Glycidylmethacrylat og dets anvendelse

Glycidylmethacrylat (GMA) er en monomer, der både har en akrylatdobbelt binding og en epoxygruppe. Acrylat dobbeltbindingen er meget reaktiv og kan gennemgår selvpolymerisation og copolymerisation med mange andre monomerer, mens epoxygruppen kan reagere med hydroxyl-, amino-, carboxyl- eller anhydridgrupper til indføre flere funktionelle grupper og dermed bringe mere funktionalitet til produkt. Derfor har GMA en bred vifte af applikationer inden for organisk syntese, polymersyntese, polymermodifikation, kompositmaterialer, UV-hærdende materialer, belægninger, klæbemidler, læder, kemiske fibre, papir og tryk og farvning mv.

Tekniske specifikationer for GMA

CAS-nummeret for GMA er106-91-2, molekylær vægt142.15, massefylde1.068@25ºC, 粘度2.7cps@15.5ºC, kogepunkt189ºC, flammepunkt85ºC, brydningsindeks1.4473. Det er en farveløs gennemsigtig lavviskositetsvæske ved stuetemperatur, opløselig i almindelige organiske opløsningsmidler, uopløselig i vand. På grund af det epichlorhydrin, der vil blive brugt i produktionsprocessen, er der normalt en lille mængde epichlorhydrinrester i produktet.

GMA har en typisk smag af akrylat og er irriterende for hud og øjne. Både væske og gas er brandfarlige. Polymerisationsreaktioner kan forekomme ved højere temperaturer, så der skal tilsættes en polymerisationsinhibitor.
Syntese af GMA

Syntesen af ​​GMA udføres sædvanligvis ved en et-trins metode med faseoverførsel eller en to-trins metode med lukket-loop esterificering.

Et-trinsmetoden er enkel i drift og kort i reaktionstid, men kræver, at hele reaktionssystemet er vandfrit, kræver høj renhed af natriumsalt og har ulemperne ved for stor mængde epichlorhydrin og kompliceret efterfølgende behandling. Et-trins-processen bruges af de fleste virksomheder som Dow i USA og Runao Chemical i Kina. Et-trins proces er at fremstille natriummethacrylat ved at neutralisere methacrylsyre og natriumhydroxid eller natriumcarbonat i organisk opløsningsmiddel og derefter tørre det i nærværelse af faseoverførselskatalysator og derefter reagere med epichlorhydrin i en vis andel ved dehydrering, høj temperatur, destillation under reduceret tryk og vandvask for at få GMA-produkter.

Totrinsmetoden er først at åbne ringen af ​​methacrylsyre og epichlorhydrin under påvirkning af ringåbningskatalysator for at producere2-hydroxy3-chlorpropylmethacrylat. Det2-hydroxy3-chlorpropylmethacrylat udsættes derefter for en lukket kredsløbsreaktion med dechlorering i nærværelse af natriumhydroxid i fast eller vandig opløsning, eller tilbagesvaling i en acetoneopløsning af kaliumcarbonat for at opnå produktet.
Anvendelse af GMA i pulverlakering

Akrylpulverbelægning er en af ​​hovedkategorierne af pulverbelægninger, som kan opdeles i: hydroxyacrylharpiks, carboxylacrylharpiks, glycidylacrylharpiks og acylaminoacrylharpiks i henhold til de forskellige hærdningsmidler, der anvendes. Blandt dem er glycidyl akrylharpiks den mest brugte pulverlakeringsharpiks, kan bruges sammen med polyhydroxysyre, polyamin, polyol, polyhydroxyharpiks, hydroxypolyesterharpiks og andre hærdemidler til at danne en film.

Normalt bruges methylmethacrylat, glycidylmethacrylat, butylacrylat og styren til fri radikal polymerisation for at syntetisere GMA type akrylharpiks, og dodecyl dibasisk syre bruges som hærder, og den forberedte akrylpulverbelægning har god ydeevne. Synteseprocessen kan anvende benzoylperoxid (BPO) og azodiisobutyronitril (AIBN) eller deres blandinger som initiatorer. effekten af ​​GMA-dosering på coatingfilmens egenskaber er meget betydelig. Hvis doseringen er for lille, er tværbindingsgraden af ​​harpiks lav, hærdningstværbindingspunktet er lille, tværbindingstætheden af ​​belægningsfilmen er ikke tilstrækkelig, og belægningsfilmens slagfasthed er dårlig.

Anvendelse af GMA i polymermodifikation

GMA kan podes til polymerer på grund af tilstedeværelsen af ​​en dobbeltbinding med et højt aktivt acrylat, og epoxygruppen med GMA kan reagere med en række andre funktionelle grupper for at danne funktionaliserede polymerer. GMA kan podes på modificerede polyolefiner ved opløsningspodning, smeltepodning, fastfasepodning, bestrålingspoding osv., og kan også danne funktionaliserede copolymerer med ethylen og acrylater. Disse funktionaliserede polymerer kan bruges som hærdemidler til at hærde ingeniørplast eller som fyldemidler for at forbedre kompatibiliteten af ​​det blandede system.

