甲基丙烯酸縮水甘油酯

不溶於水的無色透明液體

甲基丙烯酸縮水甘油酯是一種化學品,英文名是Glycidyl methacrylate,分子式是C7H10O3。無色透明液體。不溶於水,溶於大多數常用的有機溶劑。本品對皮膚及粘膜有刺激性。易燃。低毒。

物化性質


中文名稱:甲基丙烯酸縮水甘油酯
英文名稱:Glycidyl methacrylate
英文別名: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號:106-91-2
EINECS號:203-441-9
分子式:C7H10O3
分子量:142.1525
密度:1.095g/cm3
沸點:189°C at 760 mmHg
閃點:76.1°C
蒸汽壓:0.582mmHg at 25°C
風險術語:R20/21/22:;R36/38:;R43:
安全術語:S26:;S28A:
上游原料:環氧氯丙烷、環氧氯丙烷、甲基丙烯酸氫氧化鈉

主要用途


因為GMA分子中有活潑的乙烯基及有離子性反應的環氧基兩個官能團,可以以官能團方式聚合,也能以離子反應方式聚合,所以,可用於乙烯型聚合物及縮聚型聚合物的改性,GMA能以三種方式介入聚合,其一是乙烯聚合時,使環氧基位於支鏈上,即“O”型聚合物 ;其二是環氧開環,使乙烯基位於支鏈上,即“V”型聚合物;其三是具活潑氫的化合物與 GMA反應,在環氧基上開環成鏈。利用上述三種方式中的任何一種,在聚合時,使聚合物改質。在塗料方面,由於GMA的加入,可提高塗膜的硬度、光澤度、附著力及耐氣候性等,可用於丙烯酸塗料丙烯酸酯塗料醇酸樹脂塗料氯乙烯樹脂以及某些水性塗料。用於粘接劑及無紡布,用於丙烯酸乳劑時,可改善其對金屬、玻璃、水泥、聚氟乙烯等的粘接力;用於合成膠乳的無紡布時,在不影響手感的情況下,提高其耐洗性。用於合成樹脂材料加工時,可改善其噴射成型性、擠出成型性,並明顯改善樹脂與金屬的粘接力。用於合成纖維,對染色較差的纖維,可改善其著色力,並提高著色牢度,提高防皺、防縮能力。本品可以提高感光樹脂的感度、解像度、耐蝕性。本品與聚烯烴接枝,可改善拉伸強度、彎曲強度。此外,本品還可用作離子交換樹脂、螯合樹脂、醫療用選擇性濾過膜、抗血凝劑、牙科用材料、免溶吸附劑等的原料。也用於橡膠改性。
甲基丙烯酸縮水甘油酯
甲基丙烯酸縮水甘油酯

安全術語


S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。

風險術語


R20/21/22Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮膚接觸及吞食有害。
R36/38Irritating to eyes and skin.
刺激眼睛和皮膚。
R43 May cause sensitization by skin contact.
與皮膚接觸可能致敏。

編號系統


CAS號:106-91-2
MDL號:MFCD00005137
EINECS號:203-441-9
RTECS號:OZ4375000
BRN號:2506
PubChem號:24883127

物性數據


1.性狀:無色透明液體。
2.相對密度:1.042
3.熔點(ºC):-82
4.沸點(ºC):189
5沸點(ºC, 1.33KPa):75
6.折射率(20ºC):1.4492
7.閃點(ºC):76
8. 自燃點或引燃溫度(ºC):389
9. 爆炸下限(%,V/V):1.1
10.溶解性:可溶於有機溶劑,不溶於水。

毒理學數據


1、刺激性:兔子刺激皮膚:500ul/24H 嚴重刺激。兔子刺激眼睛:100mg 中等強度刺激。
2、急性毒性:大鼠經口LD50:500mg/kg;小鼠經口LD50:390mg/kg;
兔徑皮LD50:480mg/kg;大鼠吸入LC50:45ppm/4H。
3、對皮膚、黏膜有刺激性。
4、本品對小鼠腹腔注射LD50:1.122mg/kg,大鼠經口LD50:770mg/kg,家兔皮膚塗抹LD50:450mg/kg。

生態學數據


該物質對水有稍微的危害。

分子結構數據


1、摩爾折射率:35.39
2、摩爾體積(cm3/mol):129.7
3、等張比容(90.2K):318.0
4、表面張力(dyne/cm):36.1
6、偶極距(10-24cm3):
7、極化率:14.03

計算化學數據


1.疏水參數計算參考值(XlogP):0.8
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:3
4.可旋轉化學鍵數量:4
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積38.8
7.重原子數量:10
8.表面電荷:0
9.複雜度:162
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:1
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1

