Innanzitutto, introduciamo le materie prime per la sintesi dei monomeri superplastificanti policarbossilati. Le materie prime per la sintesi dei superplastificanti policarbossilati includono generalmente: acido metilacrilico, acido acrilico, acrilato di etile, acrilato di idrossietile, allilsolfonato di sodio, metacrilato di metile, acido 2-acrilammido-2-metilacrilico, metacrilato di metossipoliossietilene, acrilato di etossipolietilenglicole, etere allilico, ecc.
Gli iniziatori utilizzabili nel processo di polimerizzazione sono: iniziatori a base di sali di persolfato, perossido di benzoile e cianuro di azodiisobutile; gli agenti di trasferimento di catena includono acido propionico 3-idrofobico, acido acetico idrofobico, etanolo idrofobico e isopropanolo.
Il policarbossilato, un riduttore d'acqua ad alte prestazioni, è un tensioattivo ad alto peso molecolare con una struttura a pettine, sintetizzato mediante copolimerizzazione radicalica in soluzione acquosa, che contiene gruppi di acido solfonico, gruppi carbossilici, gruppi amminici e catene laterali di poliossietilene.
Il metodo di sintesi è il seguente: in un pallone a fondo tondo dotato di agitatore elettrico, termometro, dispositivo di gocciolamento e condensatore a riflusso, aggiungere lentamente la soluzione del monomero di polimerizzazione e la soluzione dell'iniziatore riscaldando a bagnomaria. Nella scelta del monomero di polimerizzazione, è necessario considerare attentamente la sua velocità di reazione. La temperatura di reazione può essere determinata in base al tipo specifico di monomero di reazione e, in genere, si può scegliere un intervallo di temperatura compreso tra 70 e 95 °C. Aggiungere la soluzione del monomero goccia a goccia in un'ora, quindi aggiungere la soluzione residua dell'iniziatore goccia a goccia in 20 minuti. Infine, aumentare la temperatura di 5 °C e continuare la reazione per 1 ora. Dopo il raffreddamento a 40 °C, neutralizzare e scaricare il materiale.
L'agente riduttore d'acqua poliuretanico si riferisce alla capacità di ridurre il consumo di acqua della miscela e migliorare la resistenza del calcestruzzo a parità di lavorabilità e dosaggio di cemento; oppure si tratta di additivi che consentono di risparmiare cemento mantenendo la stessa lavorabilità e resistenza. L'agente riduttore d'acqua è il materiale principale negli additivi per calcestruzzo e un tipo di additivo ampiamente utilizzato nell'ingegneria del calcestruzzo. Il suo dosaggio rappresenta oltre l'80% del dosaggio totale degli additivi ed è diventato il quinto componente del calcestruzzo dopo cemento, sabbia, pietrisco e acqua. La lavorabilità del calcestruzzo è rappresentata dalle operazioni di costruzione come la trasportabilità, il getto, la compattazione e la formatura, nonché dalla capacità di ottenere una qualità del calcestruzzo uniforme e densa. A causa della vasta estensione territoriale, delle evidenti variazioni stagionali e delle significative differenze nelle materie prime per il calcestruzzo in Cina, l'eccessiva perdita di consistenza del calcestruzzo fresco è sempre stata un problema urgente da risolvere per una normale costruzione. Quando le miscele di calcestruzzo devono essere trasportate per lungo tempo, soprattutto con temperature elevate, è necessario mantenere il più possibile il livello di consistenza iniziale per garantire un trasporto, un pompaggio e un getto agevoli.
Lo sviluppo di superplastificanti a rilascio lento a base di policarbossilati è relativamente maturo. Essendo la principale materia prima per la sintesi di superplastificanti, i monomeri di policarbossilati hanno un impatto significativo sulle prestazioni del superplastificante stesso. Come riduttore d'acqua di terza generazione, il superplastificante a base di policarbossilati è ampiamente utilizzato nel calcestruzzo grazie alle sue eccellenti proprietà di riduzione dell'acqua, che consentono di ridurre notevolmente il consumo di acqua nel calcestruzzo e di migliorarne significativamente la resistenza.
I monomeri policarbossilati per la riduzione dell'acqua vengono utilizzati per preparare agenti riduttori d'acqua.
Il brevetto CN201910444069 descrive un riduttore d'acqua a base di policarbossilato modificato con colofonia e il relativo metodo di preparazione. Mediante lo scambio estereo dei gruppi carbossilici dei derivati della colofonia con acetato di vinile, si ottengono come monomeri esteri vinilici modificati con colofonia contenenti doppi legami, che vengono poi polimerizzati con altri monomeri superplastificanti a base di policarbossilato in soluzione acquosa per ottenere il superplastificante a base di policarbossilato modificato con colofonia. La proporzione di estere vinilico modificato con colofonia nella miscela di monomeri è ottimale per produrre un superplastificante a base di policarbossilato con prestazioni eccellenti. Se utilizzato come additivo nella miscelazione di cemento e calcestruzzo, presenta un elevato tasso di riduzione dell'acqua a un basso dosaggio dello 0,12%. Allo stesso tempo, il riduttore d'acqua a base di policarbossilato modificato con colofonia fornito dalla presente invenzione migliora significativamente anche la fluidità e la resistenza alla compressione del cemento e del calcestruzzo. Nella soluzione tecnica sopra descritta, fornita dalla presente invenzione, i derivati della colofonia hanno un'ampia gamma di fonti, un basso costo, sono ecologici, rispettosi dell'ambiente e rinnovabili, e possiedono un buon valore di promozione commerciale.