GMA graft modifikation af polyolefin almindeligvis anvendt initiator er diisopropylbenzenperoxid (DCP), men nogle mennesker bruger benzoylperoxid (BPO), akrylamid (AM),2,5-di-tert-butylperoxy-2,5-dimethyl-3-hexyn (LPO) eller1,3-di-tert-butylperoxyisopropylbenzen-initiatorer. Blandt dem har AM en betydelig effekt på at reducere nedbrydningen af ​​polypropylen, når det bruges som initiator. GMA podning af polyolefiner fører til ændringer i strukturen af ​​polyolefiner, hvilket resulterer i ændringer i overfladeegenskaber, rheologiske egenskaber, termiske egenskaber og mekaniske egenskaber af polyolefiner. På grund af ændringen af ​​polymerstrukturen efter GMA-modifikation påvirker det også de krystallinske og mekaniske egenskaber.
Anvendelse af GMA i harpikscopolymerisation

Arkema&39;s LOTADER serie er en tilfældig copolymerisation af ethylen, acrylat og GMA, med et maksimalt GMA indhold på8%. De er meget kompatible med polyolefinprodukter og har fremragende binding til en lang række polymerer, metaller, papir og glas.

Terpolymeren af ​​GMA og styren og acrylonitril kan bruges som kædeforlænger til genbrugsmaterialer som PA, PC, PBT og PET, matteringsmiddel til legeringer som PC/ABS, PA/ABS og PBT/ABS og kompatibilitetsmiddel til legeringer såsom ABS/PBT, ABS/PET og PC/ABS.





Anvendelse af GMA i UV-hærdelig harpikssyntese

GMA kan bruges til syntese af UV-lyshærdelige harpikser ad forskellige syntetiske veje. En metode er først at opnå præpolymerer indeholdende carboxyl- eller aminogrupper i sidekæden ved fri radikal-polymerisation eller kondensationspolymerisation og derefter reagere GMA med disse funktionelle grupper for at indføre lysfølsomme grupper for at opnå lyshærdelige harpikser. I det første copolymerisationstrin kan forskellige copolymermonomerer anvendes til at opnå polymerer med forskellige endelige egenskaber. Feng Zongcai et al. Brugt1,2,4-trimellinsyreanhydrid og ethylenglycol til at syntetisere hyperforgrenede polymerer, og derefter introducerede fotoreceptorgrupper gennem GMA for at opnå lyshærdende harpikser med god alkaliopløselighed. Lu Tingfeng et al. brugt poly(adipinsyre-1,4-butandiol), toluendiisocyanat, dihydroxymethylpropionsyre og hydroxyethylacrylat for først at syntetisere præpolymerer med lysfølsomme aktive dobbeltbindinger og derefter indført mere lyshærdelige dobbeltbindinger med GMA og neutraliseret med triethylamin for at opnå vandige polyurethanacrylatemulsioner.





En anden metode er først at copolymerisere GMA og andre monomerer for at opnå copolymerer med epoxyfunktionelle grupper i sidekæderne og derefter reagere med epoxyfunktionelle grupper med akrylsyre eller methacrylsyre for at opnå harpiksprodukter med lyshærdende aktivitet.

Påføring af GMA i UV-hærdelige pulverlakeringer

UV-hærdende pulverlakering er en ny teknologi, der kombinerer UV-hærdende teknologi og traditionel pulverlakhærdningsteknologi. Det kombinerer fordelene ved UV-hærdende og pulverlakering og er meget udbredt til belægning af materialer som medium density fiberboard (MDF) og metaller.

UV-hærdelige pulverbelægninger kan fremstilles ved først at syntetisere carboxyl-type polyestere, efterfulgt af reaktionen af ​​GMA og terminale carboxylgrupper til fremstilling af UV-hærdelige pulverbelægninger med lysfølsomme grupper. Xiong Wei et al. brugte p-dihydroxymethylcyclohexan og adipinsyre til at generere endecarboxylerede polyesterharpikser ved esterificeringsreaktion, og Zhou Shibiao et al. anvendt fri radikal copolymerisation af methylmethacrylat, ethylacrylat og butylacrylat for at opnå præpolymerer indeholdende carboxylgrupper. Disse præpolymerer blev derefter omsat med GMA for at indføre fotoaktive grupper.


Anvendelse af GMA i makroporøse polymerer

Makroporøse copolymerer kan syntetiseres ved suspensionspolymerisation under anvendelse af GMA som monomer, diethylenbenzen (DVB) og/eller triallylisocyanurat (TAIC) som tværbinder, og toluen og n-heptan osv. som porogene midler.

Da de makroporøse polymerer har reaktive epoxygrupper, kan de let modificeres kemisk for at fremstille forskellige adsorbenter ved hjælp af fastfyldende ligander. For eksempel kan polymyxin være solidt ladet til behandling af hyperlipidæmi, og ornithin kan være solidt ladet til behandling af systemisk lupus erythematosus. De makroporøse polymerer kan også funktionaliseres med mannitol for at opnå adsorbenter med polyhydroxylgrupper.

Ud over de ovennævnte applikationer kan GMA også bruges i klæbemidler, UV-trykfølsomme klæbemidler, bilbelægninger, vandbaserede belægninger og andre applikationer. Samlet set har glycidylmethacrylatet (GMA) i sig selv en acrylat-dobbeltbinding og en epoxygruppe, hvilket gør det meget alsidigt.
JIDNUN Chemical har beskæftiget sig med produktion og salg af lyshærdende råvarer, med en56,800kvadratmeter produktionsbase i Shandong, en600 kvadratmeter R&D laboratorium og en300 kvadratmeter applikationslaboratorium i Jiangsu.
JINDUN Chemical leverer højkvalitets glycidylmethacrylat (GMA), hvis kvalitet er sammenlignelig med lignende udenlandske produkter, og nogle indekser overstiger endda udenlandske produkters.