חומרים סינתטיים וטכנולוגיה של חומר פלסטי-על פוליקרבוקסילי

Polycarboxylic superplasticizer הוא חומר פעיל שטח פולימרי בצורת מסרק המסונתז בתמיסה מימית באמצעות פילמור רדיקלים חופשיים. הוא מורכב מתרכובות מקרומולקולריות המכילות קבוצות סולפוניות, קרבוקסיליות, הידרוקסיל ואתר וכן שרשראות צד של פוליאוקסיאתילן. בהתבסס על הבדלים במבני הצמדה עיקריים לשרשרת ושרשרת צד, ניתן לסווג חומרי-על פוליקרבוקסיליים לשתי קטגוריות: האחת עם חומצה אקרילית או חומצה מתאקרילית כשרשרת הראשית, מקושרת עם שרשראות צד באורכים שונים של פוליאתר באמצעות קשרי אסטר; השני עם אנהידריד מאלין כשרשרת הראשית, מקושר עם שרשראות צד באורכים שונים של פוליאתר באמצעות קשרי אתר. סיווג זה הוביל לפיתוח סדרה של חומרי פלסטי-על בעלי ביצועים גבוהים בעלי תכונות מגוונות.

שיטות הסינתזה העיקריות כוללות פילמור השתלה באתר, פונקציונליזציה שלאחר פילמור וקו-פולימריזציה ישירה של מונומר. רוב החברות במחוז שלנו מאמצות את שיטת הקופולימריזציה המונומר הישיר, תהליך קופולימריזציה של רדיקלים חופשיים המאפשר התאמות של מבנה מולקולרי גמיש ומאפשר השתלה של קבוצות פונקציונליות שונות. לייצור נעשה שימוש בציוד מקומי ובינלאומי מתקדם, בוגר ואמין, יחד עם מערכת דיגיטלית אינטליגנטית מתקדמת לניטור ובקרה של פרמטרים שונים של תהליך, המבטיחה איכות מוצר גבוהה תוך הפחתת צריכת חומרים.

הכנת החומר העיקרי

ראשית, מים נמדדים ונשאבים לתוך קומקום התגובה. לאחר מכן מפעילים את המערבל, ומוסיפים ידנית את המונומר הגדול (TPEG) ומערבבים אותו עם המים בקצב ערבוב של 60 סל"ד לדקה למשך כ-0.5 שעות. לאחר מכן, נתרן מתאקרילט סולפונט נמדד מתווסף לקומקום התגובה ומערבבים במשך כשעה. ההכנה נעשית תחת טמפרטורת ולחץ הסביבה, והחומר מתמוסס כולו ליצירת החומר העיקרי. הזמן הכולל להכנה זו הוא כ-1.5 שעות.

הכנת חומרי עזר (חומרים A ו-B)

הכנת חומר א':מים נמדדים ונשאבים לתוך מיכל ערבוב החומר A, ומתניע את המערבל. לאחר מכן מוסיפים חומצה אקרילית מדודה ומערבבים עם מים בקצב ערבוב של 60 r/min. לאחר הוספת חומצה אקרילית, חומצה מרקפטופרופיונית מדודה וויטמין C מתווספים ברצף למיכל ומערבבים באופן אחיד. הכנת חומר א' אורכת כשעה.

הכנת חומר ב':מים נמדדים ונשאבים לתוך מיכל ערבוב חומר B, ומתניע את המערבל. לאחר מכן מוסיפים אמוניום פרסולפט נמדד למיכל ומערבבים עם מים בקצב ערבוב של 60 r/min. הכנת חומר B אורכת כ-0.5 שעות. שני החומרים מוכנים תחת טמפרטורת ולחץ הסביבה.

תגובת פולימריזציה

לאחר הכנת כל חומרי הגלם, קומקום תגובת הפילמור מחומם חשמלית. כאשר הטמפרטורה מגיעה ל-30 מעלות, הפילמור מתחיל בלחץ הסביבה על ידי טפטוף חומרים A ו-B לתוך הקומקום המכיל את החומר העיקרי. חומר A מטפטף במשך כ-180 דקות, וחומר B במשך כ-210 דקות. במהלך תהליך הטפטוף, הטמפרטורה מנוטרת כדי לוודא שהיא נשארת בין 40-50 מעלות. לאחר ששני החומרים הוספו במלואם, התגובה ממשיכה באותה טמפרטורה למשך 60 דקות נוספות. הזמן הכולל לפילמור הוא כ-5.5 שעות.

ניטרול אלקליין

לאחר הפילמור, מוסיפים מים שנמדדו ונתרן הידרוקסיד (מוצק) לקומקום התגובה לתגובת נטרול, הנמשכת כ-0.5 שעות. לאחר הנטרול, ה-pH של החומר בקומקום מותאם לסביבות 7.