甲基丙烯酸縮水甘油酯[zhǐ]（Glycidyl 丙烯酸氰乙酯，GMA），是一個同時具有丙烯酸酯雙鍵和環(huán)氧基團的單體，分子式C7H10O3，分子量：142.1525，沸點為75℃，比重1.073，不溶于水，可溶于幾乎所有的溶劑。本品對皮膚及粘膜有刺激性，易燃，低毒。
甲基丙烯酸縮水甘油酯由甲基丙烯酸鉀或鈉鹽與環(huán)氧氯丙烷，用季胺鹽作催化劑，在少量阻聚劑存在下加熱攪拌而得。它主要用作共聚單體，也可用作粘合劑、牙科材料、涂料、纖維處理劑、橡膠改性劑、感光沒藥樹、抗靜電劑和離子交換樹脂等的原料。
物化性質(zhì)
中文名稱：甲基丙烯酸縮水甘油酯
別名：GMA；甲基丙烯酸失水甘油酯
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(shù)語：R20/21/22:；R36/38:；R43:
安全術(shù)語：S26:；S28A:
上游原料：環(huán)氧氯丙烷、環(huán)氧氯丙、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(yīng)的環(huán)氧基兩個官能團，可以以官能團方式聚合，也能以離子反應(yīng)方式聚合，所以，可用于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(huán)氧基位于支鏈上，即“O”型聚合物 ;其二是環(huán)氧開環(huán)，使乙烯基位于支鏈上，即“V”型聚合物；其三是具活潑氫的化合物與 GMA反應(yīng)，在環(huán)氧基上開環(huán)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(zhì)。在涂料方面，由于GMA的加入，可提高涂膜的硬度、光澤度、附著力及耐氣候性等，可用于丙烯酸涂料、丙烯酸酯涂料、醇酸樹脂涂料、氯乙烯樹脂以及某些水性涂料。用于粘接劑及無紡布，用于丙烯酸乳劑時，可改善其對金屬、玻璃、水泥、乙烯－四氟乙烯共聚物等的粘接力；用于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。用于合成沒藥樹材料加工時，可改善其噴射成型性、擠出成型性，并明顯改善樹脂與金屬的粘接力。用于合成纖維，對染色較差的纖維，可改善其著色力，并提高著色牢度，提高防皺、防縮能力。本品可以提高感光樹脂的感度、分辨率、耐蝕性。本品與聚烯烴接枝，可改善拉伸強度、彎曲強度。此外，本品還可用作陰離子交換樹脂、合樹脂、醫(yī)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。也用于橡膠改性。
安全術(shù)語
S26In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of H?O and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
風險術(shù)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 敏化作用 by skin contact.
與皮膚接觸可能致敏。
編號系統(tǒng)
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(shù)據(jù)
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：可溶于有機溶劑，不溶于水。
毒理學數(shù)據(jù)
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(jīng)口LD50：500mg/kg；小鼠經(jīng)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(jīng)口LD50：770mg/kg，家兔皮膚涂抹LD50：450mg/kg。
生態(tài)學數(shù)據(jù)
該物質(zhì)對水有稍微的危害。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
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
5、介電常數(shù)：
6、偶極距（10-24cm3）：
7、極化率：14.03
計算化學數(shù)據(jù)
1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:0.8
2.氫鍵供體數(shù)量:0
3.氫鍵受體數(shù)量:3
4.可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量:4
5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6.拓撲分子極性表面積38.8
7.重原子數(shù)量:10
8.表面電荷:0
9.復雜度:162
10.同位素原子數(shù)量:0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:1
13.確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14.不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15.共價鍵單元數(shù)量:1
