Polikarboksilik superplastifikatorni qanday tayyorlash mumkin?

Superplastifikatorlarning ta'sir qilish mexanizmiga asoslanib, molekulalarning gidrofil-lipofil muvozanatini (HLB) kislota va efir nisbatini tartibga solish orqali sozlash mumkin. Molekulyar dizayn nuqtai nazaridan yangi polikarboksilat superplastikizatorlari sintezlanishi mumkin. Yuqori samarali superplastifikatorlarning molekulyar strukturasi dizayni karboksil guruhlari, sulfonik kislota guruhlari va polietilen oksidi guruhlari kabi yuqori qutbli funktsional guruhlarni molekulalarning asosiy zanjiriga yoki yon zanjirlariga kiritib, molekulaga taroqsimon tuzilishni beradi. Qutbli va qutbsiz guruhlar orasidagi polarlik nisbati dispersiya xususiyatlarini optimallashtirish uchun o'rnatiladi, qutbsiz guruh tarkibi odatda 30% dan oshmaydi. Polimerning molekulyar og'irligini sozlash orqali materialning suvni kamaytirish qobiliyati va barqarorligi yaxshilanadi. Yon zanjirning molekulyar og'irligini sozlash sterik to'siqni oshiradi va tarqalish va ushlab turish ko'rsatkichlarini yaxshilaydi. Adabiyotga ko'ra, polikarboksilatli superplastifikatorlarni sintez qilish uchun ishlatiladigan monomerlar asosan to'rt turni o'z ichiga oladi:

1. To'yinmagan kislotalar - malein angidrid, malein kislotasi, akril kislotasi, metakril kislotasi;
2. Polychain olefin moddalari - turli funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan poliolefinlar va ularning hosilalari;
3. Polistirol sulfonatlar yoki esterlar;
4. (Meth)akrilat tuzlari, esterlar yoki amidlar.

Umumiy sintez usullariga quyidagilar kiradi:

1. Birinchidan, zarur monomerlarni, masalan, reaktiv polimer monomerlarni sintez qiling. Misol uchun, alkilfenollar yoki lauril spirti allilfenol yoki polietilen glikol efir karboksilatlarini tayyorlash uchun allil spirti bilan reaksiyaga kirishishi yoki polizanjirli olefin moddalarini - poliolefinlar, efirlar, spirtlar, sulfonatlar, sulfonatlar va boshqalarni sintez qilish uchun etilen oksidi, polietilen glikol va boshqalardan foydalanishi mumkin. . Ikkinchi bosqichda neft yoki suvli erituvchi tizimiga karboksil guruhlari, sulfonik kislota guruhlari va yaxshi suvga yaqin bo'lgan polimer yon zanjirlari kabi salbiy zaryadlangan funktsional guruhlarni kiriting. Kerakli xususiyatlarga ega yakuniy mahsulot olinadi. Haqiqiy polikarboksilat superplastifikatorlari ikkilik, uchlik yoki to'rtlamchi sopolimerlar bo'lishi mumkin.
2. Xom ashyo: akril kislota, metakril kislota, malein angidrid, itakon kislotasi, gidroksietil akrilat, gidroksietil metakrilat, natriy vinil sulfonat, natriy 2-propenilsulfonat, 2-akrilamido-2-metilpropan (PS) , monohidroksi polietilen glikol efirlar (PEG 600, PEG 1000, PEG 1500), natriy persulfat, ammoniy persulfat, vodorod peroksid va boshqalar. Sintez usuli: Molekulyar dizayn talablariga muvofiq, turli xil monomerlarni kerakli nisbatda aralashtiring, ularni molekulyar og'irlik regulyatorlari va erituvchilar bilan birga reaktsiya idishiga bosqichma-bosqich qo'shing, reaksiya idishidagi havoni azot gazi bilan almashtiring va 75-90 darajaga qadar qizdiring. azot himoyasi ostida. Bir vaqtning o'zida tashabbuskor va boshqa sopolimer monomerlarini o'z ichiga olgan eritma qo'shing va aralashtirib, 6-8 soat davomida polimerizatsiya qiling. Polimerizatsiya tugagandan so'ng, yopishqoq sopolimer eritmasi olinadi. Suyultirilgan gidroksidi eritmasi bilan pH ni neytralga sozlang va qattiq tarkibni taxminan 30% ga sozlang.
3. Polikarboksilatli superplastifikatorlarning molekulyar tuzilishi taroqsimon bo'lib, yon zanjirlarda gidrofil faol guruhlar va ko'p sonli bunday guruhlarga ega uzun zanjirlar mavjud. Ushbu tamoyilga asoslanib, uch xil monomer tanlanadi: to'yinmagan kislota sifatida malein angidrid, zanjirli uglevodorod moddasi sifatida vinil sulfonat va noionik monomer sifatida metil akrilat. Ushbu materiallar tozalanadi va qo'llaniladigan tashabbuskor K2SO4 dir. Sopolimerizatsiya termometr, tushirish voronkasi va qayta oqim kondensatori bilan jihozlangan to'rt bo'yinli kolbada amalga oshiriladi. Distillangan suv qo'shiladi va reaksiya aralashmasi aralashtirib isitiladi. Monomerlar 4 soat davomida qayta oqim sharoitida tushirish voronasiga bosqichma-bosqich qo'shiladi. Mahsulot olinadi va uning oquvchanligi o'lchanadi.
4. Xom ashyo: malein angidrid, amid monomerlari, ammoniy persulfat, 30% vodorod periks, natriy gidroksidi va kimyoviy tozalik reagentlari. Sintez usuli: sintez ammoniy persulfat va 30% vodorod peroksidning kompozit tashabbuskor tizimi yordamida erkin radikal sopolimerizatsiya reaktsiyasi orqali amalga oshiriladi. Suvli polimerizatsiya 102-110 daraja haroratda taxminan 8 soat davomida amalga oshiriladi, mahsulot sifatida ochiq sariq shaffof eritma hosil bo'ladi.