Desarrollo de superplastificante de policarboxilato

(Desarrollo de superplastificante de policarboxilato)

De acuerdo con la diferente estructura molecular, se puede dividir en cuatro generaciones de superplastificantes de la serie de policarboxilato, la primera generación es de copolímero de ácido acrílico, la segunda generación es de tipo éter de propileno, la tercera generación es de tipo amida y la cuarta generación es de tipo cadena ramificada de polietilenglicol.

Primera generación: copolímero de éster metílico de ácido metacrílico/ácido enoico.

La síntesis del superplastificante de policarboxilato de primera generación tiene pocos tipos de materias primas y el proceso es relativamente simple.

Segunda generación: copolímero de éter propenílico.

El superplastificante de policarboxilato de segunda generación se caracteriza principalmente por la unión de éter en la estructura de síntesis molecular. Este método de síntesis utiliza anhídrido maleico como materia prima y las unidades de sus cadenas ramificadas están conectadas por enlaces de éter, por lo que también se le denomina superplastificante de poliéter.

Tercera generación: tipo amida/imida.

El superplastificante de policarboxilato de tercera generación comenzó a utilizar materias primas de amida.

Cuarta generación: tipo poliamida-polietilenglicol de cadena ramificada.

El cuarto tipo de superplastificante de policarboxilato se centra en considerar la influencia de la estructura y las propiedades moleculares, y la cadena lateral de polioxietileno se introduce en el control del proceso de síntesis.

Método de síntesis del superplastificante policarboxilato

Copolimerización directa de monómeros polimerizables.

En este método de síntesis, se introduce una cadena lateral larga de poliéter en la cadena principal, y la clave para la preparación es sintetizar macromonómeros con actividad de polimerización (generalmente acrilato de metoxipolietilenglicol). Luego, los monómeros con una cierta proporción se mezclan y el producto terminado se obtiene por polimerización en solución. La premisa de este proceso de síntesis es que en la etapa de síntesis de macromonómeros, el catalizador tiene una gran influencia en los productos sintéticos, y existe un tedioso proceso de separación y purificación intermedia. El objetivo principal es encontrar catalizadores y condiciones de reacción adecuados para aumentar aún más el rendimiento y acortar el tiempo de reacción a fin de reducir el costo de producción. Se ha informado que el catalizador de transferencia de fase o sal inorgánica es un tipo de catalizador de reacción eficaz. Se preparó un tipo de aditivo para hormigón con buena retención de asentamiento mediante copolimerización directa de metacrilato de metoxipolietilenglicol de cadena corta y cadena larga y ácido metacrílico.

Funcionalización después de la polimerización.

Este método de síntesis consiste en formar primero la cadena principal y luego introducir la cadena lateral, generalmente utilizando policarboxilato con peso molecular constante, que se injerta con poliéter a mayor temperatura bajo la acción del catalizador. Sin embargo, existen algunos problemas en este método: primero, los tipos y especificaciones de los productos de policarboxilato listos para usar son limitados, por lo que es difícil ajustar su composición y peso molecular; segundo, la compatibilidad del policarboxilato y el poliéter no es buena y la operación real de esterificación es difícil. Tercero, se forma agua en el proceso de esterificación y se producirá la separación de fases. Por lo tanto, la selección de un poliéter con buena compatibilidad con el policarboxilato se ha convertido en la clave para la síntesis.

Polimerización in situ e injerto.

Este método de síntesis se desarrolló principalmente para superar las deficiencias de la funcionalización posterior a la polimerización. Las cadenas laterales se introducen al mismo tiempo que la polimerización de la cadena principal y se utiliza poliéter como medio de reacción de los monómeros insaturados de ácido carboxílico. La reacción integra la polimerización y la esterificación, lo que evita el problema de la mala compatibilidad entre el policarboxilato y el poliéter. Aunque este método puede controlar el peso molecular del polímero, la cadena principal solo puede elegir el monómero que contiene el grupo -C00H, de lo contrario es difícil de injertar. Y la reacción de injerto es una reacción de equilibrio reversible, hay una gran cantidad de agua en el sistema antes de la reacción y el grado de injerto no es muy alto y difícil de controlar. Este método tiene las ventajas de un proceso simple y un bajo costo de producción, pero el diseño molecular es difícil.

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