甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl methacrylate)是一种酯类化合物,分子式是C7H10O3,又称甲基丙烯酸-2,3-环氧丙基酯,简称GMA。无色透明液体。不溶于水,溶于多数常用有机溶剂。本品对皮肤及粘膜有刺激性。易燃。低毒。
物化性质
中文名称:甲基丙烯酸缩水甘油酯
英文名称:Glycidyl methacrylate
英文别名:2,3-Epoxypropyl methacrylate; Methacrylic acid glycidyl ester; oxiran-2-ylmethyl 2-methylprop-2-enoate; (2S)-oxiran-2-ylmethyl 2-methylprop-2-enoate; (2R)-oxiran-2-ylmethyl 2-methylprop-2-enoate
CAS号:106-91-2
EINECS号:203-441-9
分子式:
分子量:142.1525
密度:1.095g/cm3
沸点:189°C at 760 mmHg
闪点:76.1°C
蒸汽压:0.582mmHg at 25°C
风险术语:R20/21/22:;R36/38:;R43:
安全术语:S26:;S28A:
上游原料:环氧氯丙烷、
环氧氯丙烷、
甲基丙烯酸、氢氧化钠
安全术语
S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
风险术语
R20/21/22Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮肤接触及吞食有害。
R36/38Irritating to eyes and skin.
刺激眼睛和皮肤。
R43 May cause sensitization by skin contact.
与皮肤接触可能致敏。
主要用途
因为GMA分子中有活泼的乙烯基及有离子性反应的环氧基两个官能团,可以以官能团方式聚合,也能以离子反应方式聚合,所以,可用于乙烯型聚合物及缩聚型聚合物的改性,GMA能以三种方式介入聚合,其一是乙烯聚合时,使环氧基位于支链上,即“O”型聚合物 [2];其二是环氧开环,使乙烯基位于支链上,即 “V”型聚合物[3];其三是具活泼氢的化合物与 GMA反应,在环氧基上开环成链。利用上述三种方式中的任何一种,在聚合时,使聚合物改质。在涂料方面,由于GMA的加入,可提高涂膜的硬度、光泽度、附着力及耐气候性等,可用于
丙烯酸涂料、丙烯酸酯涂料、
醇酸树脂涂料、
氯乙烯树脂以及某些
水性涂料。用于粘接剂及无纺布,用于丙烯酸乳剂时,可改善其对金属、玻璃、水泥、聚氟乙烯等的粘接力;用于
合成胶乳的无纺布时,在不影响手感的情况下,提高其耐洗性。用于
合成树脂材料加工时,可改善其喷射成型性、挤出成型性,并明显改善树脂与金属的粘接力。用于合成纤维,对染色较差的纤维,可改善其着色力,并提高着色牢度,提高防皱、防缩能力。本品可以提高
感光树脂的感度、解像度、
耐蚀性。本品与聚烯烃
接枝,可改善
拉伸强度、
弯曲强度。此外,本品还可用作
离子交换树脂、
螯合树脂、医疗用选择性
滤过膜、抗血凝剂、牙科用材料、免溶吸附剂等的原料。也用于橡胶改性。
制备方法
传统制法
使表氯醇(3-氯-1,2-
环氧丙烷)与
甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸碱金属盐进行反应,再脱氯,可制得甲基丙烯酸缩水甘油酯。但这种方法所产生的酸(或盐),需要采取环保措施。
新制法
甲基丙烯酸甲酯与碱金属的
氢氧化物在低分子醇和高沸点溶剂中,在阻聚剂的存在下进行反应,生成(甲基)丙烯酸碱金属盐,干燥除去水和低分子醇等挥发物之后,加入环氧氯丙烷(ECH)和
相转移催化剂,进行酯化反应,得到含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的粗酯产物,不经固液分离,直接将粗酯送入特殊的精馏塔进行精制。对于MAA(甲基丙烯酸)为原料的工艺路线,也可以使用这种方法进行精制。同现有技术相比本发明工艺路线短,工艺指标先进,产品纯度和收率均高达98%以上。
酯交换法
以缩水甘油与甲基丙烯酸甲酯为原料,进行酯交换,可制得甲基丙烯酸缩水甘油酯。
主要生产企业
主要代理公司
广州市珍林贸易有限公司
编号系统
CAS号:106-91-2
MDL号:MFCD00005137
EINECS号:203-441-9
RTECS号:OZ4375000
BRN号:2506
PubChem号:24883127
物性数据
1.性状:无色透明液体。
2.相对密度:1.042
3.熔点(ºC):-82
4.沸点(ºC):189
5沸点(ºC, 1.33KPa):75
