[发明专利]水泥改性剂组合物

说明书

本文描述了乳液聚合物、用所述乳液聚合物制备的喷雾干燥粉末以及用所述乳液聚合物或所述喷雾干燥粉末制备的水泥组合物。本文所述的乳液聚合物包含壳部分，所述壳部分包含碱溶性树脂(ASR)；核部分，所述核部分由至少一种疏水性烯键式不饱和单体的聚合单元形成，其中当所述壳部分和所述核部分组合时不存在交联剂；以及非离子水溶性聚合物。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月26日提交的美国临时申请第62/823,983号的权益，该美国临时申请的内容据此以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

通常将呈湿胶乳或喷雾干燥粉末形式的水可再分散聚合物(RDP)添加到水硬性粘结剂(例如砂浆和混凝土)中以改善水泥产品的性能。提供性能益处的商业水泥改性剂的一个实例是DRYCRYL^TM丙烯酸可再分散粉末(可购自The Dow Chemical Company,Midland,MI)。

工业中的重要目标是继续确定改善水泥产品性能的组合物。水泥产品的改善的性能可包括改善以下中的一种或多种：湿砂浆的特性，例如需水量、密度和/或可加工性；和/或固化产物的特性，例如粘合性、机械强度、拉伸和伸长率、裂纹桥接和/或吸水性/耐水性。

发明内容

本文描述了乳液聚合物、用所述乳液聚合物制备的喷雾干燥粉末以及用所述乳液聚合物或所述喷雾干燥粉末制备的水泥组合物。本文所述的乳液聚合物包含壳部分，所述壳部分包含碱溶性树脂(ASR)；核部分，所述核部分由至少一种疏水性烯键式不饱和单体的聚合单元形成，其中当所述壳部分和所述核部分组合时不存在交联剂；以及非离子水溶性聚合物。

附图说明

表征水可再分散聚合物(RDP)粉末中的接枝度的图。

具体实施方式

水可再分散聚合物(RDP)粉末可由核-壳聚合物产生。举例来说，胶乳可以通过乳液聚合来制备。胶乳可以通过喷雾干燥转化成干燥级。胶乳前体可以是核-壳结构的。核可以是软的和疏水性的，并且可以用作聚合物的成膜组分以提高性能。壳可以是硬的和亲水性的，并且可以用于保护核在喷雾干燥和储存期间免于不可逆的凝结。

在一个实施方案中，描述了乳液聚合物。所述乳液聚合物包含壳部分，所述壳部分包含碱溶性树脂(ASR)；核部分，所述核部分由至少一种疏水性烯键式不饱和单体的聚合单元形成，其中当所述壳部分和核部分组合时不存在交联剂；以及非离子水溶性聚合物。交联剂的实例包括多官能单体，所述多官能单体包括甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)。

应理解，乳液聚合物为核-壳聚合物(例如，与可在ASR中发现的单体和/或疏水性烯键式不饱和单体(或由其得到的树脂)的物理共混物，或含有本文关于壳部分和核部分所述的单体混合物的单级聚合物相反)。在一个实施方案中，乳液聚合物可以在两阶段聚合中形成。举例来说，壳部分和核部分可以作为单独的单体乳液制备。可将非离子水溶性聚合物添加到壳单体乳液、核单体乳液中，或在壳单体乳液和核单体乳液组合(例如冷共混)之后添加。在一个优选实施方案中，在壳单体乳液和核单体乳液组合之前，将非离子水溶性聚合物添加到壳单体乳液中。

关于添加顺序，乳液聚合物可以在包括壳部分的第一阶段聚合(其中在第一阶段中不使用交联剂)和核部分的第二阶段聚合的两阶段聚合中形成。在该实施方案中，在第一阶段聚合完成之后，没有留下未反应的官能团与随后的核阶段反应，以在核与含有ASR的壳之间形成共价键(例如，ASR接枝)。

或者，乳液聚合物可以在包括核部分的第一阶段聚合(其中在第一阶段中不使用交联剂)和ASR壳部分的第二阶段聚合的两阶段聚合中形成。此外，在第一阶段聚合完成之后，没有留下未反应的官能团与随后的核阶段反应，以在核与含有ASR的壳之间形成共价键(例如，ASR接枝)。