甲基丙烯酸縮水甘油酯(Glycidyl Methacrylate, GMA)是一種極性單體,因其分子中含有環(huán)氧基團(tuán)和雙鍵,具有較高的反應(yīng)活性。由于GMA本身在水中的溶解度較低(約1.5 wt% at 25℃),實(shí)際應(yīng)用中常通過以下方式分散或溶解: 去離子水+乳化劑:通過添加表面活性劑(如十二烷基硫酸鈉SDS、聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑)形成穩(wěn)定的O/W型乳液。水-乙醇混合溶劑:乙醇作為助溶劑可提高GMA的分散性,常用于需要較低粘度的體系水分散型聚合物載體:例如將GMA與丙烯酸類單體共聚,形成水分散體(如丙烯酸樹脂-GMA復(fù)合物)。
GMA的主要應(yīng)用行業(yè) 涂料工業(yè):作為交聯(lián)劑用于UV固化涂料、水性涂料,提升耐化學(xué)性和硬度。 膠粘劑與密封劑:增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、聚氨酯膠黏劑的附著力和耐熱性。 油墨:改善對塑料、金屬基材的附著性,用于包裝和電子領(lǐng)域。 塑料改性:與乙烯基單體共聚,賦予材料抗紫外線、耐熱性(如PET/GMA共聚物)。 醫(yī)藥與生物材料:作為藥物載體或生物可降解材料的共聚單體。
那艾儀器噴霧干燥機(jī)制備GMA相關(guān)產(chǎn)物的案例
案例一:GMA/丙烯酸共聚物水分散體的噴霧干燥 工藝流程:單體預(yù)混:將GMA(60 wt%)、丙烯酸(30 wt%)與去離子水(10 wt%)混合,加入SDS(0.5 wt%)作為乳化劑。乳液聚合:在氮?dú)獗Wo(hù)下,60℃攪拌反應(yīng)4小時,得到固含量40%的乳白色分散體(粒徑≈200 nm)。 噴霧干燥:使用離心式霧化器(進(jìn)風(fēng)溫度120℃,霧化壓力1.5 bar,進(jìn)料速率5 mL/min),得到粉末狀共聚物。結(jié)果:產(chǎn)物含水量<5%,粒徑D50≈50 μm,可直接用于水性涂料體系,替代溶劑型配方。 應(yīng)用:汽車清漆、家具涂料,減少VOC排放。
案例二:GMA-殼聚糖復(fù)合抗菌劑的微膠囊化 工藝流程:芯材制備:將GMA(20 wt%)與殼聚糖(75 wt%)溶于醋酸水溶液,加入殼聚糖交聯(lián)劑(戊二醛1 wt%)。乳化包覆:在高速剪切下形成水包油乳液(芯材:殼材=1:3)。 噴霧干燥:進(jìn)風(fēng)溫度110℃,霧化器轉(zhuǎn)速20000 rpm,得球形微膠囊(包封率>85%)。結(jié)果:微膠囊在pH 5-7環(huán)境下緩釋GMA,有效抑制大腸桿菌生長。 應(yīng)用:醫(yī)用敷料、食品包裝抗菌涂層。
案例三:GMA-環(huán)氧樹脂粉末涂料的制備 工藝流程:預(yù)混料:GMA(25 wt%)、雙酚A環(huán)氧樹脂(65 wt%)、流平劑(5 wt%)與鈦白粉混合。熔融擠出:雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定為80-120℃,螺桿轉(zhuǎn)速200 rpm。 粉碎與噴霧干燥:擠出物破碎后二次噴霧干燥(進(jìn)風(fēng)溫度130℃,霧化壓力2 bar),得粒徑30-50 μm粉末。結(jié)果:粉末涂料固化后鉛筆硬度達(dá)3H,耐丙酮擦拭>50次。 應(yīng)用:家電外殼、戶外金屬結(jié)構(gòu)涂裝。
使用噴霧干燥工藝時關(guān)鍵注意事項(xiàng) GMA環(huán)氧基團(tuán)易開環(huán)聚合,噴霧干燥需避免高溫(通常<130℃)。抗氧化:添加0.1-0.5 wt%抗氧劑(如BHT)防止熱氧化降解。安全防護(hù):GMA對皮膚和眼睛有刺激性,需在密閉系統(tǒng)中操作。 以上案例表明,噴霧干燥工藝可有效將GMA轉(zhuǎn)化為粉末或微膠囊形式,拓展其在涂料、生物材料和工業(yè)涂層中的應(yīng)用場景。
噴霧干燥是以單一工序?qū)⑷芤骸⑷闈嵋骸腋∫汉蜐{狀物料瞬間干燥成粉狀或顆粒狀產(chǎn)品。工藝過程簡單、干燥溫和特別適合熱敏性物料,還可以快速工業(yè)化放大生產(chǎn)。那艾實(shí)驗(yàn)儀器的試驗(yàn)中心配備了6臺功能各異的噴霧干燥造粒試驗(yàn)機(jī)以及專業(yè)的試驗(yàn)人員,能基本滿足客戶在粉體樣品的制取及干燥特性的確認(rèn)等方面的需求,為噴霧干燥工藝研究提供可靠的依據(jù)。誠摯歡迎廣大新老客戶前來試驗(yàn)、洽談。
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