Glycidyl methacrylate và ứng dụng của nó

Glycidyl Methacrylate (GMA) là một monome có cả một đôi acrylate liên kết và một nhóm epoxy. Liên kết đôi acrylate có phản ứng cao và có thể trải qua quá trình tự trùng hợp và đồng trùng hợp với nhiều monome khác, trong khi nhóm epoxy có thể phản ứng với các nhóm hydroxyl, amino, cacboxyl hoặc anhydrit để giới thiệu nhiều nhóm chức năng hơn và do đó mang lại nhiều chức năng hơn cho sản phẩm. Do đó, GMA có một loạt các ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ, tổng hợp polyme, sửa đổi polyme, vật liệu composite, có thể chữa được bằng tia cực tím vật liệu, lớp phủ, chất kết dính, da, sợi hóa học, giấy và in ấn và nhuộm, v.v.

Thông số kỹ thuật của GMA

Số CAS của GMA là106-91-2, trọng lượng phân tử142.15, Tỉ trọng1.068@25ºC, 粘度2.7cps @15.5ºC, điểm sôi189ºC, điểm chớp cháy85ºC, chiết suất1.4473. Nó là một chất lỏng có độ nhớt thấp trong suốt không màu ở nhiệt độ phòng, hòa tan trong các dung môi hữu cơ thông thường, không hòa tan trong nước. Do epichlorohydrin sẽ được sử dụng trong quá trình sản xuất, thường có một lượng nhỏ dư lượng epichlorohydrin trong sản phẩm.
GMA có vị acrylate điển hình và gây khó chịu cho da và mắt. Cả chất lỏng và chất khí đều dễ cháy. Phản ứng trùng hợp có thể xảy ra ở nhiệt độ cao hơn, do đó phải thêm chất ức chế phản ứng trùng hợp.
Tổng hợp GMA

Việc tổng hợp GMA thường được thực hiện theo phương pháp một bước với sự chuyển pha hoặc phương pháp hai bước với sự este hóa vòng kín.
Phương pháp một bước vận hành đơn giản và thời gian phản ứng ngắn, nhưng yêu cầu toàn bộ hệ thống phản ứng không chứa nước, yêu cầu độ tinh khiết cao của muối natri và có nhược điểm là lượng epichlorohydrin quá nhiều và xử lý phức tạp sau đó. Quy trình một bước được hầu hết các công ty như Dow ở Mỹ và Runao Chemical ở Trung Quốc sử dụng. Quy trình một bước là tạo natri metacrylat bằng cách trung hòa axit metacrylic và natri hydroxit hoặc natri cacbonat trong dung môi hữu cơ, sau đó làm khô nó với sự có mặt của chất xúc tác chuyển pha, sau đó phản ứng với epichlorohydrin theo một tỷ lệ nhất định bằng cách khử nước, nhiệt độ cao, chưng cất dưới áp suất giảm và rửa nước để thu được sản phẩm GMA.

Phương pháp hai bước trước hết là mở vòng axit metacrylic và epichlorohydrin dưới tác dụng của chất xúc tác mở vòng để tạo ra2-hydroxy3-chloropropyl metacrylat. Các2-hydroxy3-chloropropyl methacrylat sau đó được thực hiện phản ứng khử clo vòng kín khi có mặt của natri hydroxit rắn hoặc dung dịch nước, hoặc hồi lưu trong dung dịch axeton của kali cacbonat để thu được sản phẩm.
Ứng dụng của GMA trong sơn tĩnh điện

Sơn bột acrylic là một trong những loại sơn tĩnh điện chính, có thể được chia thành: nhựa acrylic hydroxy, nhựa acrylic carboxyl, nhựa acrylic glycidyl và nhựa acyl amino acrylic tùy theo các chất đóng rắn khác nhau được sử dụng. Trong số đó, nhựa glycidyl acrylic là loại nhựa sơn tĩnh điện được sử dụng nhiều nhất, có thể được sử dụng với axit polyhydroxy, polyamine, polyol, nhựa polyhydroxy, nhựa polyeste hydroxy và các chất đóng rắn khác để tạo thành màng.
Thông thường metyl metacrylat, glycidyl metacrylat, butyl acrylat và styren được sử dụng để trùng hợp gốc tự do để tổng hợp nhựa acrylic loại GMA, và axit dodecyl dibasic được sử dụng làm chất đóng rắn và sơn bột acrylic đã chuẩn bị có hiệu suất tốt. Quá trình tổng hợp có thể sử dụng benzoyl peroxide (BPO) và azo diisobutyronitrile (AIBN) hoặc hỗn hợp của chúng làm chất khơi mào. ảnh hưởng của liều lượng GMA đến các đặc tính của màng phủ là rất đáng kể. Nếu liều lượng quá nhỏ, mức độ liên kết chéo của nhựa thấp, điểm liên kết chéo đóng rắn nhỏ, mật độ liên kết chéo của màng phủ không đủ và khả năng chống va đập của màng phủ kém.
Ứng dụng của GMA trong sửa đổi polyme

