Combien de types de formules de traitement existe-t-il pour la liqueur mère de superplastifiant polycarboxylique ?

Première méthode : fonctionnalisation post-polymérisation

Cette méthode utilise principalement des polymères existants pour la modification. Généralement, les acides polycarboxyliques de poids moléculaires connus sont estérifiés avec des polyéthers à haute température en présence d'un catalyseur, formant des copolymères greffés. Cette méthode est limitée par les types et les spécifications des produits d’acide polycarboxylique disponibles, ce qui rend les ajustements de la composition et du poids moléculaire difficiles. De plus, lors de la préparation, les acides polycarboxyliques et les polyéthers présentent une mauvaise compatibilité et l'estérification est difficile à réaliser. Au fur et à mesure que l’estérification progresse, l’eau s’échappe continuellement, conduisant à une séparation potentielle des phases.

Processus de synthèse typique: L'alcanoxy amine H₂N(BO)–R est utilisée comme réactif pour se greffer sur un acide polycarboxylique (BO représente un groupe oxyalkyle, n est un nombre entier et R est un groupe alkyle en C₁–C₄). La solubilité de l'acide polycarboxylique dans l'alcanoxyamine permet un processus d'imidation plus complet. Au cours de la réaction, le réactif amine est généralement ajouté en une quantité de 10 à 20 % en rapport molaire par rapport à –COOH. Le mélange réactionnel est d'abord chauffé au-dessus de 150 degrés et maintenu pendant 1,5 à 3 heures. Il est ensuite refroidi à 100-130 degrés et un catalyseur est ajouté pendant 1,5 à 3 heures supplémentaires pour produire le produit souhaité.

Deuxième méthode : polymérisation et greffage in situ

Cette méthode pallie les inconvénients de la méthode de fonctionnalisation post-polymérisation en utilisant des polyéthers comme milieu réactionnel pour les monomères insaturés de type carboxylique. Celui-ci intègre la polymérisation et l'estérification, évitant ainsi les problèmes de compatibilité entre les acides polycarboxyliques et les polyéthers.

Processus de préparation typique: Un mélange de monomère acrylique, d'agent de transfert de chaîne et d'initiateur est ajouté progressivement à une solution aqueuse contenant du méthoxy polyéthylène glycol d'un poids moléculaire de 2000. Après avoir réagi à 60 degrés pendant 45 minutes, la température est augmentée à 120 degrés. Sous protection azotée, l'eau est éliminée en continu (environ 50 minutes). Un catalyseur est ensuite ajouté et la température est augmentée à 165 degrés pendant une réaction de 1- heures pour réaliser un greffage ultérieur. Bien que cette méthode permette de contrôler le poids moléculaire du polymère, la chaîne principale est généralement limitée aux monomères contenant des groupes –COOH, ce qui rend le greffage difficile. De plus, cette réaction de greffage est une réaction d'équilibre réversible et, comme une quantité importante d'eau est déjà présente dans le système avant la réaction, le degré de greffage est généralement faible et difficile à contrôler. Cette méthode est simple et présente un faible coût de production, même si la conception moléculaire peut s’avérer difficile.

Troisième méthode : copolymérisation directe de monomères polymérisables

Cette méthode de synthèse nécessite généralement la préparation d'un macromonomère à activité polymérisable, tel que le méthacrylate de méthoxy polyéthylène glycol. Un rapport spécifique de monomères est ensuite mélangé et soumis à une polymérisation en solution pour obtenir le produit final. La clé de ce processus réside dans la synthèse du macromonomère actif, ce qui implique un processus complexe de séparation et de purification, entraînant des coûts plus élevés.

Au Japon, un adjuvant pour béton avec une bonne rétention d'affaissement a été synthétisé par copolymérisation directe de méthacrylate de méthoxy polyéthylène glycol à chaîne courte, de méthacrylate de méthoxy polyéthylène glycol à chaîne longue et d'acide méthacrylique.Exemple de synthèse typique: Dans un récipient de réaction en verre équipé d'un thermomètre, d'un agitateur, d'une ampoule à brome, d'un tube d'entrée de N₂ et d'un condenseur à reflux, 500 parties d'eau (en masse) sont ajoutées et agitées avec de l'azote pour désoxygéner. Sous protection N₂, le mélange est chauffé à 80 degrés et un mélange de 250 parties de méthacrylate de méthoxy polyéthylène glycol à chaîne courte (avec 4 moles d'oxyde d'éthylène ajouté), 50 parties de méthacrylate de méthoxy polyéthylène glycol à chaîne longue (avec 23 moles d'éthylène glycol). addition d'oxyde), 200 parties d'acide méthacrylique, 150 parties d'eau et 13,5 parties d'agent de transfert de chaîne L'acide 3-mercaptopropionique est ajouté en 4 heures avec 40 parties d'une solution de persulfate d'ammonium à 10 %. Une fois tout ajouté, 10 parties supplémentaires de solution de persulfate d'ammonium à 10 % sont versées goutte à goutte en plus d'une heure et le mélange est maintenu pendant 1 heure, ce qui donne une solution de polymère avec un poids moléculaire moyen en poids de 15,{{22} } comme produit final.