專利名稱：一次性分散的可再分散乳膠粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種一次性分散的可再分散乳膠粉。
背景技術(shù)：
可再分散乳膠粉是聚合物乳液經(jīng)噴霧干燥或其他手段得到的粉末狀聚合物產(chǎn)品，具有在水中可再分散成乳液的特性。可再分散乳膠粉是干拌砂漿中一個必備的聚合物添加齊U，采用乳膠粉進(jìn)行干混砂漿改性，可以提高與各種基材的膠接強(qiáng)度，提高砂漿的柔性和可變形性、抗彎強(qiáng)度、耐磨性、韌性，以及保水能力和施工性。然而，這種聚合物粉末遇水再分散成乳液并干燥成膜后，由于其中水溶性保護(hù)膠體的存在，再遇水時仍然會被再次溶解現(xiàn)象。因此，應(yīng)用可再分散乳膠粉的砂漿體系在固化后，如遇到持續(xù)的水侵蝕過程，聚合物所帶來的性能改進(jìn)效果就會消失殆盡。目前，市場上所銷售的可再分散乳膠粉主要是醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)系列，很大程度上是因?yàn)樗鼈兊某杀据^低，但耐水性差是VAE類可再分散乳膠粉一個無法逾越的技術(shù)難點(diǎn)。在 USP5872189、USP6224981、USP705553、CN102417686A、CN102190754 等專利中通過設(shè)計特殊乳膠粒結(jié)構(gòu)、或引入功能性共聚單體、或采用新的乳液聚合工藝等方式合成新的聚合物體系來制備乳膠粉，耐水性得到一定的提高，但實(shí)際效果甚微，且成本較高，不能很好的解決建筑材料應(yīng)用過程中的防水問題。但未見有“一次性分散”的產(chǎn)品報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一次性分散的可再分散乳膠粉，具備一次性分散的可再分散乳膠粉應(yīng)用于干混砂漿體系中，在砂漿加水拌和的過程中，遇水再分散成乳液，在砂漿固化過程中干燥成膜，改善砂漿與基材的粘結(jié)性能及體系的柔韌性等，在砂漿體系固化后遇到水的侵蝕時，由于一次性分散乳膠粉不會再次在水中分散，從而大大改善砂漿體系的耐水性尤其是耐水粘結(jié)性能。術(shù)語“一次性分散”是指可再分散乳膠粉在加水還原成乳液，并再次干燥成膜后，不再具有在水中再次分散的特性，即乳膠粉的這種再分散性是一次有效。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于，由下列重量份數(shù)的原料制成原料乳液100份無機(jī)改性劑5 30份有機(jī)改性劑廣20份保護(hù)膠體4 10份抗結(jié)塊劑Γ20份所述的一次性分散的可再分散乳膠粉用的原料重量份是以不含水為基準(zhǔn)的，即所 謂的“絕干”。所述的原料乳液聚合物種類為聚醋酸乙烯-乙烯類(VAE類)。
所述的無機(jī)改性劑為經(jīng)過活化處理的堿金屬或堿性金屬鹽類，包括活化處理的硼酸鹽類、硅酸鹽類、磷酸鹽類。如所用堿金屬或堿土金屬鹽類為固體材料，需先將其配成水溶液后再進(jìn)行活化處理。所述的有機(jī)改性劑為采用非離子表面活性劑進(jìn)行乳化處理的有機(jī)硅類聚合物，包括自由硅烷、聚硅烷、低聚硅氧烷、碳硅烷，聚碳硅烷，碳硅氧烷，聚碳硅氧烷和聚亞甲硅基二硅氧烷組成的組。所述的保護(hù)膠體為聚乙烯醇，聚乙烯醇選自醇解度83 99mol%，分子量500 10000g/mol的至少一種。所述的抗結(jié)塊劑為碳酸鈣、碳酸鎂、滑石粉、石膏、硅酸鋁或高嶺土中的一種或幾種。所述的一次性分散的可再分散乳膠粉的顆粒粒徑為8(Γ100 μ m。 一次性分散的可再分散乳膠粉的制備方法有兩種。制備方法I :包括如下步驟( I)將保護(hù)膠體加水進(jìn)行加熱攪拌，配制成保護(hù)膠溶液；(2)將原料乳液、部分保護(hù)膠溶液和部分抗結(jié)塊劑，攪拌混合，制成待噴霧乳液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得VAE可再分散乳膠粉；(3)將無機(jī)改性劑與部分保護(hù)膠溶液和部分抗結(jié)塊劑，攪拌混合，制成待噴霧溶液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得無機(jī)改性粉體；如果選擇的無機(jī)改性劑為粉體材料，直接作為無機(jī)改性粉體；(4)將有機(jī)改性劑與剩余保護(hù)膠溶液和剩余抗結(jié)塊劑，攪拌混合，制成待噴霧乳液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得有機(jī)改性粉體；(5)將步驟(2)制備的VAE可再分散乳膠粉、步驟(3)制備的無機(jī)改性粉體、步驟