GMA có thể được ghép với polyme do sự hiện diện của liên kết đôi với acrylate hoạt tính cao, và nhóm epoxy với GMA có thể phản ứng với nhiều nhóm chức khác để tạo thành polyme có chức năng. GMA có thể được ghép vào polyolefin biến tính bằng cách ghép dung dịch, ghép nóng chảy, ghép pha rắn, ghép chiếu xạ, v.v., và cũng có thể tạo thành copolyme chức năng hóa với ethylene và acrylate. Các polyme chức năng hóa này có thể được sử dụng làm chất tăng cường độ cứng để làm cứng nhựa kỹ thuật hoặc làm chất tạo phồng để cải thiện tính tương thích của hệ thống pha trộn.
Điều chỉnh ghép GMA của polyolefin chất khởi đầu thường được sử dụng là diisopropylbenzene peroxide (DCP), nhưng một số người sử dụng benzoyl peroxide (BPO), acrylamide (AM),2,5-di-tert-butylperoxy-2,5-dimetyl-3-hexyne (LPO) hoặc1,3Chất khơi mào -di-tert-butylperoxyisopropylbenzen. Trong số đó, AM có tác dụng đáng kể trong việc giảm sự phân hủy của polypropylene khi được sử dụng làm chất khơi mào. Ghép GMA của polyolefin dẫn đến thay đổi cấu trúc của polyolefin, dẫn đến thay đổi tính chất bề mặt, tính chất lưu biến, tính chất nhiệt và tính chất cơ học của polyolefin. Do sự thay đổi cấu trúc polyme sau khi biến tính GMA nên cũng ảnh hưởng đến tính chất kết tinh và cơ học.
Ứng dụng của GMA trong quá trình đồng trùng hợp nhựa

Arkema & #39; s Dòng LOTADER là sự đồng trùng hợp ngẫu nhiên của ethylene, acrylate và GMA, với hàm lượng GMA tối đa là8%. Chúng rất tương thích với các sản phẩm polyolefin và có liên kết tuyệt vời với nhiều loại polyme, kim loại, giấy và thủy tinh.

Terpolymer của GMA và styrene và acrylonitrile có thể được sử dụng làm chất kéo dài chuỗi cho các vật liệu tái chế như PA, PC, PBT và PET, chất làm mờ cho các hợp kim như PC / ABS, PA / ABS và PBT / ABS, và chất tương thích cho hợp kim chẳng hạn như ABS / PBT, ABS / PET và PC / ABS.





Ứng dụng của GMA trong tổng hợp nhựa có thể chữa được bằng tia cực tím

GMA có thể được sử dụng để tổng hợp nhựa chịu được ánh sáng UV bằng các con đường tổng hợp khác nhau. Một phương pháp là trước tiên thu được tiền polyme có chứa nhóm cacboxyl hoặc nhóm amin trong mạch bên bằng cách trùng hợp gốc tự do hoặc trùng hợp ngưng tụ, và sau đó phản ứng GMA với các nhóm chức này để đưa vào các nhóm nhạy sáng để thu được nhựa có thể chữa được với ánh sáng. Trong bước đồng trùng hợp đầu tiên, có thể sử dụng các monome đồng trùng hợp khác nhau để thu được các polyme có các tính chất cuối cùng khác nhau. Feng Zongcai và cộng sự. đã sử dụng1,2,4-trimellitic anhydride và ethylene glycol để tổng hợp polyme siêu phân nhánh, và sau đó đưa các nhóm thụ thể quang thông qua GMA để thu được nhựa đóng rắn ánh sáng có khả năng hòa tan kiềm tốt. Lu Tingfeng và cộng sự. poly đã qua sử dụng (axit adipic-1,4-butanediol), toluen diisocyanate, axit dihydroxymethylpropionic và hydroxyethyl acrylate để tổng hợp prepolyme với các liên kết đôi hoạt động cảm quang, sau đó đưa vào nhiều liên kết đôi có thể chữa được ánh sáng bởi GMA, và được trung hòa bởi triethylamine để thu được nhũ tương polyurethane acrylate trong nước.





