Koliko vrsta procesnih formula postoji za matičnu tečnost polikarboksilnog superplastifikatora?

Prva metoda: funkcionalizacija nakon polimerizacije

Ova metoda prvenstveno koristi postojeće polimere za modifikaciju. Tipično, polikarboksilne kiseline poznate molekulske težine se esterificiraju s polieterima na visokim temperaturama u prisustvu katalizatora, formirajući graft kopolimere. Ova metoda je ograničena tipovima i specifikacijama dostupnih proizvoda polikarboksilne kiseline, što čini prilagodbe sastava i molekularne težine izazovnim. Dodatno, tokom pripreme, polikarboksilne kiseline i polieteri pokazuju lošu kompatibilnost, a esterifikacija je teška za izvođenje. Kako esterifikacija napreduje, voda kontinuirano izlazi, što dovodi do potencijalnog razdvajanja faza.

Tipičan proces sinteze: Alkanoksi amin H₂N(BO)–R se koristi kao reaktant za kalemljenje na polikarboksilnu kiselinu (BO predstavlja oksialkil grupu, n je cijeli broj, a R je C₁–C4 alkil grupa). Rastvorljivost polikarboksilne kiseline u alkanoksi aminu omogućava potpuniji proces imitacije. Tokom reakcije, amin reaktant se obično dodaje u količini od 10-20% molarnog omjera u odnosu na –COOH. Reakciona smeša se prvo zagreva na iznad 150 stepeni i drži 1,5-3 sata. Zatim se ohladi na 100-130 stepeni, a katalizator se dodaje još 1,5-3 sata da se dobije željeni proizvod.

Druga metoda: polimerizacija na licu mjesta i kalemljenje

Ova metoda prevazilazi nedostatke metode post-polimerizacijske funkcionalizacije korištenjem polietera kao reakcionog medija za nezasićene monomere karboksilnog tipa. Ovo integriše polimerizaciju i esterifikaciju, sprečavajući probleme kompatibilnosti između polikarboksilnih kiselina i polietera.

Tipičan proces pripreme: Mešavina akrilnog monomera, agensa za prenos lanca i inicijatora se postepeno dodaje u vodeni rastvor koji sadrži metoksi polietilen glikol molekulske težine 2000. Nakon reakcije na 60 stepeni tokom 45 minuta, temperatura se podiže na 120 stepeni. Pod zaštitom dušikom, voda se kontinuirano uklanja (otprilike 50 minuta). Zatim se dodaje katalizator, a temperatura se povećava na 165 stepeni za 1-satnu reakciju kako bi se postiglo dalje cijepljenje. Iako ova metoda omogućava kontrolu nad molekularnom težinom polimera, glavni lanac je općenito ograničen na monomere koji sadrže –COOH grupe, što čini kalemljenje izazovnim. Dodatno, ova reakcija kalemljenja je reverzibilna reakcija ravnoteže, a pošto je značajna količina vode već prisutna u sistemu prije reakcije, stepen kalemljenja je tipično nizak i teško ga je kontrolisati. Ova metoda je jednostavna i ima niske troškove proizvodnje, iako molekularni dizajn može biti izazovan.

Treći metod: Direktna kopolimerizacija monomera koji se mogu polimerizirati

Ova metoda sinteze općenito zahtijeva pripremu makromonomera sa aktivnošću koja može da se polimerizuje, kao što je metoksi polietilen glikol metakrilat. Određeni omjer monomera se zatim miješa i podvrgava polimerizaciji u otopini kako bi se dobio konačni proizvod. Ključ ovog procesa leži u sintezi aktivnog makromonomera, što uključuje složen proces odvajanja i pročišćavanja, što dovodi do većih troškova.

U Japanu je betonski dodatak s dobrim zadržavanjem slijeganja sintetiziran direktnom kopolimerizacijom kratkolančanog metoksi polietilen glikol metakrilata, dugolančanog metoksi polietilen glikol metakrilata i metakrilne kiseline.Tipičan primjer sinteze: U staklenu reakcionu posudu opremljenu termometrom, mešalicom, lijevkom za kapanje, ulaznom cijevi N₂ i refluks kondenzatorom, doda se 500 dijelova vode (po masi) i pomiješa se sa dušikom da se deoksigenira. Pod zaštitom N₂, smeša se zagreva na 80 stepeni, a mešavina od 250 delova kratkolančanog metoksi polietilen glikol metakrilata (sa 4 mola dodatka etilen oksida), 50 delova metoksi polietilen glikol metakrilata dugog lanca (sa 23 etil mola) dodatak oksida), 200 dijelova metakrilna kiselina, 150 delova vode i 13,5 delova agensa za prenos lanca 3-merkaptopropionska kiselina se dodaju tokom 4 sata zajedno sa 40 delova 10% rastvora amonijum persulfata. Nakon što se sve doda, ukapa se dodatnih 10 dijelova 10% otopine amonijum persulfata u toku 1 sat i smjesa se drži 1 sat, što rezultira otopinom polimera prosječne molekularne težine 15,{{22} } kao konačni proizvod.