترة ، و Zhou Shibiao et al. تستخدم بلمرة مشتركة للجذور الحرة لميثيل ميثاكريلات ، إيثيل أكريلات وأكريلات بيوتيل للحصول على بوليمرات أولية تحتوي على مجموعات كربوكسيل. تم بعد ذلك تفاعل هذه البوليمرات الأولية مع GMA لإدخال المجموعات النشطة ضوئيًا.


تطبيق GMA في البوليمرات الكبيرة

يمكن تصنيع البوليمرات الكبيرة المسامية عن طريق بلمرة المعلق باستخدام GMA كمونومر وثنائي إيثيلين بنزين (DVB) و / أو أيزوسيانورات ثلاثي الأليل (TAIC) كوصلة متشابكة ، والتولوين و n- هيبتان ، وما إلى ذلك كعوامل مسامية.
نظرًا لأن البوليمرات الكبيرة المسامية لها مجموعات إيبوكسي تفاعلية ، فيمكن تعديلها كيميائيًا بسهولة لإعداد مواد ماصة مختلفة بواسطة روابط التحميل الصلبة. على سبيل المثال ، يمكن تحميل مادة البوليميكسين بقوة لعلاج فرط شحميات الدم ، ويمكن تحميل الأورنيثين بقوة لعلاج الذئبة الحمامية الجهازية. يمكن أيضًا استخدام البوليمرات الكبيرة التي يسهل اختراقها باستخدام مانيتول للحصول على مواد ماصة مع مجموعات بولي هيدروكسيل.
بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه ، يمكن أيضًا استخدام GMA في المواد اللاصقة ، والمواد اللاصقة الحساسة للضغط للأشعة فوق البنفسجية ، وطلاء السيارات ، والطلاءات المائية ، وغيرها من التطبيقات. بشكل عام ، يحتوي غليسيديل ميثاكريلات (GMA) نفسه على رابطة مزدوجة أكريليت ومجموعة إيبوكسي ، مما يجعله شديد التنوع.
تعمل JIDNUN Chemical في إنتاج وبيع المواد الخام المعالجة بالضوء ، مع أ56,800قاعدة إنتاج متر مربع في شاندونغ ، أ600 متر مربع مختبر R&D و أ300 مختبر تطبيق متر مربع في جيانغسو.
توفر JINDUN Chemical جودة عالية من جليسيديل ميثاكريلات (GMA) ، والتي يمكن مقارنة جودتها بالمنتجات الأجنبية المماثلة ، بل إن بعض الفهارس تفوق تلك الخاصة بالمنتجات الأجنبية.