Quantos tipos de fórmula de processo existem para o licor-mãe superplastificante policarboxílico?

Primeiro Método: Funcionalização Pós-Polimerização

Este método utiliza principalmente polímeros existentes para modificação. Tipicamente, os ácidos policarboxílicos de pesos moleculares conhecidos são esterificados com poliéteres a altas temperaturas na presença de um catalisador, formando copolímeros de enxerto. Este método é limitado pelos tipos e especificações dos produtos de ácido policarboxílico disponíveis, tornando os ajustes na composição e no peso molecular um desafio. Além disso, durante a preparação, os ácidos policarboxílicos e poliéteres apresentam fraca compatibilidade e a esterificação é difícil de realizar. À medida que a esterificação progride, a água escapa continuamente, levando a uma potencial separação de fases.

Processo de síntese típico: Alcanoxiamina H₂N(BO)–R é usada como reagente para enxertar em ácido policarboxílico (BO representa um grupo oxialquil, n é um número inteiro e R é um grupo C₁–C₄ alquil). A solubilidade do ácido policarboxílico em alcanoxiamina permite um processo de imidação mais completo. Durante a reação, o reagente amina é normalmente adicionado em uma quantidade de razão molar de 10–20% em relação a –COOH. A mistura de reação é primeiro aquecida acima de 150 graus e mantida por 1,5–3 horas. Em seguida, é resfriado a 100–130 graus e um catalisador é adicionado por mais 1,5–3 horas para produzir o produto desejado.

Segundo Método: Polimerização e Enxerto In-Situ

Este método supera as desvantagens do método de funcionalização pós-polimerização usando poliéteres como meio de reação para monômeros insaturados do tipo carboxílico. Isto integra polimerização e esterificação, evitando problemas de compatibilidade entre ácidos policarboxílicos e poliéteres.

Processo de preparação típico: Uma mistura de monômero acrílico, agente de transferência de cadeia e iniciador é gradualmente adicionada a uma solução aquosa contendo metoxi polietilenoglicol com peso molecular de 2.000. Após reagir a 60 graus por 45 minutos, a temperatura é elevada para 120 graus. Sob proteção de nitrogênio, a água é removida continuamente (aproximadamente 50 minutos). Um catalisador é então adicionado e a temperatura é aumentada para 165 graus durante uma reação de 1-horas para obter enxerto adicional. Embora este método permita o controle sobre o peso molecular do polímero, a cadeia principal é geralmente limitada a monômeros contendo grupos –COOH, tornando o enxerto um desafio. Além disso, esta reacção de enxerto é uma reacção de equilíbrio reversível e, como já está presente uma quantidade significativa de água no sistema antes da reacção, o grau de enxerto é tipicamente baixo e difícil de controlar. Este método é simples e tem baixo custo de produção, embora o projeto molecular possa ser desafiador.

Terceiro Método: Copolimerização Direta de Monômeros Polimerizáveis

Este método de síntese requer geralmente a preparação de um macromonómero com actividade polimerizável, tal como metacrilato de metoxi polietilenoglicol. Uma proporção específica de monômeros é então misturada e submetida à polimerização em solução para obter o produto final. A chave para este processo está na síntese do macromonômero ativo, que envolve um processo complexo de separação e purificação, levando a custos mais elevados.

No Japão, um aditivo para concreto com boa retenção de abatimento foi sintetizado por copolimerização direta de metacrilato de metoxi polietilenoglicol de cadeia curta, metacrilato de metoxi polietilenoglicol de cadeia longa e ácido metacrílico.Exemplo típico de síntese: Em um recipiente de reação de vidro equipado com termômetro, agitador, funil de gotejamento, tubo de entrada de N₂ e condensador de refluxo, 500 partes de água (em massa) são adicionadas e agitadas com nitrogênio para desoxigenar. Sob proteção de N₂, a mistura é aquecida a 80 graus, e uma mistura de 250 partes de metacrilato de metoxi polietilenoglicol de cadeia curta (com 4 moles de adição de óxido de etileno), 50 partes de metacrilato de metoxi polietilenoglicol de cadeia longa (com 23 moles de etileno adição de óxido), 200 partes de ácido metacrílico, 150 partes de água e 13,5 partes de cadeia agente de transferência 3-ácido mercaptopropiônico é adicionado durante 4 horas junto com 40 partes de uma solução de persulfato de amônio a 10%. Depois de tudo adicionado, 10 partes adicionais de solução de persulfato de amônio a 10% são gotejadas em mais de 1 hora, e a mistura é mantida por 1 hora, resultando em uma solução de polímero com peso molecular médio ponderado de 15,{{22} } como produto final.