Glicidil metacrilato e sua applicazione

Il glicidil metacrilato (GMA) è un monomero che ha sia un doppio di acrilato legante e un gruppo epossidico. Il doppio legame acrilato è altamente reattivo e può subiscono autopolimerizzazione e copolimerizzazione con molti altri monomeri, mentre il gruppo epossidico può reagire con gruppi ossidrile, amminico, carbossilico o anidride a introdurre più gruppi funzionali e quindi portare più funzionalità al Prodotto. Pertanto, GMA ha una vasta gamma di applicazioni nella sintesi organica, sintesi polimerica, modifica polimerica, materiali compositi, polimerizzabili ai raggi UV materiali, rivestimenti, adesivi, pelle, fibra chimica, carta e stampa e tintura, ecc.

Specifiche tecniche di GMA

Il numero CAS di GMA è106-91-2, peso molecolare142.15, densità1.068@25ºC, 粘度2.7cps@15.5ºC, punto di ebollizione189ºC, punto di infiammabilità85ºC, indice di rifrazione1.4473. È un liquido incolore trasparente a bassa viscosità a temperatura ambiente, solubile nei comuni solventi organici, insolubile in acqua. A causa dell'epicloridrina che verrà utilizzata nel processo di produzione, di solito nel prodotto è presente una piccola quantità di residuo di epicloridrina.

GMA ha un tipico sapore di acrilato ed è irritante per la pelle e gli occhi. Sia il liquido che il gas sono infiammabili. Le reazioni di polimerizzazione possono verificarsi a temperature più elevate, quindi è necessario aggiungere un inibitore di polimerizzazione.
Sintesi di GMA

La sintesi di GMA viene solitamente eseguita con un metodo a una fase con trasferimento di fase o un metodo a due fasi con esterificazione ad anello chiuso.

Il metodo in una fase è semplice nel funzionamento e tempi di reazione brevi, ma richiede che l'intero sistema di reazione sia privo di acqua, richiede un'elevata purezza del sale di sodio e presenta gli svantaggi di una quantità eccessiva di epicloridrina e di un trattamento successivo complicato. Il processo in una fase è utilizzato dalla maggior parte delle aziende come Dow negli Stati Uniti e Runao Chemical in Cina. Il processo in una fase consiste nel produrre metacrilato di sodio neutralizzando l'acido metacrilico e l'idrossido di sodio o il carbonato di sodio in un solvente organico, quindi asciugarlo in presenza del catalizzatore di trasferimento di fase, quindi reagire con l'epicloridrina in una certa proporzione mediante disidratazione, alta temperatura, distillazione a pressione ridotta e lavaggio con acqua per ottenere prodotti GMA.

Il metodo in due fasi consiste nell'aprire in primo luogo l'anello di acido metacrilico ed epicloridrina sotto l'azione del catalizzatore di apertura dell'anello per produrre2-idrossi3-cloropropil metacrilato. Il2-idrossi3-cloropropil metacrilato viene quindi sottoposto ad una reazione di declorazione ad anello chiuso in presenza di soluzione solida o acquosa di idrossido di sodio, oppure a riflusso in una soluzione di acetone di carbonato di potassio per ottenere il prodotto.
L'applicazione di GMA nelle vernici in polvere

La verniciatura in polvere acrilica è una delle principali categorie di vernici in polvere, che può essere suddivisa in: resina idrossiacrilica, resina carbossilacrilica, resina glicidilacrilica e resina acil amminoacrilica a seconda dei diversi agenti indurenti utilizzati. Tra questi, la resina acrilica glicidilica è la resina di rivestimento in polvere più utilizzata, può essere utilizzata con poliidrossiacido, poliammina, poliolo, resina poliidrossilica, resina idrossipoliestere e altri agenti indurenti per formare un film.

Di solito il metil metacrilato, il glicidil metacrilato, il butil acrilato e lo stirene vengono utilizzati per la polimerizzazione a radicali liberi per sintetizzare la resina acrilica di tipo GMA e l'acido dodecil dibasico viene utilizzato come agente indurente e il rivestimento in polvere acrilica preparato ha buone prestazioni. Il processo di sintesi può utilizzare come iniziatori il perossido di benzoile (BPO) e l'azo diisobutirronitrile (AIBN) o loro miscele. l'effetto del dosaggio di GMA sulle proprietà del film di rivestimento è molto significativo. Se il dosaggio è troppo piccolo, il grado di reticolazione della resina è basso, il punto di reticolazione di indurimento è piccolo, la densità di reticolazione del film di rivestimento non è sufficiente e la resistenza all'impatto del film di rivestimento è scarsa.

Applicazione di GMA nella modifica dei polimeri

GMA può essere innestato sui polimeri grazie alla presenza di un doppio legame con un acrilato altamente attivo e il gruppo epossidico con GMA può reagire con una varietà di altri gruppi funzionali per formare polimeri funzionalizzati. GMA può essere innestato su poliolefine modificate mediante innesto in soluzione, innesto fuso, innesto in fase solida, innesto per irradiazione, ecc. E può anche formare copolimeri funzionalizzati con etilene e acrilati. Questi polimeri funzionalizzati possono essere utilizzati come agenti indurenti per indurire tecnopolimeri o come agenti di carica per migliorare la compatibilità del sistema miscelato.

