Glysidyylimetakrylaatti ja sen käyttö

Glycidyylimetakrylaatti (GMA) on monomeeri, jossa on sekä kaksinkertainen akrylaatti sidos ja epoksiryhmä. Akrylaatin kaksoissidos on erittäin reaktiivinen ja voi joutuvat itsepolymeroitumaan ja kopolymeroitumaan monien muiden monomeerien kanssa samalla epoksiryhmä voi reagoida hydroksyyli-, amino-, karboksyyli- tai anhydridiryhmien kanssa tuoda lisää toiminnallisia ryhmiä ja siten tuoda lisää toimintoja tuote. Siksi GMA:lla on laaja valikoima sovelluksia orgaanisessa synteesissä, polymeerisynteesi, polymeerimuunnos, komposiittimateriaalit, UV-kovettuva materiaalit, pinnoitteet, liimat, nahka, kemialliset kuidut, paperi ja painatus sekä värjäys jne.

GMA:n tekniset tiedot

GMA:n CAS-numero on106-91-2, molekyylipaino142.15, tiheys1.068@25ºC, 粘度2.7cps@15.5ºC, kiehumispiste189ºC, leimahduspiste85ºC, taitekerroin1.4473. Se on väritön läpinäkyvä matalaviskositeettinen neste huoneenlämpötilassa, liukenee tavallisiin orgaanisiin liuottimiin, liukenematon veteen. Tuotantoprosessissa käytettävän epikloorihydriinin vuoksi tuotteessa on yleensä pieni määrä epikloorihydriinijäämiä.

GMA:lla on tyypillinen akrylaatin maku ja se ärsyttää ihoa ja silmiä. Sekä neste että kaasu ovat syttyviä. Polymerointireaktioita voi tapahtua korkeammissa lämpötiloissa, joten polymerisaatio-inhibiittoria on lisättävä.
GMA:n synteesi

GMA:n synteesi suoritetaan yleensä yksivaiheisella menetelmällä faasinsiirrolla tai kaksivaiheisella menetelmällä suljetun silmukan esteröinnillä.

Yksivaiheinen menetelmä on toiminnaltaan yksinkertainen ja reaktioajaltaan lyhyt, mutta vaatii koko reaktiojärjestelmän olevan vedetön, vaatii korkean puhtauden natriumsuolan ja sen haittapuolena on liiallinen epikloorihydriinimäärä ja monimutkainen myöhempi käsittely. Yksivaiheista prosessia käyttävät useimmat yritykset, kuten Dow Yhdysvalloissa ja Runao Chemical Kiinassa. Yksivaiheinen prosessi on valmistaa natriummetakrylaattia neutraloimalla metakryylihappo ja natriumhydroksidi tai natriumkarbonaatti orgaanisessa liuottimessa, kuivata se sitten faasinsiirtokatalyytin läsnäollessa ja reagoida sitten epikloorihydriinin kanssa tietyssä suhteessa dehydraamalla, korkeassa lämpötilassa, tislaus alennetussa paineessa ja vesipesu GMA-tuotteiden saamiseksi.

Kaksivaiheinen menetelmä on avata ensin metakryylihapon ja epikloorihydriinin rengas renkaanavauskatalyytin vaikutuksesta.2-hydroksi3-klooripropyylimetakrylaatti. The2-hydroksi3-klooripropyylimetakrylaatti saatetaan sitten suljetun silmukan reaktioon dekloorauksella kiinteän natriumhydroksidin tai vesiliuoksen läsnä ollessa tai palautusjäähdyttäen kaliumkarbonaatin asetoniliuoksessa tuotteen saamiseksi.
GMA:n käyttö jauhemaaleissa

Akryylijauhemaali on yksi tärkeimmistä jauhemaalien luokista, joka voidaan jakaa: hydroksiakryylihartsi, karboksyyliakryylihartsi, glysidyyliakryylihartsi ja asyyliaminoakryylihartsi käytettyjen eri kovettimien mukaan. Niistä glysidyyliakryylihartsi on eniten käytetty jauhemaalaushartsi, jota voidaan käyttää polyhydroksihapon, polyamiinin, polyolin, polyhydroksihartsin, hydroksipolyesterihartsin ja muiden kovetusaineiden kanssa kalvon muodostamiseksi.

