甲基丙烯酸縮水甘油酯

1、甲基丙烯酸縮水甘油酯甲基丙烯酸縮水甘油酯(Glycidyl Methacrylate,縮寫(xiě)GMA)是 一個(gè)同時(shí)具有丙烯酸酯雙鍵和環(huán)氧基團(tuán)的單體。丙烯酸酯雙鍵的反應(yīng) 活性較高，可以進(jìn)行發(fā)生自聚反應(yīng)，也可以和很多其他單體進(jìn)行共聚 反應(yīng)；而環(huán)氧基團(tuán)則可以和羥基、氨基、羧基或酸酐發(fā)生反應(yīng)，引入 更多的官能團(tuán)，從而對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)更多的功能性。因此GMA在有機(jī)合成、 高分子合成、聚合物改性、復(fù)合材料、紫外光固化材料、涂料、粘合 劑、皮革、化纖造紙和印染等等諸多方面有著極其廣泛的應(yīng)用。甲基丙烯酸縮水甘油酯:GMA)的分子式GMA的技術(shù)指標(biāo)GMA 的 CAS 號(hào)是 106-91-2，分子量 142.15，密度 1

2、. 06825C，粘度C，沸點(diǎn)189C，閃點(diǎn)85C，折射率1.4473。常溫 下為無(wú)色透明低粘度液體，可溶于常見(jiàn)有機(jī)溶劑，不溶于水。由于生 產(chǎn)過(guò)程中會(huì)使用的環(huán)氧氯丙烷，通常產(chǎn)品中會(huì)有少量的環(huán)氧氯丙烷殘 留。GMA帶有丙烯酸酯的典型味道，具有一定的皮膚和眼睛接觸的刺 激性。液體和氣體均可燃。在溫度較高時(shí)可能發(fā)生聚合反應(yīng)，因此必 須添加阻聚劑。GMA的合成GMA的合成通常采用相轉(zhuǎn)移的一步法，或者酯化閉環(huán)的兩步法。一步法的操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)時(shí)間短，但要求整個(gè)反應(yīng)體系無(wú)水，對(duì) 鈉鹽的純度要求很高，并存在環(huán)氧氯丙烷用量過(guò)多，后續(xù)處理繁雜的 缺點(diǎn)。美國(guó)陶氏公司和國(guó)內(nèi)潤(rùn)奧化工等大多數(shù)公司所使用的是一步法 工藝。

3、一步法是首先將甲基丙烯酸和氫氧化鈉或碳酸鈉在有機(jī)溶劑中 進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)制得甲基丙烯酸鈉，干燥后在相轉(zhuǎn)移催化劑存在的 情況下，再和環(huán)氧氯丙烷按一定比例經(jīng)脫水、高溫下反應(yīng)，減壓蒸餾 和水洗后得到GMA產(chǎn)品。兩步法是在開(kāi)環(huán)催化劑作用下，首先將甲基丙烯酸和環(huán)氧氯丙烷 進(jìn)行開(kāi)環(huán)酯化反應(yīng)，生成甲基丙烯酸2-羥基3-氯丙酯。然后再將甲 基丙烯酸2-羥基3-氯丙酯在氫氧化鈉固體或水溶液存在的情況下進(jìn) 行脫氯化氫的閉環(huán)反應(yīng)，或者在碳酸鉀的丙酮溶液中進(jìn)行回流來(lái)得到 產(chǎn)品。一步法：00丫，a + 冬51 丫 八7 + NaCI兩步法:另外還有催化酯交換法、脂肪酶催化合成法、選擇性環(huán)氧化法和 環(huán)氧基轉(zhuǎn)移反應(yīng)法等方法

4、。圖1環(huán)氧基團(tuán)和胺基、羧基、羥基的反應(yīng)示意圖圖1環(huán)氧基團(tuán)和胺基、羧基、羥基的反應(yīng)示意圖GMA在粉末涂料中的應(yīng)用丙烯酸粉末涂料是粉末涂料中的一大類，根據(jù)其所用的固化劑不 同可分為：羥基型丙烯酸樹(shù)脂，羧基型丙烯酸樹(shù)脂，縮水甘油基丙烯 酸樹(shù)脂，酰氨基丙烯酸樹(shù)脂。其中縮水甘油基丙烯酸樹(shù)脂是用得最多 的粉末涂料樹(shù)脂，可以用多元羥酸、多元胺，多元醇、多元羥基樹(shù)脂， 羥基聚酯樹(shù)脂等固化劑成膜。通常采用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸丁酯、 苯乙烯進(jìn)行自由基聚合合成GMA型丙烯酸樹(shù)脂，用十二烷基二元酸作 為固化劑，所制備的丙烯酸粉末涂料具有良好的性能。合成過(guò)程可以 用過(guò)氧化苯甲酰(BPO)和偶氮二

5、異丁臘(AIBN)或其混合物作為引發(fā)劑。 GMA用量對(duì)涂膜性能的影響是非常大的。如果用量太少，樹(shù)脂的交聯(lián) 度低，固化交聯(lián)點(diǎn)少，涂膜的交聯(lián)密度不夠，涂膜的耐沖擊性差。址蛔處小噬 如。叩%)Typical Properties，Reactive group (%)H 祁 index (g/IOmin) fl90DW.16kg)Melting point mViahoftening temp. (DC)心前0GMAEpoxide groupBAg郵0岫瞬51272mo4.52K)/SflAX8 麟 08S1Q68?MA (24%)366540MA (25%)J76?UOGMA在聚合物改性中的應(yīng)用COOHCOOH OZoHCOOHCOOH OZoHCOOHGMA由于存在一個(gè)具有活性較高的丙烯酸酯雙鍵，可以接枝到聚合物上面，而GMA所帶有的環(huán)氧基團(tuán)可以和多種其他官能團(tuán)反應(yīng)，從 而形成功能化的聚合物?？梢圆捎萌芤航又Α⑷廴诮又?、固相