性質與穩定性


避免與酸類、氧化物紫外線輻射自由基引發劑接觸。幾乎溶於所有有機溶劑,不溶於水。本品微毒。

貯存方法


儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。避光保存。應與酸類、氧化劑分開存放,切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。

合成方法


甲基丙烯酸鈉與環氧氯丙烷反應而得。原料消耗定額:甲基丙烯酸780kg/t、環氧氯丙烷690kg/t、氫氧化鈉330kg/。也可以通過甲基丙烯酸甲酯與環氧丙醇的酯交換反應而獲得。其中前一種方法原料易得,反應溫和,是世界上的普遍採用和方法。工藝流程:(一)甲基丙烯酸鈉鹽的製備 在裝有攪拌器迴流冷凝器溫度計滴液漏斗的四口瓶中,加入100ml的甲基烯酸,再加入100ml的溶劑,攪拌均勻,緩慢地滴加入103.5g的50%NaOH水溶液。控制反應溫度不超過55℃。滴加反應完畢后,攪拌30min,加入0.2g阻聚劑對羥基苯甲醚,在85-90℃、30.7-36.0KPa條件下進行減壓脫水,乾燥即得到鈉鹽,密封保存備用。(二)GMA的合成 在裝有攪拌器、分水器及溫度計的三口燒瓶中,加入40g乾燥的甲基丙烯酸鈉鹽、0.2g阻聚劑對羥基苯甲醚、1.2g催化劑(分別是幾種季銨鹽,一般用三乙基苄基氯化銨)、250g環氧氯丙烷,攪拌反應,反應溫度控制在105-110℃,反應時間3.0h。反應完畢后,進行過濾去除NaCL,所得濾液在80-80℃/6.7-80.KPa條件下減壓蒸餾出環氧氯丙烷;再在100-105℃/1.1-1.6KPa條件下減壓蒸餾出產品GMA。

用途


1.主要用於粉末塗料,也用於熱固性塗料、纖維處理劑、粘合劑、抗靜電劑、氯乙烯穩定劑、橡膠和樹脂改性劑、離子交換樹脂和印刷油墨的粘合劑。
2.用作聚合反應的功能性單體。主要用於製造丙烯酸類粉末塗料,用作軟單體與甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯等硬性單體共聚,可調節玻璃化溫度及撓性,提高塗膜的光澤度、附著力及耐候性等。也用於製造丙烯酸乳劑及無紡布。作為功能性單體,可用於製造感光樹脂、離子交換樹脂、螯合樹脂、醫療用選擇性濾過膜、牙科材料、抗血凝劑、免溶吸附劑等。還用於對聚烯烴樹脂、橡膠及合成纖維進行改性。
3.由於其分子內既含有碳碳雙鍵,又含有環氧基,廣泛地用於高分子材料的合成和改性。用作環氧樹脂的活性稀釋劑、氯乙烯的穩定劑、橡膠和樹脂的改性劑、離子交換樹脂和印刷油墨的黏合劑。還用於粉末塗料、熱固性塗料、纖維處理劑、膠黏劑、抗靜電劑等方面。另外,GMA對膠黏劑、無紡布塗料的粘接性、耐水性、耐溶劑性的改善也非常顯著。
4.在電子方面,用於光致抗蝕膜、電子線、保護膜、遠紅外線相X線保護膜。在功能性聚合物方面,用於離子交換樹脂、螯合樹脂等。在醫用材料方面,用於抗血液凝固材料、牙科用材料等。

製備方法


傳統製法

使表氯醇(3-氯-1,2-環氧丙烷)與甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸鹼金屬鹽進行反應,再脫氯,可製得甲基丙烯酸縮水甘油酯。但這種方法所產生的酸(或鹽),需要採取環保措施。

新製法

甲基丙烯酸甲酯與鹼金屬的氫氧化物在低分子醇和高沸點溶劑中,在阻聚劑的存在下進行反應,生成(甲基)丙烯酸鹼金屬鹽,乾燥除去水和低分子醇等揮發物之後,加入環氧氯丙烷(ECH)和相轉移催化劑,進行酯化反應,得到含(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的粗酯產物,不經固液分離,直接將粗酯送入特殊的精餾塔進行精製。對於MAA(甲基丙烯酸)為原料的工藝路線,也可以使用這種方法進行精製。同現有技術相比本發明工藝路線短,工藝指標先進,產品純度和收率均高達98%以上。

酯交換法

縮水甘油與甲基丙烯酸甲酯為原料,進行酯交換,可製得甲基丙烯酸縮水甘油酯。
主要生產企業
美國陶氏化學,日本三菱化學等。
主要代理公司
廣州市珍林貿易有限公司。