Yleensä metyylimetakrylaattia, glysidyylimetakrylaattia, butyyliakrylaattia ja styreeniä käytetään vapaiden radikaalien polymerointiin GMA-tyyppisen akryylihartsin syntetisoimiseksi, ja dodekyylikaksiemäksistä happoa käytetään kovetusaineena, ja valmistetulla akryylijauhepinnoitteella on hyvä suorituskyky. Synteesiprosessissa voidaan käyttää initiaattoreina bentsoyyliperoksidia (BPO) ja atsodi-isobutyronitriiliä (AIBN) tai niiden seoksia. GMA-annoksen vaikutus pinnoitekalvon ominaisuuksiin on erittäin merkittävä. Jos annos on liian pieni, hartsin silloitusaste on alhainen, kovettumisen silloituspiste on pieni, pinnoitekalvon silloitustiheys ei ole riittävä ja päällystekalvon iskunkestävyys on huono.

GMA:n käyttö polymeerimuunnoksissa

GMA voidaan oksastaa polymeereihin, koska siinä on kaksoissidos korkea-aktiivisen akrylaatin kanssa, ja epoksiryhmä GMA:n kanssa voi reagoida useiden muiden funktionaalisten ryhmien kanssa muodostaen funktionalisoituja polymeerejä. GMA voidaan oksastaa modifioituihin polyolefiineihin liuosoksastuksella, sulaoksastuksella, kiinteäfaasioksastuksella, säteilyoksastuksella jne., ja se voi myös muodostaa funktionalisoituja kopolymeerejä eteenin ja akrylaattien kanssa. Näitä funktionalisoituja polymeerejä voidaan käyttää kovetusaineina teknisten muovien kovettamiseen tai täyteaineina sekoitusjärjestelmän yhteensopivuuden parantamiseksi.

Yleisesti käytetty polyolefiinin GMA-graftimodifikaatio on di-isopropyylibentseeniperoksidi (DCP), mutta jotkut ihmiset käyttävät bentsoyyliperoksidia (BPO), akryyliamidia (AM),2,5-di-tert-butyyliperoksi-2,5-dimetyyli-3-heksyyni (LPO) tai1,3-di-tert-butyyliperoksi-isopropyylibentseeni-initiaattorit. Niistä AM:llä on merkittävä vaikutus polypropeenin hajoamisen vähentämiseen, kun sitä käytetään initiaattorina. Polyolefiinien GMA-oksastus johtaa muutoksiin polyolefiinien rakenteessa, mikä johtaa muutoksiin polyolefiinien pinnan ominaisuuksissa, reologisissa ominaisuuksissa, lämpöominaisuuksissa ja mekaanisissa ominaisuuksissa. Polymeerirakenteen muutoksen vuoksi GMA-muokkauksen jälkeen se vaikuttaa myös kiteisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin.
GMA:n käyttö hartsin kopolymeroinnissa

Arkema&39;s LOTADER-sarja on eteenin, akrylaatin ja GMA:n satunnainen kopolymerointi, jonka GMA-pitoisuus on enintään8%. Ne ovat erittäin yhteensopivia polyolefiinituotteiden kanssa ja niillä on erinomainen sidos monenlaisiin polymeereihin, metalleihin, paperiin ja lasiin.

GMA:n ja styreenin ja akryylinitriilin terpolymeeriä voidaan käyttää kierrätysmateriaalien, kuten PA, PC, PBT ja PET, ketjunjatkajana, seoksien, kuten PC/ABS, PA/ABS ja PBT/ABS, mattaaineena sekä seosten yhteensopivuusaineena. kuten ABS/PBT, ABS/PET ja PC/ABS.





GMA:n käyttö UV-kovettuvan hartsin synteesissä

GMA:ta voidaan käyttää UV-valossa kovettuvien hartsien synteesissä useilla synteettisillä reiteillä. Eräs menetelmä on saada ensin esipolymeerejä, jotka sisältävät karboksyyli- tai aminoryhmiä sivuketjussa vapaaradikaalipolymeroinnilla tai kondensaatiopolymeroinnilla, ja sitten saatetaan GMA reagoimaan näiden funktionaalisten ryhmien kanssa valoherkkien ryhmien lisäämiseksi valokovettuvien hartsien saamiseksi. Ensimmäisessä kopolymerointivaiheessa voidaan käyttää erilaisia ​​kopolymeerimonomeerejä erilaisten loppuominaisuuksien omaavien polymeerien saamiseksi. Feng Zongcai et ai. käytetty1,2,4-trimellitiinihappoanhydridi ja etyleeniglykoli hyperhaarautuneiden polymeerien syntetisoimiseksi, ja sitten lisäsi fotoreseptoriryhmiä GMA:n kautta valokovettuvien hartsien saamiseksi, joilla on hyvä alkaliliukoisuus. Lu Tingfeng et ai. käytetty poly(adipiinihappo-1,4-butaanidioli), tolueenidi-isosyanaatti, dihydroksimetyylipropionihappo ja hydroksietyyliakrylaatti syntetisoimaan ensin esipolymeerejä, joissa on valoherkkiä aktiivisia kaksoissidoksia, ja sitten lisäsi valokovettuvia kaksoissidoksia GMA:lla ja neutraloitiin trietyyliamiinilla vesipitoisten polyuretaaniemulaattien akrylaatin saamiseksi.





