甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl Methacrylate, GMA)是一种极性单体,因其分子中含有环氧基团和双键,具有较高的反应活性。由于GMA本身在水中的溶解度较低(约1.5 wt% at 25℃),实际应用中常通过以下方式分散或溶解: 去离子水+乳化剂:通过添加表面活性剂(如十二烷基硫酸钠SDS、聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂)形成稳定的O/W型乳液。水-乙醇混合溶剂:乙醇作为助溶剂可提高GMA的分散性,常用于需要较低粘度的体系水分散型聚合物载体:例如将GMA与丙烯酸类单体共聚,形成水分散体(如丙烯酸树脂-GMA复合物)。
GMA的主要应用行业 涂料工业:作为交联剂用于UV固化涂料、水性涂料,提升耐化学性和硬度。 胶粘剂与密封剂:增强环氧树脂、聚氨酯胶黏剂的附着力和耐热性。 油墨:改善对塑料、金属基材的附着性,用于包装和电子领域。 塑料改性:与乙烯基单体共聚,赋予材料抗紫外线、耐热性(如PET/GMA共聚物)。 医药与生物材料:作为药物载体或生物可降解材料的共聚单体。
那艾仪器喷雾干燥机制备GMA相关产物的案例
案例一:GMA/丙烯酸共聚物水分散体的喷雾干燥 工艺流程:单体预混:将GMA(60 wt%)、丙烯酸(30 wt%)与去离子水(10 wt%)混合,加入SDS(0.5 wt%)作为乳化剂。乳液聚合:在氮气保护下,60℃搅拌反应4小时,得到固含量40%的乳白色分散体(粒径≈200 nm)。 喷雾干燥:使用离心式雾化器(进风温度120℃,雾化压力1.5 bar,进料速率5 mL/min),得到粉末状共聚物。结果:产物含水量<5%,粒径D50≈50 μm,可直接用于水性涂料体系,替代溶剂型配方。 应用:汽车清漆、家具涂料,减少VOC排放。
案例二:GMA-壳聚糖复合抗菌剂的微胶囊化 工艺流程:芯材制备:将GMA(20 wt%)与壳聚糖(75 wt%)溶于醋酸水溶液,加入壳聚糖交联剂(戊二醛1 wt%)。乳化包覆:在高速剪切下形成水包油乳液(芯材:壳材=1:3)。 喷雾干燥:进风温度110℃,雾化器转速20000 rpm,得球形微胶囊(包封率>85%)。结果:微胶囊在pH 5-7环境下缓释GMA,有效抑制大肠杆菌生长。 应用:医用敷料、食品包装抗菌涂层。
案例三:GMA-环氧树脂粉末涂料的制备 工艺流程:预混料:GMA(25 wt%)、双酚A环氧树脂(65 wt%)、流平剂(5 wt%)与钛白粉混合。熔融挤出:双螺杆挤出机温度设定为80-120℃,螺杆转速200 rpm。 粉碎与喷雾干燥:挤出物破碎后二次喷雾干燥(进风温度130℃,雾化压力2 bar),得粒径30-50 μm粉末。结果:粉末涂料固化后铅笔硬度达3H,耐丙酮擦拭>50次。 应用:家电外壳、户外金属结构涂装。
使用喷雾干燥工艺时关键注意事项 GMA环氧基团易开环聚合,喷雾干燥需避免高温(通常<130℃)。抗氧化:添加0.1-0.5 wt%抗氧剂(如BHT)防止热氧化降解。安全防护:GMA对皮肤和眼睛有刺激性,需在密闭系统中操作。 以上案例表明,喷雾干燥工艺可有效将GMA转化为粉末或微胶囊形式,拓展其在涂料、生物材料和工业涂层中的应用场景。
喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液和浆状物料瞬间干燥成粉状或颗粒状产品。工艺过程简单、干燥温和特别适合热敏性物料,还可以快速工业化放大生产。那艾实验仪器的试验中心配备了6台功能各异的喷雾干燥造粒试验机以及专业的试验人员,能基本满足客户在粉体样品的制取及干燥特性的确认等方面的需求,为喷雾干燥工艺研究提供可靠的依据。诚挚欢迎广大新老客户前来试验、洽谈。