La modifica dell'innesto GMA dell'iniziatore di poliolefina comunemente usato è il diisopropilbenzene perossido (DCP), ma alcune persone usano il perossido di benzoile (BPO), l'acrilammide (AM),2,5-di-terz-butilperossi-2,5-dimetil-3-esine (LPO) o1,3-iniziatori di-di-terz-butilperossiisopropilbenzene. Tra questi, l'AM ha un effetto significativo sulla riduzione della degradazione del polipropilene quando viene utilizzato come iniziatore. L'innesto GMA di poliolefine porta a cambiamenti nella struttura delle poliolefine, con conseguenti cambiamenti nelle proprietà superficiali, proprietà reologiche, proprietà termiche e proprietà meccaniche delle poliolefine. A causa del cambiamento della struttura del polimero dopo la modifica del GMA, influisce anche sulle proprietà cristalline e meccaniche.
Applicazione di GMA nella copolimerizzazione di resine

di Arkema39;s La serie LOTADER è una copolimerizzazione casuale di etilene, acrilato e GMA, con un contenuto massimo di GMA di8%. Sono molto compatibili con i prodotti poliolefinici e hanno un eccellente legame con un'ampia gamma di polimeri, metalli, carta e vetro.

Il terpolimero di GMA e stirene e acrilonitrile può essere utilizzato come estensore di catena per materiali riciclati come PA, PC, PBT e PET, opacizzante per leghe come PC/ABS, PA/ABS e PBT/ABS e agente di compatibilità per leghe come ABS/PBT, ABS/PET e PC/ABS.





Applicazione di GMA nella sintesi di resine induribili ai raggi UV

GMA può essere utilizzato nella sintesi di resine UV fotopolimerizzabili mediante varie vie sintetiche. Un metodo consiste nell'ottenere prima prepolimeri contenenti gruppi carbossilici o amminici nella catena laterale mediante polimerizzazione a radicali liberi o polimerizzazione per condensazione, quindi reagire GMA con questi gruppi funzionali per introdurre gruppi fotosensibili per ottenere resine fotopolimerizzabili. Nella prima fase di copolimerizzazione, possono essere utilizzati diversi monomeri copolimerici per ottenere polimeri con diverse proprietà finali. Feng Zongcai et al. Usato1,2,4-anidride trimellitica e glicole etilenico per sintetizzare polimeri iperramificati, e quindi ha introdotto gruppi fotorecettori tramite GMA per ottenere resine fotopolimerizzabili con buona solubilità in alcali. Lu Tingfeng et al. usato poli(acido adipico-1,4-butandiolo), toluen diisocianato, acido diidrossimetilpropionico e idrossietil acrilato per sintetizzare prima i prepolimeri con doppi legami attivi fotosensibili, quindi introdurre doppi legami più fotopolimerizzabili mediante GMA e neutralizzati dalla trietilammina per ottenere emulsioni acquose di poliuretano acrilato.





Un altro metodo consiste nel copolimerizzare prima GMA e altri monomeri per ottenere copolimeri con gruppi funzionali epossidici nelle catene laterali, quindi reagire con gruppi funzionali epossidici mediante acido acrilico o acido metacrilico per ottenere prodotti in resina con attività fotopolimerizzabile.

Applicazione di GMA in vernici in polvere induribili ai raggi UV

La verniciatura a polvere con polimerizzazione UV è una nuova tecnologia che combina la tecnologia di polimerizzazione con UV e la tradizionale tecnologia di polimerizzazione della verniciatura a polvere. Combina i vantaggi del rivestimento UV e della verniciatura a polvere ed è ampiamente utilizzato nel rivestimento di materiali come pannelli di fibra a media densità (MDF) e metalli.

I rivestimenti in polvere induribili ai raggi UV possono essere prodotti sintetizzando dapprima poliesteri di tipo carbossilico, seguiti dalla reazione di GMA e gruppi carbossilici terminali per produrre rivestimenti in polvere induribili ai raggi UV con gruppi fotosensibili. Xiong Wei et al. utilizzato p-diidrossimetilcicloesano e acido adipico per generare resine poliestere carbossilate finali mediante reazione di esterificazione, e Zhou Shibiao et al. ha utilizzato la copolimerizzazione a radicali liberi di metil metacrilato, etil acrilato e butil acrilato per ottenere prepolimeri contenenti gruppi carbossilici. Questi prepolimeri sono stati quindi fatti reagire con GMA per introdurre gruppi fotoattivi.


Applicazione di GMA in polimeri macroporosi

I copolimeri macroporosi possono essere sintetizzati mediante polimerizzazione in sospensione utilizzando GMA come monomero, dietilenbenzene (DVB) e/o triallil isocianurato (TAIC) come reticolante e toluene e n-eptano, ecc. come agenti porogenici.

Poiché i polimeri macroporosi hanno gruppi epossidici reattivi, possono essere facilmente modificati chimicamente per preparare vari adsorbenti mediante leganti a caricamento solido. Ad esempio, la polimixina può essere caricata in modo solido per trattare l'iperlipidemia e l'ornitina può essere caricata in modo solido per trattare il lupus eritematoso sistemico. I polimeri macroporosi possono anche essere funzionalizzati con mannitolo per ottenere adsorbenti con gruppi poliossidrilici.

Oltre alle applicazioni di cui sopra, GMA può essere utilizzato anche in adesivi, adesivi sensibili alla pressione UV, rivestimenti automobilistici, rivestimenti a base d'acqua e altre applicazioni. Nel complesso, lo stesso glicidil metacrilato (GMA) ha un doppio legame acrilato e un gruppo epossidico, che lo rende molto versatile.
JIDNUN Chemical è stata impegnata nella produzione e vendita di materie prime fotopolimerizzabili, con a56,800base di produzione di metri quadrati a Shandong, a600 metro quadrato R&D laboratorio e a300 laboratorio di applicazione di metri quadrati a Jiangsu.
JINDUN Chemical fornisce glicidil metacrilato (GMA) di alta qualità, la cui qualità è paragonabile a prodotti stranieri simili e alcuni indici superano persino quelli di prodotti stranieri.