[发明专利]一种交联丁苯可再分散乳胶粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再分散乳胶粉，具体地说，涉及一种由交联丁苯胶乳制备而成的可再分散乳胶粉。

背景技术

可再分散乳胶粉，是指将含有聚合物组分的水性乳液或者溶液经喷雾干燥等工艺脱水粉化处理得到的聚合物粉末，加水后能重新分散在水中，生成稳定的水相再分散液，并具有与原聚合物乳液或者溶液相当的性能。

将聚合物应用于水泥砂浆或混凝土交联，可显著提高混合材料的粘结性、抗折强度和变形能力，提高其耐久性和抗侵蚀能力。

通常用于水泥砂浆或混凝土交联的聚合物是以聚合物乳液的形式掺入的，其固含量一般在40％-70％之间。但乳液或溶液态的聚合物包装、储存、运输的成本较高，还需防霉防冻。将其制成可再分散的乳胶粉，除解决上述问题之外，还能与水泥、骨料等进行干混，制成易于在施工现场应用的单组份产品，保证砂浆成分配比的准确。因而可再分散乳胶粉在建筑化学品市场得到了普遍应用。

近年来随着建筑化学品行业VOC排放要求的日益严格，可再分散聚合物粉末开始应用于干混型干粉涂料、腻子抹灰和瓷砖粘结料等产品中，应用领域日趋广泛。

可再分散聚合物乳胶粉的制备分为母体聚合物溶液或乳液制备和溶液或乳液脱水干燥两阶段。制备技术的关键是干燥时保持其成膜过程的可逆。众所周知，聚合物乳液失水干燥时会形成连续的膜，这也是它能改进普通砂浆应用性能的基础，这一过程一般是不可逆的。若要恢复聚合物粉末的再分散性，必须在喷雾干燥前，向分散液中加入保护胶体，使其包覆在乳胶粒表面，使得粒子表面在出口温度下仍保持玻璃态，防止聚合物粒子之间的不可逆聚结。或者对聚合物粒子进行适当交联，增大其表层的玻璃化温度，减少粒子间不可逆聚结的倾向。

自从1957年德国瓦克公司(Wacker-Chem ie Gm bh)首次生产出第一代醋酸乙烯型(PVAC)均聚物乳胶粉以来,可再分散乳胶粉的生产和应用已有近60年的历史了。目前应用较广泛的可再分散乳胶粉有多种类型,如醋酸乙烯酯-乙烯共聚物(VAE)乳胶粉、乙烯/氯乙烯/月桂酸乙烯酯三元共聚物乳胶粉、丙烯酸聚合物乳胶粉等,其中,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)乳胶粉因其高性价比而在全球销售中占主导地位。此外由于丙烯酸单体的多样性及其聚合物结构的无限性,以及丙烯酸聚合物乳液的广泛适用性及其良好的耐候性等性能,基于丙烯酸聚合物乳液的可再分散丙烯酸聚合物乳胶粉也得到了深入的研究,其应用也日益广泛。但是,不论是哪种类型的可再分散乳胶粉,目前存在的一个共同缺点是它们的耐水性较差,其原因主要来自两个方面:一是喷雾干燥时为了保证聚合物乳胶粉具有良好的再分散性能,往往需要加入大量保护胶体,如聚乙烯醇(PVA)等,但保护胶体是一种水敏性的物质,它的加入会影响产品的耐水性；二是制备一种理想的可再分散聚合物乳胶粉往往要选择合适的亲水性单体参与共聚,因为亲水性单体可改善聚合物乳胶粉的再分散性。然而,大量水敏性单体的存在会降低其成膜后的耐水性。因此,乳胶粉的可再分散性与耐水性的矛盾是可再分散聚合物乳胶粉研究的重点。

使可再分散聚合物乳胶粉具备疏水性的方法有两种:一是合成具有疏水性结构的聚合物母体乳液,然后将其干燥并使制得的可再分散聚合物乳胶粉保持与其母体聚合物相似的疏水性；二是制备一种可再分散的疏水性添加剂加入到可再分散聚合物乳胶粉中,形成具有疏水特性的、混合的可再分散粉末。

丁苯胶乳由两种非极性单体共聚而得，分子结构具有较好的疏水性。用它改性的水泥基材料粘结性好、弯曲强度高，收缩性能、断裂性能、减水性能、耐磨性优良。同时具有较好的防水能力、变形适应性和耐久性。与其他类聚合物水泥交联剂相比，其原料成本较低，易于大规模自动化生产，具有较好的竞争优势。由丁苯胶乳制成的可再分散乳胶粉同样具有较强的竞争力。

但是，由于丁苯聚合物的分子结构中含丁二烯柔性的不饱和结构单元，聚合物易产生冷流性，在干燥和储存过程中，乳胶粉极易发生不可逆聚结，影响生产和使用。因此，市售的可再分散乳胶粉极少以丁苯胶乳为原料。