聚氨酯粉末作為可再分散性聚合物粉末的內(nèi)添加劑的應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種粉末狀聚氨酯，優(yōu)選是一種粉末狀再利用聚氨酯剛性泡沫與水不溶性成膜聚合物共干燥以獲得可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，該復(fù)合物可用于水硬性粘結(jié)劑或水泥組合物，用來(lái)改進(jìn)水泥組合物或灰漿在以下應(yīng)用中的性能：例如水泥基磚片粘合劑(CBTA)或外絕熱復(fù)合體系(ETICS)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】聚氨酯粉末作為可再分散性聚合物粉末的內(nèi)添加劑的應(yīng)用
[0001]本發(fā)明涉及由粉末狀聚氨酯和成膜聚合物制備的可再分散性聚合物粉末組合物或復(fù)合物，該組合物或復(fù)合物用于水硬性粘結(jié)劑，如水泥組合物。
[0002]在建筑應(yīng)用中，人們可以使用水泥、砂子和有機(jī)聚合物制備灰漿。為了減少運(yùn)輸成本，聚合物可以以可再分散的聚合物粉末的干態(tài)形式運(yùn)輸和加入?？稍俜稚⒌木酆衔锓勰┳鳛檎辰Y(jié)劑，用來(lái)改進(jìn)水泥粘合劑制劑的粘附性。聚合物的粉末形式通常是通過(guò)以下方式制得的:對(duì)液體聚合物組合物進(jìn)行噴霧干燥，制得自由流動(dòng)的粉末。為了在加入該聚合物粉末的應(yīng)用制劑(例如混凝土)中起到其作用，希望該聚合物粉末能在應(yīng)用制劑中很容易地再分散。
[0003]由乳液聚合物制得的可再分散的聚合物粉末被廣泛用于各種建筑用途，例如水泥基磚片粘合劑(CBTA)、自動(dòng)流平地板鋪設(shè)配混物(SLFC)，用來(lái)改進(jìn)水泥組合物的機(jī)械性質(zhì)，所述乳液聚合物包括例如乙酸乙烯酯/乙烯共聚物，苯乙烯/ 丁二烯共聚物，以及乙酸乙烯酯/ 新癸酸(versatic acid)乙烯基酯共聚物。
[0004]但是，根據(jù)用來(lái)制備可再分散性聚合物粉末的聚合物以及使用該可再分散性聚合物粉末的水泥應(yīng)用的不同，存在不同類(lèi)型的性能問(wèn)題。例如，當(dāng)可再分散性聚合物粉末中使用的聚合物的化學(xué)種類(lèi)是羧化膠乳時(shí)，其中使用該羧化膠乳的灰漿的灰漿密度往往非常低，并且該灰漿的固化時(shí)間往往會(huì)增加。當(dāng)可再分散性聚合物粉末的化學(xué)種類(lèi)基于乙酸乙烯基酯時(shí)，水中浸泡后的粘附性通常非常有限。此外，為了使用于外絕熱體系(ETICS)的水泥基底涂層具有水泥獲得良好的抗沖擊性，要么需要所用的聚合物具有非常低的Tg(制備這樣的可再分散性聚合物粉末價(jià)格相當(dāng)昂貴)，要么可再分散性聚合物粉末的劑量需要顯著加大。
[0005]Alois Maier等人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2009054588號(hào)公開(kāi)了一種氟改性的混合物，其包含異氰酸酯和氨基甲酸酯和/或脲基團(tuán)，可用作液體或粉末狀混合物，用于基于無(wú)機(jī)或水硬性或礦物粘結(jié)劑的產(chǎn)品的永久疏水性和/或疏油和/或防污精整。根據(jù)Maier等人的描述，所述氟改性的混合物可用作液體或粉末狀添加劑或分散劑，用于基于無(wú)機(jī)或水硬性或礦物粘結(jié)劑的水性懸浮液，所述粘結(jié)劑包括例如水泥、煅燒石灰、石膏[α ]-半水合物、[0006]-半水合物、[α ] / [0007]-半水合物)、硬石膏(天然硬石膏、合成硬石膏、REA硬石膏)、地質(zhì)聚合物和混凝土。上述氟改性的混合物即使在極低的劑量下也能夠出人意料地非常適合用于基于無(wú)機(jī)或水硬性或礦物粘結(jié)劑的產(chǎn)品的永久疏水性和/或疏油性和/或防污性整體精整，而這些產(chǎn)品的基本性質(zhì)(例如壓縮和撓曲拉伸強(qiáng)度)不會(huì)受到顯著影響。根據(jù)Maier等人的專(zhuān)利，在諸如基于氟改性的混合物的硬化建筑材料組合物之類(lèi)的產(chǎn)品中，觀察到顯著較低的吸水性(避免了霜凍傷害和腐蝕)以及抑制表面上的滲色(避免了視覺(jué)缺陷)。該專(zhuān)利文獻(xiàn)還公開(kāi)了盡管是高氟改性，但其提供了足夠的自分散性，因此導(dǎo)致了該氟改性的混合物的強(qiáng)液化作用，改性的混凝土或(干)灰漿體系的水/水泥值(W/C值)顯著低于未改性的混凝土或(干)灰漿體系的水/水泥值。但是，Maier等人的添加劑需要制備用于產(chǎn)品疏水化和疏油化處理的特定聚合物添加劑，并且沒(méi)有揭示在各種水泥應(yīng)用中如何增強(qiáng)或改進(jìn)可再分散性聚合物粉末的性能，所述可再分散性聚合物粉末包括例如由以下材料制備的可再分散性聚合物粉末:乳液聚合物，例如乙酸乙烯基酯/乙烯共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物和乙酸乙烯基酯/新癸酸乙烯基酯共聚物。