(4)制備的有機(jī)改性粉體，按配比投入到混合機(jī)中，均勻混合，獲得一次性分散的可再分散乳膠粉。制備方法2 :包括如下步驟( I)將保護(hù)膠體加水進(jìn)行加熱攪拌，配制成保護(hù)膠溶液；(2)將原料乳液、無機(jī)改性劑和有機(jī)改性劑進(jìn)行均勻混合，經(jīng)強(qiáng)力攪拌后形成均一乳液；(3)將制備的均一乳液與保護(hù)膠溶液、抗結(jié)塊劑均勻混合，制成待噴霧乳液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得一次性分散的可再分散乳膠粉。有益效果本發(fā)明的一次性分散的可再分散乳膠粉可以在水中迅速溶解、分散成均勻乳液狀態(tài)，此再生乳液干燥成膜后，不再具有在水中再次分散的特性，具有優(yōu)異的耐水性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I :一種一次性分散的可再分散乳膠粉的制備方法，包括如下步驟將50g聚乙烯醇(分子量500g/mol，醇解度88mol%)加入150g水中，加熱攪拌使其完全溶解，獲得聚乙烯醇溶液，備用；稱取200g聚醋酸乙烯-乙烯乳液、12g聚乙烯醇溶液、IOg滑石粉混合均勻，噴霧干燥制成可再分散乳膠粉；稱取0P-10 6g，聚乙烯醇2g溶于70g水中形成均勻溶液，邊強(qiáng)力攪拌邊加入聚二甲基硅氧烷22g，得到有機(jī)改性劑；將IOOg有機(jī)改性劑、24g聚乙烯醇溶液、2g碳酸鈣混合均勻，噴霧干燥制成有機(jī)改性粉體；取外購的硅藻土粉末直接作為無機(jī)改性劑；將制備好的可再分散乳膠粉、無機(jī)改性劑、有機(jī)改性粉體按100:10:6的比例混合 均勻，獲得一次性分散的可再分散乳膠粉。該膠粉遇水分散成再生乳液，再次成膜并干燥后，將膜片耐水168h，取出直接測試膜片拉伸強(qiáng)度可達(dá)I. 2MPa，斷裂伸長率680%，普通VAE乳膠粉遇水分散成再生乳液，再次成膜后遇水分散，無法測試其膜片性能。實(shí)施例2 一種一次性分散的可再分散乳膠粉的制備方法，包括如下步驟將50g聚乙烯醇(分子量1700g/mol，醇解度88mol%)加入200g水中，加熱攪拌使其完全溶解，獲得聚乙烯醇溶液，備用；取購買的二甲基硅油乳液30g直接作為有機(jī)改性劑；將28g硅酸鈉溶液加入IOg水進(jìn)行稀釋，然后一邊強(qiáng)力攪拌一邊加入2g聚乙烯醇溶液，混合均勻，獲得活化處理的硅酸鈉溶液；稱取200g聚醋酸乙烯-乙烯乳液、30g有機(jī)改性劑、40g活化處理的硅酸鈉溶液混合均勻，然后加入25g聚乙烯醇溶液、IOg滑石粉和5g高嶺土混和均勻，將其噴霧干燥制備成一次性分散可再分散乳膠粉。該膠粉遇水分散成再生乳液，再次成膜并干燥后，將膜片耐水168h，取出直接測試膜片拉伸強(qiáng)度可達(dá)I. 3MPa，斷裂伸長率620%。
權(quán)利要求
1.一種一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于，由下列重量份數(shù)的原料制成 原料乳液100份 無機(jī)改性劑5 30份 有機(jī)改性劑Γ20份 保護(hù)膠體Γ10份 抗結(jié)塊劑3 20份 