لنبدأ أولاً بالتعرف على المواد الخام المستخدمة في تصنيع مونومرات الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات. تشمل هذه المواد عادةً: حمض الميثيل أكريليك، وحمض الأكريليك، وإيثيل أكريلات، وهيدروكسي إيثيل أكريلات، وأليل سلفونات الصوديوم، وميثيل ميثاكريلات، و2-أكريلاميدو-2-ميثيل أكريليك أسيد، وميثوكسي بولي أوكسي إيثيلين ميثاكريلات، وإيثوكسي بولي إيثيلين جليكول أكريلات، وإيثر الأليل، وغيرها.
المحفزات التي يمكن استخدامها في عملية البلمرة هي: المحفزات القائمة على ملح بيرسلفات، وبيروكسيد البنزويل، وسيانيد أزودي أيزوبوتيل؛ وتشمل عوامل نقل السلسلة حمض البروبيونيك 3-الكاره للماء، وحمض الأسيتيك الكاره للماء، والإيثانول الكاره للماء، والإيزوبروبانول.
إن مادة البولي كاربوكسيلات عالية الأداء لتقليل الماء هي مادة خافضة للتوتر السطحي ذات وزن جزيئي عالٍ وبنية تشبه المشط يتم تصنيعها بواسطة مبدأ البلمرة المشتركة للجذور الحرة في محلول مائي، وتحتوي على مجموعات حمض السلفونيك ومجموعات الكربوكسيل ومجموعات الأمين وسلاسل جانبية من البولي أوكسي إيثيلين.
طريقة التحضير كالتالي: في دورق كروي القاع مزود بمحرك تقليب كهربائي، ومقياس حرارة، وجهاز تقطير، ومكثف ارتداد، يُضاف محلول مونومر البلمرة ومحلول البادئ ببطء مع التسخين في حمام مائي. عند اختيار مونومر البلمرة، يجب مراعاة معدل تفاعله. يمكن تحديد درجة حرارة التفاعل وفقًا لنوع مونومر التفاعل، وعمومًا يُفضل اختيار نطاق درجة حرارة يتراوح بين 70 و95 درجة مئوية. يُضاف محلول المونومر قطرة قطرة خلال ساعة واحدة، ثم يُضاف محلول البادئ المتبقي قطرة قطرة خلال 20 دقيقة. أخيرًا، تُرفع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية ويُستكمل التفاعل لمدة ساعة أخرى. بعد التبريد إلى 40 درجة مئوية، يُعادِل المحلول ويُصرّف.
يشير عامل تقليل الماء البولي يوريثان إلى القدرة على تقليل استهلاك الماء في الخلطة وتحسين مقاومة الخرسانة في ظل نفس ظروف قابلية تشغيل الخرسانة وكمية الأسمنت؛ أو إلى الإضافات التي تُقلل من استخدام الأسمنت مع الحفاظ على نفس قابلية التشغيل والمقاومة. يُعد عامل تقليل الماء المادة الأساسية في إضافات الخرسانة، وهو نوع شائع الاستخدام في هندسة الخرسانة. تُمثل جرعته أكثر من 80% من إجمالي جرعة الإضافات، وأصبح المكون الخامس للخرسانة بعد الأسمنت والرمل والحصى والماء. تُقاس قابلية تشغيل الخرسانة بعمليات البناء مثل النقل والصب والدمك والتشكيل، والقدرة على تحقيق جودة خرسانة متجانسة وكثيفة. نظرًا لاتساع رقعة الصين، والتغيرات الموسمية الواضحة، والاختلافات الكبيرة في المواد الخام للخرسانة، لطالما كان فقدان الهبوط المفرط للخرسانة الطرية مشكلة ملحة تتطلب حلًا لضمان سير أعمال البناء بشكل طبيعي. عند نقل خلطات الخرسانة لفترات طويلة، خاصة في الطقس الحار، يجب الحفاظ عليها عند مستوى الهبوط الأولي قدر الإمكان لضمان سهولة النقل والضخ والصب.
وصل تطوير الملدنات الفائقة من نوع بولي كربوكسيلات بطيئة الإطلاق إلى مرحلة النضج النسبي. وباعتبارها المادة الخام الرئيسية لتصنيع الملدنات الفائقة، فإن مونومرات بولي كربوكسيلات الملدنة الفائقة تؤثر بشكل كبير على أدائها. وباعتبارها من الجيل الثالث من مخفضات الماء، تُستخدم الملدنات الفائقة من نوع بولي كربوكسيلات على نطاق واسع في الخرسانة نظرًا لقدرتها الممتازة على خفض استهلاك الماء، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الماء في الخرسانة ويحسن مقاومتها بشكل ملحوظ.
تُستخدم مونومرات عوامل تقليل الماء متعددة الكربوكسيلات لتحضير عوامل تقليل الماء.
يكشف براءة الاختراع الصينية رقم CN201910444069 عن مُخفِّض ماء من متعدد الكربوكسيلات مُعدَّل بالصمغ الراتنجي وطريقة تحضيره. يتم الحصول على إسترات فينيل مُعدَّلة بالصمغ الراتنجي تحتوي على روابط ثنائية كمونومرات، وذلك عن طريق استبدال مجموعات الكربوكسيل في مشتقات الصمغ الراتنجي بأسيتات الفينيل. تُبلمر هذه المونومرات مع مونومرات أخرى من مُلدِّنات متعددة الكربوكسيلات الفائقة في محلول مائي للحصول على مُلدِّن متعدد الكربوكسيلات الفائق المُعدَّل بالصمغ الراتنجي. تُختار نسبة مُحدَّدة من إستر الفينيل المُعدَّل بالصمغ الراتنجي في المونومر المُختلط لإنتاج مُلدِّن متعدد الكربوكسيلات فائق ذي أداء ممتاز. عند استخدامه كمادة مُضافة في خلطات الأسمنت والخرسانة، يُحقق معدلًا عاليًا لتخفيض الماء بجرعة منخفضة تبلغ 0.12%. في الوقت نفسه، يُحسِّن مُخفِّض الماء من متعدد الكربوكسيلات المُعدَّل بالصمغ الراتنجي، المُقدَّم في هذا الاختراع، بشكل ملحوظ سيولة الأسمنت والخرسانة ومقاومتهما للضغط. في الحل التقني المذكور أعلاه الذي يقدمه هذا الاختراع، تتميز مشتقات الراتنج بنطاق واسع من المصادر، وانخفاض التكلفة، وكونها خضراء وصديقة للبيئة ومتجددة، ولها قيمة جيدة للترويج في السوق.
