Polükarboksüülse superplastifikaatori emalahuse kolm tehnoloogilist koostist

Kolm polükarboksülaadi superplastifikaatorite sünteesimeetodit

1. Polümerisatsioonijärgse funktsionaliseerimise meetodSee meetod hõlmab peamiselt olemasolevate polümeeride muutmist. Tavaliselt pookitakse tuntud molekulmassiga polükarboksülaadid polüeetritega esterdamise teel katalüsaatori toimel kõrgel temperatuuril, moodustades pookkopolümeere. Seda meetodit piirab aga saadaolevate polükarboksülaattoodete mitmekesisus ja spetsifikatsioonid, mistõttu koostise ja molekulmassi reguleerimine on keeruline. Lisaks on valmistamise ajal polükarboksülaatide ja polüeetrite ühilduvus halb, mis muudab esterdamise keeruliseks. Esterdamise edenedes eraldub pidevalt vett, mis võib viia faaside eraldumiseni.

Tüüpiline sünteesiprotsess: Alkoksüamiini H2N(BO)-R kasutamine reagendina polükarboksülaatide pookimisel (kus BO tähistab alküleenoksiidrühma,non täisarv ja R on C1-C4 alküülrühm), tagab polükarboksülaatide lahustuvus alkoksüamiinis põhjaliku imiidi moodustumise. Reaktsiooni ajal moodustab amiinreagendi kogus tavaliselt 10% kuni 20% –COOH rühmade molaararvust. Esiteks kuumutatakse reaktsioonisegu temperatuurini üle 150 kraadi ja lastakse reageerida 1,5 kuni 3 tundi. Seejärel alandatakse temperatuuri 100 kuni 130 kraadini ja lisatakse katalüsaator, mis reageerib veel 1,5 kuni 3 tundi, et saada soovitud produkt.

2. In situ polümerisatsiooni- ja pookimismeetodSee meetod ületab polümerisatsioonijärgse funktsionaliseerimise meetodi puudused, kasutades polüeetreid karboksüülhappepõhiste küllastumata monomeeride reaktsioonikeskkonnana. Protsess ühendab polümerisatsiooni ja esterdamise, vältides sellega polükarboksülaatide ja polüeetrite ühilduvusprobleeme.

Tüüpiline sünteesiprotsess: Akrüülhappe monomeeri, ahela ülekandeaine ja initsiaatori segu lisatakse järk-järgult metoksüpolüetüleenglükooli vesilahusele suhtelise molekulmassiga 2000. Reaktsioon toimub 60 kraadi juures 45 minutit. Seejärel tõstetakse temperatuur 120 kraadini ja lämmastikukaitse all eemaldatakse vett pidevalt (umbes 50 minutit). Lisatakse katalüsaator ja temperatuuri tõstetakse 1 tunniks 165 kraadini, mis viib edasise pookimiseni ja lõppsaaduse saamiseks.

Kuigi see meetod võimaldab kontrollida polümeeri molekulmassi, võib põhiahel üldjuhul koosneda ainult –COOH rühmi sisaldavatest monomeeridest. Vastasel juhul muutub pookimine keeruliseks. Lisaks on pookimisreaktsioon pöörduv tasakaalureaktsioon ja esialgne süsteem sisaldab suures koguses vett, mistõttu pookimisaste on madal ja seda on raske kontrollida. See meetod on protsessi poolest lihtne ja madalate tootmiskuludega, kuid tekitab probleeme molekulaarses disainis.

3. Polümeriseeritavate monomeeride otsene kopolümerisatsioonSee sünteesimeetod hõlmab tavaliselt polümeriseeritava aktiivsusega makromonomeeride, näiteks metoksüpolüetüleenglükoolmetakrülaadi, valmistamist. Seejärel segatakse monomeeride konkreetne suhe ja lõpptoote saamiseks polümeriseeritakse lahus. Selle sünteesiprotsessi võti seisneb aktiivse makromonomeeri valmistamises, mis nõuab suhteliselt keerulisi eraldamise ja puhastamise etappe, mille tulemuseks on suuremad kulud.

Tüüpiline sünteesiprotsess: Klaasist reaktsioonianumasse, mis on varustatud termomeetri, segisti, tilklehtri, lämmastiku sisselaskeava ja püstjahutiga, lisatakse 500 massiosa vett. Lahus deoksügeniseeritakse lämmastikuatmosfääris segades ja seejärel kuumutatakse 80 kraadini. 4 tunni jooksul monomeeri lahus, mis koosneb 250 osast lühikese ahelaga metoksüpolüetüleenglükoolmetakrülaadist (EO lisanumber=4), 50 osast pika ahelaga metoksüpolüetüleenglükoolmetakrülaadist (EO lisanumber=23) , 200 osa metakrüülhapet, 150 osa vett ja 13,5 osa ahelasiirdeainet (3-merkaptopropioonhape) lisatakse järk-järgult. Samaaegselt lisatakse 40 osa 10% ammooniumpersulfaadi vesilahust. Pärast lisamise lõpetamist lisatakse 1 tunni jooksul veel 10 osa 10% ammooniumpersulfaadi vesilahust ja reaktsiooni jätkatakse 1 tund. Lõpptoode on polümeerilahus, mille massi keskmine molekulmass on 15,000.