Како припремити поликарбоксилни суперпластификатор?

На основу механизма деловања суперпластификатора, хидрофилно-липофилна равнотежа (ХЛБ) молекула се може подесити регулисањем односа киселине и естра. Из перспективе молекуларног дизајна, могу се синтетизовати нови поликарбоксилатни суперпластификатори. Дизајн молекуларне структуре суперпластификатора високих перформанси има тенденцију да уведе високо поларне функционалне групе као што су карбоксилне групе, групе сулфонске киселине и групе полиетилен оксида у главни ланац или бочне ланце молекула, дајући молекулу структуру попут чешља. Однос поларитета између поларних и неполарних група је подешен да би се оптимизовала својства дисперзије, при чему садржај неполарне групе генерално не прелази 30%. Подешавањем молекулске тежине полимера, побољшавају се способност смањења воде и стабилност материјала. Подешавање молекулске тежине бочног ланца повећава стеричне сметње и побољшава дисперзибилност и перформансе задржавања. Према литератури, мономери који се користе за синтезу поликарбоксилатних суперпластификатора углавном укључују четири типа:

1. Незасићене киселине - анхидрид малеинске киселине, малеинска киселина, акрилна киселина, метакрилна киселина;
2. Полиланчане олефинске супстанце – полиолефини и њихови деривати који садрже различите функционалне групе;
3. Полистирен сулфонати или естри;
4. (Мет)акрилатне соли, естри или амиди.

Уобичајене методе синтезе укључују:

1. Прво, синтетизујте потребне мономере, као што су реактивни полимерни мономери. На пример, алкилфеноли или лаурил алкохол могу да реагују са алил алкохолом да би се припремили алилфенол или полиетилен гликол етар карбоксилати, или да користе етилен оксид, полиетилен гликол, итд., за синтетизовање полиланчаних олефинских супстанци – полиолефина, етра, сулифонестих алкохола или полиетилена. . У другом кораку, уведите негативно наелектрисане функционалне групе као што су карбоксилне групе, групе сулфонске киселине и бочни ланци полимера са добрим афинитетом за воду у систем уља или воденог растварача. Добија се финални производ са жељеним својствима. Стварни поликарбоксилатни суперпластификатори могу бити бинарни, тернарни или квартернарни кополимери.
2. Сировине: акрилна киселина, метакрилна киселина, анхидрид малеинске киселине, итаконска киселина, хидроксиетил акрилат, хидроксиетил метакрилат, натријум винил сулфонат, натријум 2-пропенил сулфонат, 2-акриламидо-2- метилпропан сулфонат , монохидрокси полиетилен гликол етри (ПЕГ 600, ПЕГ 1000, ПЕГ 1500), натријум персулфат, амонијум персулфат, водоник пероксид, итд. Сви ови материјали су комерцијално доступне хемикалије индустријске класе. Метода синтезе: У складу са захтевима молекуларног дизајна, помешајте различите мономере у жељеном односу, додајте их постепено у реакциону посуду заједно са регулаторима молекулске тежине и растварачима, замените ваздух у реакционој посуди гасовитим азотом и загрејте на 75–90 степени. под заштитом азота. Истовремено додајте раствор који садржи иницијатор и друге кополимерне мономере и полимеризујте 6-8 сати уз мешање. Након што је полимеризација завршена, добија се раствор вискозног кополимера. Подесите пХ на неутралан са разблаженим раствором алкалије и подесите садржај чврсте материје на око 30%.
3. Молекуларна структура поликарбоксилатних суперпластификатора је чешљаста, са хидрофилним активним групама на бочним ланцима и дугим ланцима са великим бројем таквих група. На основу овог принципа се бирају три различита мономера: анхидрид малеинске киселине као незасићена киселина, винил сулфонат као ланчана угљоводонична супстанца и метил акрилат као нејонски мономер. Ови материјали су пречишћени, а иницијатор који се користи је К2СО4. Кополимеризација се врши у тиквици са четири грла која је опремљена термометром, левка за капање и рефлукс кондензатором. Додата је дестилована вода и реакциона смеша је загревана уз мешање. Мономери се постепено додају у левак за капање под условима рефлукса током 4 сата. Добија се производ и мери се његова течност.
4. Сировине: анхидрид малеинске киселине, амидни мономери, амонијум персулфат, 30% водоник пероксид, натријум хидроксид и реагенси хемијске чистоће. Метода синтезе: Синтеза се спроводи реакцијом кополимеризације слободних радикала коришћењем композитног иницијатора система амонијум персулфата и 30% водоник пероксида. Полимеризација у води се спроводи на 102-110 степени око 8 сати, дајући светло жути провидни раствор као производ.