ก่อนอื่น เรามาแนะนำวัตถุดิบสำหรับการสังเคราะห์โมโนเมอร์ของสารลดน้ำพิเศษประเภทโพลีคาร์บอกซิเลตกันก่อน วัตถุดิบสำหรับการสังเคราะห์สารลดน้ำพิเศษประเภทโพลีคาร์บอกซิเลตโดยทั่วไปได้แก่ เมทิลอะคริลิกแอซิด, อะคริลิกแอซิด, เอทิลอะคริเลต, ไฮดรอกซีเอทิลอะคริเลต, โซเดียมอัลลิลซัลโฟเนต, เมทิลเมทาคริเลต, 2-อะคริลามิโด-2-เมทิลอะคริลิกแอซิด, เมทอกซีโพลีออกซีเอทิลีนเมทาคริเลต, เอทอกซีโพลีเอทิลีนไกลคอลอะคริเลต, อัลลิลอีเทอร์ เป็นต้น
สารเริ่มต้นที่สามารถใช้ในกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน ได้แก่ สารเริ่มต้นที่มีเกลือเพอร์ซัลเฟตเป็นองค์ประกอบ เบนโซอิลเปอร์ออกไซด์ และอะโซไดไอโซบิวทิลไซยาไนด์ ส่วนสารถ่ายโอนสายโซ่ ได้แก่ กรดโพรพิโอนิกไฮโดรโฟบิก 3- กรดอะซิติกไฮโดรโฟบิก เอทานอลไฮโดรโฟบิก และไอโซโพรพานอล
สารลดน้ำประสิทธิภาพสูงประเภทโพลีคาร์บอกซิเลตเป็นสารลดแรงตึงผิวที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง มีโครงสร้างคล้ายหวี สังเคราะห์ขึ้นโดยหลักการโคพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระในสารละลายน้ำ ซึ่งประกอบด้วยหมู่กรดซัลโฟนิก หมู่คาร์บอกซิล หมู่เอมีโน และโซ่ข้างโพลีออกซีเอทิลีน
วิธีการสังเคราะห์มีดังนี้: ในขวดก้นกลมที่มีเครื่องกวนไฟฟ้า เทอร์โมมิเตอร์ อุปกรณ์หยด และคอนเดนเซอร์แบบไหลย้อนกลับ ค่อยๆ เติมสารละลายโมโนเมอร์สำหรับพอลิเมอไรเซชันและสารละลายตัวเร่งปฏิกิริยาลงไปพร้อมกับการให้ความร้อนในอ่างน้ำ เมื่อเลือกโมโนเมอร์สำหรับพอลิเมอไรเซชัน ควรพิจารณาอัตราการแข่งขันของโมโนเมอร์นั้นอย่างครบถ้วน อุณหภูมิปฏิกิริยาสามารถกำหนดได้ตามชนิดของโมโนเมอร์ที่ใช้ทำปฏิกิริยา โดยทั่วไปช่วงอุณหภูมิ 70-95 ℃ สามารถเลือกใช้ได้ เติมสารละลายโมโนเมอร์ลงไปทีละหยดภายในหนึ่งชั่วโมง จากนั้นเติมสารละลายตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหลือลงไปทีละหยดภายใน 20 นาที สุดท้าย เพิ่มอุณหภูมิขึ้น 5 ℃ และทำการทำปฏิกิริยาต่ออีก 1 ชั่วโมง หลังจากเย็นลงจนถึง 40 ℃ แล้ว ให้ทำให้เป็นกลางและแยกสารออกมา
สารลดน้ำโพลียูรีเทน หมายถึง สารที่ช่วยลดปริมาณน้ำที่ใช้ในการผสมคอนกรีตและเพิ่มความแข็งแรงของคอนกรีตภายใต้เงื่อนไขเดียวกันของความสามารถในการทำงานของคอนกรีตและปริมาณซีเมนต์ หรือสารเติมแต่งที่ช่วยประหยัดปริมาณซีเมนต์ในขณะที่ยังคงรักษาความสามารถในการทำงานและความแข็งแรงไว้ได้ สารลดน้ำเป็นวัสดุหลักในสารผสมคอนกรีตและเป็นสารผสมประเภทหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิศวกรรมคอนกรีต ปริมาณการใช้สารลดน้ำคิดเป็นมากกว่า 80% ของปริมาณสารผสมทั้งหมด และกลายเป็นส่วนประกอบที่ห้าของคอนกรีตรองจากซีเมนต์ ทราย หิน และน้ำ ความสามารถในการทำงานของคอนกรีตแสดงให้เห็นได้จากขั้นตอนการก่อสร้าง เช่น การขนส่ง การเท การอัดแน่น และการขึ้นรูป และความสามารถในการได้คอนกรีตที่มีคุณภาพสม่ำเสมอและหนาแน่น เนื่องจากพื้นที่กว้างใหญ่ การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่ชัดเจน และความแตกต่างอย่างมากของวัตถุดิบคอนกรีตในประเทศจีน การสูญเสียความเหลวของคอนกรีตสดมากเกินไปจึงเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ต้องแก้ไขสำหรับการก่อสร้างตามปกติ เมื่อต้องขนส่งส่วนผสมคอนกรีตเป็นเวลานาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศร้อน ควรคงระดับความเหลวเริ่มต้นไว้ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการขนส่ง การสูบ และการเทคอนกรีตเป็นไปอย่างราบรื่น
การพัฒนาสารลดน้ำในคอนกรีตชนิดโพลีคาร์บอกซิเลตแบบปลดปล่อยช้าค่อนข้างก้าวหน้าแล้ว โมโนเมอร์ของสารลดน้ำชนิดโพลีคาร์บอกซิเลตซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักในการสังเคราะห์สารลดน้ำ มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของสารลดน้ำ ในฐานะสารลดน้ำรุ่นที่สาม สารลดน้ำชนิดโพลีคาร์บอกซิเลตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในคอนกรีต เนื่องจากมีประสิทธิภาพในการลดน้ำที่ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถลดปริมาณการใช้น้ำในคอนกรีตได้อย่างมาก และช่วยเพิ่มความแข็งแรงของคอนกรีตได้อย่างมีนัยสำคัญ
โมโนเมอร์โพลีคาร์บอกซิเลตซึ่งเป็นสารลดน้ำถูกนำมาใช้ในการเตรียมสารลดน้ำ
สิทธิบัตร CN201910444069 เปิดเผยสารลดน้ำโพลีคาร์บอกซิเลตที่ดัดแปลงด้วยเรซินและวิธีการเตรียม โดยการแลกเปลี่ยนเอสเทอร์ของหมู่คาร์บอกซิลของอนุพันธ์เรซินกับไวนิลอะซิเตต จะได้ไวนิลเอสเทอร์ที่ดัดแปลงด้วยเรซินซึ่งมีพันธะคู่เป็นโมโนเมอร์ จากนั้นจึงนำไปพอลิเมอไรซ์กับโมโนเมอร์ซูเปอร์พลาสติไซเซอร์โพลีคาร์บอกซิเลตอื่นๆ ในสารละลายน้ำเพื่อให้ได้ซูเปอร์พลาสติไซเซอร์โพลีคาร์บอกซิเลตที่ดัดแปลงด้วยเรซิน สัดส่วนของไวนิลเอสเทอร์ที่ดัดแปลงด้วยเรซินในโมโนเมอร์ผสมนั้นเหมาะสมที่สุดที่จะผลิตซูเปอร์พลาสติไซเซอร์โพลีคาร์บอกซิเลตที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม เมื่อใช้เป็นสารเติมแต่งในการผสมซีเมนต์และคอนกรีต จะมีอัตราการลดน้ำสูงที่ปริมาณต่ำเพียง 0.12% ในขณะเดียวกัน สารลดน้ำโพลีคาร์บอกซิเลตที่ดัดแปลงด้วยเรซินที่เสนอโดยสิ่งประดิษฐ์นี้ยังช่วยปรับปรุงการไหลและความแข็งแรงในการรับแรงอัดของซีเมนต์และคอนกรีตได้อย่างมีนัยสำคัญ ในวิธีการแก้ปัญหาทางเทคนิคข้างต้นที่นำเสนอโดยสิ่งประดิษฐ์นี้ อนุพันธ์ของเรซินมีแหล่งที่มาหลากหลาย ต้นทุนต่ำ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ อีกทั้งยังมีคุณค่าในการส่งเสริมการตลาดที่ดี