Một phương pháp khác là đầu tiên đồng trùng hợp GMA và các monome khác để thu được đồng trùng hợp với các nhóm chức epoxy ở các mạch bên, sau đó phản ứng với các nhóm chức epoxy bằng axit acrylic hoặc axit metacrylic để thu được sản phẩm nhựa có hoạt tính đóng rắn nhẹ.

Ứng dụng của GMA trong sơn tĩnh điện có thể xử lý được bằng tia cực tím

Sơn tĩnh điện có thể xử lý được bằng tia UV là một công nghệ mới kết hợp giữa công nghệ có thể xử lý được bằng tia UV và công nghệ sơn tĩnh điện truyền thống. Nó kết hợp các ưu điểm của sơn tĩnh điện và có thể xử lý được bằng tia cực tím và được sử dụng rộng rãi trong việc phủ các vật liệu như ván sợi mật độ trung bình (MDF) và kim loại.
Sơn tĩnh điện có thể chữa được tia cực tím có thể được sản xuất bằng cách tổng hợp đầu tiên các polyeste loại cacboxyl, sau đó là phản ứng của GMA và các nhóm cacboxyl đầu cuối để tạo ra sơn tĩnh điện có thể chống tia UV với các nhóm nhạy cảm với ánh sáng. Xiong Wei và cộng sự. đã sử dụng p-dihydroxymethylcyclohexane và axit adipic để tạo ra nhựa polyester cacboxyl hóa cuối bằng phản ứng este hóa, và Zhou Shibiao et al. đã sử dụng quá trình đồng trùng hợp gốc tự do của metyl metacrylat, etyl acrylat và butyl acrylat để thu được tiền polyme có chứa nhóm cacboxyl. Sau đó, các prepolyme này được phản ứng với GMA để tạo ra các nhóm quang hoạt.


Ứng dụng của GMA trong polyme macroporous

Các chất đồng trùng hợp vĩ mô có thể được tổng hợp bằng cách trùng hợp huyền phù sử dụng GMA làm monome, diethylenebenzene (DVB) và / hoặc triallyl isocyanurat (TAIC) làm chất liên kết chéo, và toluen và n-heptan, v.v. làm tác nhân gây bệnh.
Vì các polyme macroporous có các nhóm epoxy phản ứng, chúng có thể dễ dàng biến đổi về mặt hóa học để điều chế các chất hấp phụ khác nhau bằng các phối tử tải rắn. Ví dụ, polymyxin có thể được nạp rắn để điều trị chứng tăng lipid máu, và ornithine có thể được nạp rắn để điều trị lupus ban đỏ hệ thống. Các polyme macroporous cũng có thể được chức năng hóa với mannitol để thu được chất hấp phụ với các nhóm polyhydroxyl.
Ngoài các ứng dụng trên, GMA cũng có thể được sử dụng trong chất kết dính, chất kết dính nhạy cảm với áp suất tia cực tím, lớp phủ ô tô, lớp phủ gốc nước và các ứng dụng khác. Nhìn chung, bản thân glycidyl methacrylate (GMA) có một liên kết đôi acrylate và một nhóm epoxy, làm cho nó rất linh hoạt.
JIDNUN Chemical đã tham gia vào việc sản xuất và kinh doanh các nguyên liệu thô đóng rắn nhẹ, với56,800cơ sở sản xuất mét vuông ở Sơn Đông, một600 phòng thí nghiệm R&D mét vuông và một300 phòng thí nghiệm ứng dụng mét vuông ở Giang Tô.
JINDUN Chemical cung cấp glycidyl methacrylate (GMA) chất lượng cao, chất lượng tương đương với các sản phẩm tương tự của nước ngoài và một số chỉ số thậm chí còn vượt xa các sản phẩm nước ngoài.