Toinen menetelmä on ensin kopolymeroida GMA ja muut monomeerit kopolymeereiden saamiseksi, joissa on funktionaalisia epoksiryhmiä sivuketjuissa, ja sitten reagoida funktionaalisten epoksiryhmien kanssa akryylihapolla tai metakryylihapolla, jolloin saadaan hartsituotteita, joilla on valokovettuva aktiivisuus.

GMA:n käyttö UV-kovettuvissa jauhemaaleissa

UV-kovettuva jauhemaalaus on uusi teknologia, jossa yhdistyvät UV-kovettuva teknologia ja perinteinen jauhemaalauskovetustekniikka. Siinä yhdistyvät UV-kovettuvan ja jauhemaalauksen edut, ja sitä käytetään laajalti materiaalien, kuten keskitiheyksisen kuitulevyn (MDF) ja metallien pinnoittamiseen.

UV-kovettuvia jauhepinnoitteita voidaan valmistaa syntetisoimalla ensin karboksyylityyppisiä polyestereitä, mitä seuraa GMA:n ja terminaalisten karboksyyliryhmien reaktio, jolloin saadaan UV-kovettuvia jauhepinnoitteita, joissa on valoherkkiä ryhmiä. Xiong Wei et ai. käytti p-dihydroksimetyylisykloheksaania ja adipiinihappoa tuottaakseen loppukarboksyloituja polyesterihartseja esteröintireaktiolla, ja Zhou Shibiao et ai. käytti metyylimetakrylaatin, etyyliakrylaatin ja butyyliakrylaatin vapaiden radikaalien kopolymerointia saadakseen karboksyyliryhmiä sisältäviä esipolymeerejä. Nämä esipolymeerit saatettiin sitten reagoimaan GMA:n kanssa fotoaktiivisten ryhmien lisäämiseksi.


GMA:n käyttö makrohuokoisissa polymeereissä

Makrohuokoisia kopolymeerejä voidaan syntetisoida suspensiopolymeroinnilla käyttämällä GMA:ta monomeerina, dietyleenibentseeniä (DVB) ja/tai triallyyli-isosyanuraattia (TAIC) silloittajana ja tolueenia ja n-heptaania jne. porogeenisina aineina.

Koska makrohuokoisissa polymeereissä on reaktiivisia epoksiryhmiä, niitä voidaan helposti modifioida kemiallisesti erilaisten adsorbenttien valmistamiseksi kiintoainelatauksella ligandeilla. Esimerkiksi polymyksiiniä voidaan kuormittaa kiinteästi hyperlipidemian hoitoon ja ornitiinia kiinteästi systeemisen lupus erythematosuksen hoitoon. Makrohuokoiset polymeerit voidaan myös funktionalisoida mannitolilla polyhydroksyyliryhmiä sisältävien adsorbenttien saamiseksi.

Yllä mainittujen sovellusten lisäksi GMA:ta voidaan käyttää myös liimoissa, UV-paineherkissä liimoissa, autojen pinnoitteissa, vesiohenteisissa pinnoitteissa ja muissa sovelluksissa. Kaiken kaikkiaan glysidyylimetakrylaatissa (GMA) itsessään on akrylaattikaksoissidos ja epoksiryhmä, mikä tekee siitä erittäin monipuolisen.
JIDNUN Chemical on harjoittanut valokovettuvien raaka-aineiden tuotantoa ja myyntiä56,800neliömetrin tuotannon perusta Shandong, a600 neliömetrin R&D laboratorio ja a300 neliömetrin sovelluslaboratorio Jiangsussa.
JINDUN Chemical tarjoaa korkealaatuista glysidyylimetakrylaattia (GMA), jonka laatu on verrattavissa vastaaviin ulkomaisiin tuotteisiin, ja jotkut indeksit jopa ylittävät ulkomaisten tuotteiden indeksit.