所述的一次性分散的可再分散乳膠粉用的原料重量份是以不含水為基準(zhǔn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于所述的原料乳液為聚醋酸乙烯-乙烯聚合物類(VAE類)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于所述無機(jī)改性劑為經(jīng)過活化處理的堿金屬或堿土金屬鹽類，包括活化處理的硼酸鹽類、硅酸鹽類或磷酸鹽類，如所用堿金屬或堿土金屬鹽類為固體材料，需先將其配成水溶液后再進(jìn)行活化處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于所述有機(jī)改性劑為采用非離子表面活性劑進(jìn)行乳化處理的有機(jī)硅類聚合物，包括自由硅烷、聚硅烷、低聚硅氧烷、碳硅烷，聚碳硅烷，碳硅氧烷，聚碳硅氧烷和聚亞甲硅基二硅氧烷組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于所述的保護(hù)膠體為聚乙烯醇，聚乙烯醇選自醇解度83、9mol%，分子量50(Tl0000g/mol的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于所述的抗結(jié)塊劑為碳酸鈣、碳酸鎂、滑石粉、石膏、硅酸鋁或高嶺土中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一次性分散的可再分散乳膠粉，其特征在于所述一次性分散的可再分散乳膠粉的顆粒粒徑為8(Γ100 μ m。
8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一次性分散的可再分散乳膠粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將保護(hù)膠體加水進(jìn)行加熱攪拌，配制成保護(hù)膠溶液； (2)將原料乳液、部分保護(hù)膠溶液和部分抗結(jié)塊劑，攪拌混合，制成待噴霧乳液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得VAE可再分散乳膠粉； (3)將無機(jī)改性劑與部分保護(hù)膠溶液和部分抗結(jié)塊劑，攪拌混合，制成待噴霧溶液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得無機(jī)改性粉體；如果選擇的無機(jī)改性劑為粉體材料，直接作為無機(jī)改性粉體； (4)將有機(jī)改性劑與剩余保護(hù)膠溶液和剩余抗結(jié)塊劑，攪拌混合，制成待噴霧乳液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得有機(jī)改性粉體； (5)將步驟(2)制備的VAE可再分散乳膠粉、步驟(3)制備的無機(jī)改性粉體、步驟(4)制備的有機(jī)改性粉體，按配比投入到混合機(jī)中，均勻混合，獲得一次性分散的可再分散乳膠粉。
9.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一次性分散的可再分散乳膠粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將保護(hù)膠體加水進(jìn)行加熱攪拌，配制成保護(hù)膠溶液； (2)將原料乳液、無機(jī)改性劑和有機(jī)改性劑進(jìn)行均勻混合，經(jīng)強(qiáng)力攪拌后形成均一乳液；· (3)將制備的均一乳液與保護(hù)膠溶液、抗結(jié)塊劑均勻混合，制成待噴霧乳液，然后進(jìn)行噴霧干燥，獲得一次性分散的可再分散乳膠粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一次性分散的可再分散乳膠粉，該一次性分散的可再分散乳膠粉由下列重量份數(shù)的原料制成原料乳液100份；無機(jī)改性劑5~30份；有機(jī)改性劑1~20份；保護(hù)膠體4~10份；抗結(jié)塊劑3~20份；所述的一次性分散的可再分散乳膠粉用的原料重量份是以不含水為基準(zhǔn)的，即所謂的“絕干”。本發(fā)明還提供了上述一次性分散的可再分散乳膠粉的制備方法，本發(fā)明的一次性分散的可再分散乳膠粉可以在水中迅速溶解、分散成均勻乳液狀態(tài)，此再生乳液干燥成膜后，不再具有在水中再次分散的特性，具有優(yōu)異的耐水性。
文檔編號C04B24/42GK102976660SQ20121052886
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者郭玉清, 夏冬, 孫倩, 劉佳銳, 王冬梅, 李玉承, 郭玉娜, 李玲 申請人:天津市科垣新型建材有限公司