6.折射率(20ºC):1.4492
7.闪点(ºC):76
8. 自燃点或引燃温度(ºC):389
9. 爆炸下限(%,V/V):1.1
10.溶解性:可溶于有机溶剂,不溶于水。
毒理学数据
1、刺激性:兔子刺激皮肤:500ul/24H 严重刺激。兔子刺激眼睛:100mg 中等强度刺激。
2、急性毒性:大鼠经口LD50:500mg/kg; 小鼠经口LD50:390mg/kg;
兔径皮LD50:480mg/kg;大鼠吸入LC50:45ppm/4H。
3、对皮肤、黏膜有刺激性。
4、本品对小鼠腹腔注射LD50:1.122mg/kg,大鼠经口LD50:770mg/kg,家兔皮肤涂抹LD50:450mg/kg。
生态学数据
该物质对水有稍微的危害。
分子结构数据
2、 摩尔体积(cm3/mol):129.7
3、 等张比容(90.2K):318.0
4、 表面张力(dyne/cm):36.1
5、 介电常数:
6、 偶极距(10-24cm3):
7、 极化率:14.03
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值(XlogP):0.8
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:3
4.可旋转化学键数量:4
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积38.8
7.重原子数量:10
8.表面电荷:0
9.复杂度:162
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:1
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
避免与酸类、氧化物、紫外线辐射、自由基引发剂接触。几乎溶于所有有机溶剂,不溶于水。本品微毒。
贮存方法
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。避光保存。应与酸类、氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
合成方法
由
甲基丙烯酸钠与环氧氯丙烷反应而得。原料消耗定额:甲基丙烯酸780kg/t、环氧氯丙烷690kg/t、
氢氧化钠330kg/。也可以通过甲基丙烯酸甲酯与
环氧丙醇的
酯交换反应而获得。其中前一种方法原料易得,反应温和,是世界上普遍采用和方法。工艺流程:(一)甲基丙烯酸钠盐的制备 在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计及滴液漏斗的四口瓶中,加入100ml的甲基烯酸,再加入100ml的溶剂,搅拌均匀,缓慢地滴加入103.5g的50%NaOH水溶液。控制反应温度不超过55℃。滴加反应完毕后,搅拌30min,加入0.2g阻聚剂对羟基苯甲醚,在85-90℃、30.7-36.0KPa条件下进行减压脱水,干燥即得到钠盐,密封保存备用。(二)GMA的合成 在装有搅拌器、分水器及温度计的三口烧瓶中,加入40g干燥的甲基丙烯酸钠盐、0.2g阻聚剂对羟基苯甲醚、1.2g催化剂(分别是几种季铵盐,一般用三乙基苄基氯化铵)、250g环氧氯丙烷,搅拌反应,反应温度控制在105-110℃,反应时间3.0h。反应完毕后,进行过滤去除NaCL,所得滤液在80-80℃/6.7-80.KPa条件下减压蒸馏出环氧氯丙烷;再在100-105℃/1.1-1.6KPa条件下减压蒸馏出产品GMA。
用途
1.主要用于
粉末涂料,也用于热固性涂料、纤维处理剂、粘合剂、抗静电剂、氯乙烯稳定剂、橡胶和树脂改性剂、离子交换树脂和印刷油墨的粘合剂。
2.用作聚合反应的功能性单体。主要用于制造丙烯酸类粉末涂料,用作软单体与甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯等硬性单体共聚,可调节
玻璃化温度及挠性,提高涂膜的光泽度、附着力及耐候性等。也用于制造丙烯酸乳剂及无纺布。作为功能性单体,可用于制造感光树脂、离子交换树脂、螯合树脂、医疗用选择性滤过膜、
牙科材料、抗血凝剂、免溶吸附剂等。还用于对聚烯烃树脂、橡胶及合成纤维进行改性。
3.由于其分子内既含有碳碳双键,又含有环氧基,广泛地用于高分子材料的合成和改性。用作环氧树脂的
活性稀释剂、氯乙烯的稳定剂、橡胶和树脂的改性剂、离子交换树脂和印刷油墨的黏合剂。还用于粉末涂料、
热固性涂料、纤维处理剂、胶黏剂、抗静电剂等方面。另外,GMA对胶黏剂、无纺布涂料的粘接性、耐水性、耐溶剂性的改善也非常显著。
4.在电子方面,用于光致抗蚀膜、电子线、保护膜、远红外线相X线保护膜。在功能性聚合物方面,用于离子交换树脂、螯合树脂等。在医用材料方面,用于抗血液凝固材料、牙科用材料等。