[发明专利]可再分散的聚合物粉末

说明书

本发明涉及一种基于至少一种天然胶乳的可水再分散聚合物粉末、其制备方法、其作为建筑材料组合物中添加剂的用途、以及含有该可水再分散聚合物的建筑材料组合物。

经常向建筑材料组合物中加入在许多情况下呈乳液和/或悬浮聚合产物形式的合成聚合产物对其进行改性。

液体水分散合成或天然聚合产物的主要缺点在于不能在工厂中将其混入干砂浆中。因此，如果这种体系含有矿物粘结剂，则其必须以双组份体系提供给消费者，这为其带来了公知的缺点，例如耐冷冻-解冻性不足以及在建筑工地与水混合时可能产生混合问题。

为消除这些缺点，很久之前就研发了可水再分散聚合物粉末(也称作分散粉末或再分散粉末)。为制备该可水再分散聚合物粉末，在第一步中，通常通过乳液或悬浮聚合来制备水性分散体，该水性分散体借助高分子化合物(例如，特别地为部分皂化的聚乙烯醇)加以稳定。在后续步骤中，任选在加入其它添加剂(例如喷雾助剂)后，将所得分散体干燥，同时避免形成薄膜，针对该方法通常选择喷雾干燥。

可水再分散聚合物粉末可有利地用于干砂浆，其通常含有至少一种矿物粘结剂，通常为水硬粘结剂。这些干砂浆尤其被调配为瓷砖粘合剂、整平砂浆、修补砂浆及隔热砂浆。发现最近更多地用作后面这些，这是由于处于气候变化框架协议内以及更高能源价格，由其获得的建筑隔热及节能正日益重要。

这些隔热砂浆的一个重要性质为所述砂浆对疏水基材(例如常用的膨胀型聚苯乙烯板)具有良好粘结性。特别重要的是，尤其是在湿储存后的情况下，粘结值仍足够高。此外，砂浆基体的低吸水率及良好防水性质(也称作疏水性)也是适于该应用的重要标准。

在将可再生材料(例如天然胶乳，也称作天然橡胶胶乳，缩写为“NRL”)用于建筑材料组合物中以替代合成聚合产物方面，已进行了数次尝试。天然胶乳通常也称作天然橡胶、印度橡胶、获自树的胶乳、弹性胶或生橡胶。本领域技术人员熟知，天然胶乳是指白色乳状汁液(也称作胶乳)，其存在于许多双子叶植物的胶乳管中并且通过在橡胶树或巴拉橡胶树的次生粗皮中切口而获得，在该过程中胶乳仍然以胶乳形式存在，也即，聚合物粒子分散于水相中。胶乳一旦沉淀或凝聚，则术语天然胶乳就不再涵盖该产物。

一些参考文献公开了获自凝聚的天然胶乳的橡胶粉末。EP1081110A2公开了一种用于制造涂料的建筑材料，其中一种组份含有粉末生橡胶以及无机填料。粉末生橡胶通过使天然或合成生橡胶粒子凝聚而获得。EP1607408A1涉及一种天然橡胶母料、其制备方法以及天然橡胶组合物。该方法包括使天然橡胶的酰胺连接键断开，将其与填料(如碳黑)的含水浆料混合，用(例如)酸凝聚，干燥获得的母料，并将其复合，接着在例如150℃下硫化30分钟。凝聚后，胶乳粒子失去其球状形式并合并成更大的凝聚物。因此，这些产物无法再崩解成初级胶乳粒子，且不显示出再分散迹象。

一些其它参考文献涉及越野汽车轮胎的用途。US4,546,132请求保护一种耐候的高强度混凝土，其可用于需经受水会依赖于环境温度而冷冻成冰并再次融化的条件的结构，该混凝土包含包括胶接剂的混凝土混合物和混于该混凝土混合物中的橡胶粉末。橡胶粉末(为天然或合成粉末或其混合物)有利地自废旧汽车轮胎研磨得来。WO93/14042描述了一种用于防止混凝土受冷冻及解冻影响的含有粉末状橡胶的材料。该粉末状橡胶优选获自粉碎的汽车轮胎。当制造汽车轮胎时，来自天然或合成胶乳的胶乳粒子也发生凝聚并因此失去其形状。因此，获自研磨的汽车轮胎的橡胶粉末不能再分散成初始胶乳粒子，而是当与水接触时仍保持其形状。

US3,965,281涉及一种例如道路、桥梁及地板的铺设方法，该方法使用与碎石、砂砾、砂或其它集料混合的粒状、粉末状或片状沥青材料，其中粉末状沥青可通过在一对辊之间进行辊压而获得。因而，将(例如)粉末状直馏沥青与粉末状天然橡胶在130℃下混合30分钟，从而使橡胶分散并融合。将如此获得的橡胶化沥青与集料混合以获得橡胶化沥青与涂覆有橡胶化沥青的集料的加热混合物。并未提及天然胶乳，特别是改性的天然胶乳以及由其获得的可水再分散的粉末。

WO2007/054148描述了一种建筑材料组合物，特别是一种不含沥青的密封复合物，其含有聚合物分散体或再分散体粉末、聚苯乙烯粒子、陶瓷中空微球体及合成中空微球体。作为聚合物分散体，可使用天然聚合物以及合成聚合物，例如天然橡胶和合成树脂分散体。作为再分散粉末，使用商购的粉末，其是基于合成可水再分散乳液聚合物的并已为本领域技术人员所熟知。并未提及经改性的天然胶乳以及由其获得的可水再分散粉末。