性質(zhì)與穩(wěn)定性
避免與酸類、氧化物、紫外線輻射、自由基引發(fā)劑接觸。幾乎溶于所有有機溶劑，不溶于水。本品微毒。
貯存方法
儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。避光保存。應(yīng)與酸類、氧化劑分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。
合成方法
由甲基丙烯酸鈉與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得。原料消耗定額：甲基丙烯酸780kg/t、R-環(huán)氧氯丙烷690kg/t、氫氧化鈉330kg/。也可以通過甲基丙烯酸甲酯與C3H6O2的酯交換反應(yīng)而獲得。其中前一種方法原料易得，反應(yīng)溫和，是世界上的普遍采用和方法。工藝流程：（一）甲基丙烯酸鈉鹽的制備 在裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計及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(yīng)溫度不超過55℃。滴加反應(yīng)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條件下進行減壓病脫水，干燥即得到鈉鹽，密封保存?zhèn)溆谩＃ǘ〨MA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干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（分別是幾種季鹽，一般用三乙基基氯化銨）、250g環(huán)氧氯丙烷，攪拌反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在105-110℃，反應(yīng)時間3.0h。反應(yīng)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(huán)氧氯丙烷；再在100-105℃/1.1-1.6KPa條件下減壓蒸餾出產(chǎn)品GMA。
用途
1.主要用于粉末涂料，也用于熱固性涂料、纖維處理劑、粘合劑、抗靜電劑、氯乙烯穩(wěn)定劑、橡膠和樹脂改性劑、陰離子交換樹脂和印刷油墨的粘合劑。
2.用作聚合反應(yīng)的功能性單體。主要用于制造丙烯酸類粉末涂料，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(diào)節(jié)玻璃化溫度及撓性，提高涂膜的光澤度、附著力及耐候性等。也用于制造丙烯酸乳劑及無紡布。作為功能性單體，可用于制造感光沒藥樹、離子交換樹脂、螯合樹脂、醫(yī)療用選擇性濾過膜、牙科材料、抗血凝劑、免溶吸附劑等。還用于對聚烯烴樹脂、橡膠及合成纖維進行改性。
3.由于其分子內(nèi)既含有碳碳雙鍵，又含有環(huán)氧基，廣泛地用于高分子材料的合成和改性。用作ep的活性稀釋劑、氯乙烯的穩(wěn)定劑、橡膠和樹脂的改性劑、陰離子交換樹脂和印刷油墨的黏合劑。還用于粉末涂料、熱固性涂料、纖維處理劑、膠黏劑、抗靜電劑等方面。另外，GMA對膠黏劑、無紡布涂料的粘接性、耐水性、耐溶劑性的改善也非常顯著。
4.在電子方面，用于光致抗蝕膜、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，用于離子交換樹脂、螯合樹脂等。在醫(yī)用材料方面，用于抗血液凝固材料、牙科用材料等。
制備方法
傳統(tǒng)制法
使環(huán)氧氯丙烷(3-氯-1，2-環(huán)氧丙烷)與甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸堿金屬鹽進行反應(yīng)，再脫氯，可制得甲基丙烯酸縮水甘油酯。但這種方法所產(chǎn)生的酸(或鹽)，需要采取環(huán)保措施。
新制法
甲基丙烯酸甲酯與堿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(yīng)，生成（甲基）丙烯酸堿金屬鹽，干燥除去水和低分子醇等揮發(fā)物之后，加入環(huán)氧氯丙烷（ECH）和相轉(zhuǎn)移催化劑，進行酯化反應(yīng)，得到含（甲基）丙烯酸縮水甘油酯的粗酯產(chǎn)物，不經(jīng)固液分離，直接將粗酯送入特殊的精餾塔進行精制。對于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制。同現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明工藝路線短，工藝指標先進，產(chǎn)品純度和收率均高達98%以上。
酯交換法
以C3H6O2與甲基丙烯酸甲酯為原料，進行酯交換，可制得甲基丙烯酸縮水甘油酯。
主要生產(chǎn)企業(yè)
主要代理公司
廣州市珍林貿(mào)易有限公司。
參考資料 >
甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)及其應(yīng)用.微信公眾平臺 光固化新材料 潤奧化工.2024-02-29