[发明专利]粉末组合物作为流变添加剂的应用

说明书

发明领域

本发明涉及包括(甲基)丙烯酸聚合物、分散剂及再分散粉末的粉末组合物作为流变添加剂、尤其是在含水泥的建筑材料组合物中的应用。

背景技术

于建筑材料配制品内使用流变添加剂为一种标准惯例。该等流变添加剂主要用以改良加工性能及水分保存。再者，该等添加剂可使建筑材料的性能与预期应用(结构粘度、触变性)相匹配。所用稠化添加剂主要是以纤维素醚类为主要成分的水溶性聚合物，例如甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素及羧基甲基纤维素。虽然以纤维素醚类为主要成分的稠化剂在例如含水泥的砖瓦粘着剂中的使用量甚小，但在含水泥的砖瓦粘着剂中该等稠化剂所代表的成本因素却为第二高，这是因为其制造过程中需要复杂的纯化步骤。所以需要制造成本更低廉的流变添加剂。

通常，纤维素醚类用作稠化剂可媲美于完全合成的聚合物，例如：聚氨基甲酸酯相关的稠化剂、聚丙烯酸酯、聚亚胺、聚酰胺及天然聚合物，如琼脂-琼脂、黄蓍胶、鹿角菜胶、阿拉伯胶、海藻酸盐、淀粉、明胶和果胶。但是，在建筑材料组合物内，尤其是酸度值高及电解质含量高、且含有水泥的系统内，该等代用品不能令人满意。在该等应用场合中，迄今仍无纤维素醚代替品的加工性状可接近合格。

欧洲专利EP-A 504870公开了一种用于建筑产品的稠化剂组合物，其中包括天然聚合物(如纤维素醚类)连同交联聚丙烯酸的盐类(该等盐类可能与淀粉接枝，其已知为超吸收剂)及以甲醛-磺酸缩合产物为主要成分的分散剂。

WO-A 99/62838公开了若干种水泥混合物，其中包括添加剂组合物，该组合物是由木素磺酸盐以及(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸羟烷基酯组成，以改良该水泥组合物的沉淀倾向。英国专利GB-A-2279655曾建议在水泥组合物内添加丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物及木素磺酸盐的水溶液以改良流动性及沉淀性状。

美国专利US-A 6165262中曾述及于水泥组合物中添加粉末丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸共聚物及“减水剂”(例如木素磺酸盐)。

本发明的目的是研制一种特别是含水泥的建筑材料组合物所需的添加剂，该添加剂具有稠化作用，但对加工性能或机械强度不致产生不良影响。

发明内容

本发明提供粉末组合物在含水泥或无水泥的建筑材料组合物内作为流变添加剂的应用，其中该粉末组合物包括：

a)(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯共聚物，

b)分散剂，

c)于水中可再分散的聚合物粉末。

具体实施方式

适当的共聚物a)包括由具有1至25个碳原子醇类或由含有(聚)氧化烯单元的醇类所形成的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯、以及丙烯酸和/或甲基丙烯酸。优选的甲基丙烯酸酯类及丙烯酸酯类是：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯。与含有1至50个氧化烯单元(每个单元具有2至8个碳原子)，尤其是(聚)氧乙烯、(聚)氧丙烯和聚(氧乙烯)(氧丙烯)基(在酯基内每个基含有1至20个氧化烯单元)的(聚)氧化烯醇类所形成的丙烯酸酯类及甲基丙烯酸酯类也是优选的。

所选择的共聚物a)组分应是水溶性的。就此点而论，所谓水溶性是指在标准情况下于1000g的水中至少可洛解10g的共聚物a)。以共聚物总重量为基准，优选的共聚物包括30至85重量％、优选40至70重量％的(甲基)丙烯酸酯以及15至70重量％、优选30至60重量％的丙烯酸和/或甲基丙烯酸。共聚物a)的分子量M_W(重量平均)是＞20,000，但优选为25,000至500,000，特别优选是50,000至350,000。

共聚物a)可以已知的方式制得，例如通过溶液聚合作用、悬浮聚合作用及乳化聚合作用。随后该等聚合物是以常用的方法(例如喷雾干燥法)加以干燥。

适当的分散剂b)是所有可商购的分散剂，例如：木素磺酸酯、聚羧酸酯、氨基磺酸、萘磺酸-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸-甲醛缩合物、羟基羧酸及其金属盐类，例如其碱金属盐类及碱土金属盐类。

水中可再分散的适当聚合物粉末c)是以一种或更多种单体为主要成分者，该等单体选自于以下组中：具有1至15个碳原子的直链或支链烷基羧酸的乙烯基酯、具有1至10个碳原子的醇类的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯、乙烯基芳香烃、烯类、二烯类及卤乙烯类。亦可使用上述聚合物的混合物。