Synthetische Materialien und Technologie von Polycarbonsäure-Superweichmachern

Polycarbonsäure-Superweichmacher ist ein kammförmiges Polymertensid, das in wässriger Lösung durch radikalische Polymerisation synthetisiert wird. Es besteht aus makromolekularen Verbindungen mit Sulfon-, Carboxyl-, Hydroxyl- und Ethergruppen sowie Polyoxyethylen-Seitenketten. Aufgrund der Unterschiede in den Verbindungsstrukturen der Hauptkette und der Seitenkette können Polycarbon-Superweichmacher in zwei Kategorien eingeteilt werden: eine mit Acrylsäure oder Methacrylsäure als Hauptkette, verbunden mit Seitenketten unterschiedlicher Polyetherlänge über Esterbindungen; das andere mit Maleinsäureanhydrid als Hauptkette, verknüpft mit Seitenketten unterschiedlicher Polyetherlänge über Etherbindungen. Diese Klassifizierung hat zur Entwicklung einer Reihe von Hochleistungsfließmitteln mit vielfältigen Eigenschaften geführt.

Zu den wichtigsten Synthesemethoden gehören die In-situ-Pfropfpolymerisation, die Funktionalisierung nach der Polymerisation und die direkte Monomercopolymerisation. Die meisten Unternehmen in unserem Landkreis nutzen die Methode der direkten Monomer-Copolymerisation, ein Verfahren zur Copolymerisation freier Radikale, das flexible Anpassungen der Molekülstruktur und die Pfropfung verschiedener funktioneller Gruppen ermöglicht. Für die Produktion werden fortschrittliche, ausgereifte und zuverlässige nationale und internationale Geräte sowie ein fortschrittliches digitales intelligentes System zur Überwachung und Steuerung verschiedener Prozessparameter verwendet, um eine hohe Produktqualität bei gleichzeitiger Reduzierung des Materialverbrauchs sicherzustellen.

Vorbereitung des Hauptmaterials

Zunächst wird Wasser abgemessen und in den Reaktionskessel gepumpt. Anschließend wird der Rührer gestartet und das große Monomer (TPEG) manuell hinzugefügt und etwa 0,5 Stunden lang mit einer Rührgeschwindigkeit von 6 0 U/min mit dem Wasser vermischt. Als nächstes wird abgemessenes Natriummethacrylatsulfonat in den Reaktionskessel gegeben und etwa 1 Stunde lang gerührt. Die Zubereitung erfolgt bei Umgebungstemperatur und -druck und das Material löst sich vollständig auf, um das Hauptmaterial zu bilden. Die Gesamtzeit für diese Vorbereitung beträgt ca. 1,5 Stunden.

Vorbereitung der Hilfsstoffe (Materialien A und B)

Vorbereitung von Material A:Wasser wird abgemessen, in den Materialmischbehälter A gepumpt und das Rührwerk gestartet. Anschließend wird die abgemessene Acrylsäure zugegeben und mit Wasser bei einer Rührgeschwindigkeit von 60 U/min vermischt. Nach Zugabe von Acrylsäure werden nacheinander abgemessene Mercaptopropionsäure und Vitamin C in den Tank gegeben und gleichmäßig gerührt. Die Herstellung von Material A dauert ca. 1 Stunde.

Vorbereitung von Material B:Wasser wird abgemessen, in den B-Material-Mischbehälter gepumpt und das Rührwerk gestartet. Dann wird abgemessenes Ammoniumpersulfat in den Tank gegeben und mit Wasser bei einer Rührgeschwindigkeit von 6 0 U/min gemischt. Die Vorbereitung von Material B dauert ca. 0,5 Stunden. Beide Materialien werden bei Umgebungstemperatur und -druck hergestellt.

Polymerisationsreaktion

Sobald alle Rohstoffe vorbereitet sind, wird der Polymerisationsreaktionskessel elektrisch beheizt. Wenn die Temperatur 30 Grad erreicht, beginnt die Polymerisation unter Umgebungsdruck, indem die Materialien A und B in den Kessel mit dem Hauptmaterial getropft werden. Material A wird etwa 180 Minuten lang getropft, Material B etwa 210 Minuten lang. Während des Tropfvorgangs wird die Temperatur überwacht, um sicherzustellen, dass sie zwischen 40 und 50 Grad bleibt. Nach vollständiger Zugabe beider Materialien wird die Reaktion weitere 60 Minuten bei gleicher Temperatur fortgesetzt. Die Gesamtzeit für die Polymerisation beträgt etwa 5,5 Stunden.

Alkalische Neutralisierung

Nach der Polymerisation werden abgemessenes Wasser und Natriumhydroxid (fest) in den Reaktionskessel gegeben, um eine Neutralisationsreaktion durchzuführen, die etwa 0,5 Stunden dauert. Nach der Neutralisation wird der pH-Wert des Materials im Kessel auf etwa 7 eingestellt.