Tre teknologiske formuleringer av morbrennevin av polykarboksylisk superplastisator

Tre metoder for syntetisering av polykarboksylat-supermyknere

1. Funksjonaliseringsmetode etter polymeriseringDenne metoden innebærer først og fremst å modifisere eksisterende polymerer. Typisk podes kjente molekylvektspolykarboksylater med polyetere gjennom forestring under påvirkning av en katalysator ved høye temperaturer, og danner podekopolymerer. Imidlertid er denne metoden begrenset av variasjonen og spesifikasjonene til tilgjengelige polykarboksylatprodukter, noe som gjør det utfordrende å justere sammensetning og molekylvekt. I tillegg, under fremstilling, er kompatibiliteten mellom polykarboksylater og polyetere dårlig, noe som gjør forestringsoperasjoner vanskelig. Etter hvert som forestringen skrider frem, frigjøres vann kontinuerlig, noe som kan føre til faseseparasjon.

Typisk synteseprosess: Bruke alkoksyamin H2N(BO)–R som reaktant for å pode med polykarboksylater (der BO representerer en alkylenoksidgruppe,ner et heltall, og R er en C1-C4-alkylgruppe), sikrer løseligheten til polykarboksylater i alkoksyamin grundig imiddannelse. Under reaksjonen er mengden av aminreaktant typisk 10% til 20% av det molare antallet -COOH-grupper. Først oppvarmes reaksjonsblandingen til over 150 grader og reageres i 1,5 til 3 timer. Deretter reduseres temperaturen til 100 grader til 130 grader, og en katalysator tilsettes for å reagere i ytterligere 1,5 til 3 timer for å oppnå det ønskede produktet.

2. In situ polymerisering og podemetodeDenne metoden overvinner manglene ved postpolymerisasjonsfunksjonaliseringsmetoden ved å bruke polyetere som reaksjonsmedium for karboksylsyrebaserte umettede monomerer. Prosessen integrerer polymerisering og forestring, og unngår dermed kompatibilitetsproblemer mellom polykarboksylater og polyetere.

Typisk synteseprosess: En blanding av akrylsyremonomer, kjedeoverføringsmiddel og initiator tilsettes gradvis til en vandig løsning av metoksypolyetylenglykol med en relativ molekylvekt på 2000. Reaksjonen skjer ved 60 grader i 45 minutter. Temperaturen heves deretter til 120 grader, og under nitrogenbeskyttelse fjernes vann kontinuerlig (ca. 50 minutter). En katalysator tilsettes, og temperaturen økes til 165 grader i 1 time, noe som fører til ytterligere poding og oppnåelse av sluttproduktet.

Selv om denne metoden tillater kontroll av polymerens molekylvekt, kan hovedkjeden generelt bare bestå av monomerer som inneholder -COOH-grupper. Ellers blir poding vanskelig. I tillegg er podereaksjonen en reversibel likevektsreaksjon, og det innledende systemet inneholder en stor mengde vann, noe som gjør podegraden lav og vanskelig å kontrollere. Denne metoden er enkel i forhold til prosess og har lave produksjonskostnader, men byr på utfordringer i molekylær design.

3. Direkte kopolymerisasjon av polymeriserbare monomererDenne syntesemetoden involverer typisk fremstilling av makromonomerer med polymeriserbar aktivitet, slik som metoksypolyetylenglykolmetakrylat. Et spesifikt forhold mellom monomerer blandes deretter og utsettes for løsningspolymerisasjon for å oppnå sluttproduktet. Nøkkelen til denne synteseprosessen ligger i fremstillingen av den aktive makromonomeren, som krever relativt komplekse separasjons- og rensetrinn, noe som resulterer i høyere kostnader.

Typisk synteseprosess: I en reaksjonskar av glass utstyrt med termometer, rører, dråpetrakt, nitrogeninntak og tilbakeløpskjøler tilsettes 500 vektdeler vann. Løsningen deoksygeneres ved omrøring under en nitrogenatmosfære og varmes deretter opp til 80 grader. Over 4 timer, en monomerløsning bestående av 250 deler kortkjedet metoksypolyetylenglykolmetakrylat (EO addisjonsnummer=4), 50 deler langkjedet metoksypolyetylenglykolmetakrylat (EO addisjonsnummer=23) , 200 deler metakrylsyre, 150 deler vann og 13,5 deler kjedeoverføringsmiddel (3-merkaptopropionsyre) tilsettes gradvis. Samtidig tilsettes 40 deler av en 10% vandig ammoniumpersulfatløsning. Etter at tilsetningen er fullført, tilsettes ytterligere 10 deler av en 10% vandig ammoniumpersulfatløsning i løpet av 1 time, og reaksjonen opprettholdes i 1 time. Sluttproduktet er en polymerløsning med en vekt-gjennomsnittlig molekylvekt på 15,000.