Matériaux synthétiques et technologie du superplastifiant polycarboxylique

Le superplastifiant polycarboxylique est un tensioactif polymère en forme de peigne synthétisé en solution aqueuse par polymérisation radicalaire. Il se compose de composés macromoléculaires contenant des groupes sulfoniques, carboxyliques, hydroxyle et éther ainsi que des chaînes latérales polyoxyéthylène. Sur la base des différences dans les structures de liaison de la chaîne principale et de la chaîne latérale, les superplastifiants polycarboxyliques peuvent être classés en deux catégories : l'une avec de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique comme chaîne principale, liée à des chaînes latérales de différentes longueurs de polyéther via des liaisons ester ; l'autre avec l'anhydride maléique comme chaîne principale, liée à des chaînes latérales de différentes longueurs de polyéther via des liaisons éther. Cette classification a conduit au développement d’une série de superplastifiants hautes performances aux propriétés diverses.

Les principales méthodes de synthèse comprennent la polymérisation par greffage in situ, la fonctionnalisation post-polymérisation et la copolymérisation directe des monomères. La plupart des entreprises de notre comté adoptent la méthode de copolymérisation directe des monomères, un processus de copolymérisation radicalaire qui permet des ajustements flexibles de la structure moléculaire et permet le greffage de divers groupes fonctionnels. Pour la production, des équipements nationaux et internationaux avancés, matures et fiables sont utilisés, ainsi qu'un système intelligent numérique avancé pour surveiller et contrôler divers paramètres de processus, garantissant une qualité de produit élevée tout en réduisant la consommation de matériaux.

Préparation du matériel principal

Tout d’abord, l’eau est mesurée et pompée dans la cuve de réaction. L'agitateur est ensuite démarré et le gros monomère (TPEG) est ajouté manuellement et mélangé à l'eau à une vitesse d'agitation de 60 tr/min pendant environ 0,5 heure. Ensuite, le sulfonate de méthacrylate de sodium mesuré est ajouté au réacteur et agité pendant environ 1 heure. La préparation s'effectue à température et pression ambiantes, et le matériau se dissout entièrement pour former le matériau principal. La durée totale de cette préparation est d'environ 1h30.

Préparation des matériaux auxiliaires (Matériaux A et B)

Préparation du matériel A :L'eau est mesurée et pompée dans le réservoir de mélange du matériau A, et l'agitateur est démarré. L'acide acrylique mesuré est ensuite ajouté et mélangé à de l'eau à une vitesse d'agitation de 60 tr/min. Après avoir ajouté de l'acide acrylique, l'acide mercaptopropionique mesuré et la vitamine C sont ajoutés séquentiellement au réservoir et agités uniformément. La préparation du Matériau A prend environ 1 heure.

Préparation du Matériel B :L'eau est mesurée et pompée dans le réservoir de mélange du matériau B, et l'agitateur est démarré. Le persulfate d'ammonium mesuré est ensuite ajouté au réservoir et mélangé avec de l'eau à une vitesse d'agitation de 60 r/min. La préparation du matériau B prend environ 0,5 heure. Les deux matériaux sont préparés à température et pression ambiantes.

Réaction de polymérisation

Une fois toutes les matières premières préparées, la cuve de réaction de polymérisation est chauffée électriquement. Lorsque la température atteint 30 degrés, la polymérisation commence sous pression ambiante en faisant goutter les matériaux A et B dans la bouilloire contenant le matériau principal. Le matériau A s'égoutte pendant environ 180 minutes et le matériau B pendant environ 210 minutes. Pendant le processus d'égouttage, la température est surveillée pour garantir qu'elle reste comprise entre 40 et 50 degrés. Une fois que les deux matériaux ont été entièrement ajoutés, la réaction se poursuit à la même température pendant encore 60 minutes. La durée totale de polymérisation est d'environ 5,5 heures.

Neutralisation alcaline

Après la polymérisation, l'eau mesurée et l'hydroxyde de sodium (solide) sont ajoutés à la cuve de réaction pour une réaction de neutralisation, qui prend environ 0,5 heures. Après neutralisation, le pH du matériau présent dans la bouilloire est ajusté à environ 7.