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明人致力于解決提供具有以下性質(zhì)的單一可再分散性聚合物粉末(RDP)的問(wèn)題:該可再分散性聚合物粉末能夠提供優(yōu)異的粘附性和減少的灰漿固化時(shí)間，而與用何種聚合物制備RDP無(wú)關(guān)。本發(fā)明的發(fā)明人已令人^(喜地發(fā)現(xiàn)，包含粉末狀聚氨酯泡沫或彈性體作為RD的內(nèi)添加劑能夠改進(jìn)水硬性粘結(jié)劑中RDP的性能，所述RD包括例如苯乙烯丁二烯RDP、乙酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物RDP、或VAE/乙酸乙烯酯-新癸酸乙烯基酯(VA-VeoVA)共聚物混合物RDP ;所述水硬性粘結(jié)劑包括例如用于外絕熱復(fù)合體系(ETICS)的包含添加劑和加強(qiáng)基底涂料砂漿的水泥。令人驚訝地，我們發(fā)現(xiàn)再利用的粉末狀聚氨酯和RDP復(fù)合物能增加濕灰漿密度，并且仍能保持優(yōu)異的可加工性和快速晾置時(shí)間，加快了固化時(shí)間，改善了抗沖擊性，并且增加了水中浸泡后的粘附性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供水可再分散性聚合物粉末組合物，該組合物由水不溶性成膜聚合物、粉末狀聚氨酯和任選的 膠體穩(wěn)定劑的共干燥的混合物組成。所述聚氨酯可為泡沫或彈性體。以水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或最終粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述粉末狀聚氨酯的量可以為1-99重量％，優(yōu)選20-70重量％，更優(yōu)選40-60重量％，例如50重量％。所述粉末狀聚氨酯優(yōu)選為研磨的剛性聚氨酯泡沫，優(yōu)選為再利用的聚氨酯泡沫。本發(fā)明使用的研磨聚氨酯的平均粒度可為5-500微米，例如10-200微米，優(yōu)選20-150微米，最優(yōu)選為40-120微米，例如40-80微米。所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的示例性平均粒度可為20-150微米，優(yōu)選20-90微米，最優(yōu)選50-80微米。優(yōu)選的水不溶性成膜聚合物包括苯乙烯-丁二烯共聚物、或與另一共聚物共聚的苯乙烯丁二烯、或乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
[0008]在水泥組合物中使用粉末狀聚氨酯作為可再分散性聚合物粉末(RDP)的部分代替，或者作為RDP的內(nèi)添加劑，能夠意想不到地改進(jìn)多種應(yīng)用中的水泥組合物的性能，例如對(duì)于水泥組合物而言，提供了增加的濕灰漿密度，以及優(yōu)異的可加工性和快速晾置時(shí)間、快速固化時(shí)間、改進(jìn)的抗沖擊性、以及增加的水中浸泡后的粘附性。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)方面，水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可以通過(guò)以下方式制得:對(duì)水不溶性成膜聚合物和粉末狀聚氨酯的水性混合物進(jìn)行干燥以獲得水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，所述粉末狀聚氨酯泡沫的量為1-99重量％,優(yōu)選20-70重量更優(yōu)選40-60重量％，例如50重量％，該含量以所述水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或最終粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)；所述粉末狀聚氨酯泡沫的平均粒度為5-500微米，例如10-200微米，優(yōu)選20-150微米，最優(yōu)選40-120微米，例如40-80微米；所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的平均粒度為20-150微米，優(yōu)選20-90微米，最優(yōu)選50-80微米。
[0010]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，干混制劑或諸如水泥基磚片粘合劑(CBTA)或外絕熱復(fù)合體系(ETICS)之類(lèi)的水泥組合物可以通過(guò)將水泥成分與可再分散性聚合物粉末復(fù)合物混合而制備，所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物包含水不溶性成膜聚合物和粉末狀聚氨酯的共干燥混合物，所述粉末狀聚氨酯的量為1-99重量％,優(yōu)選20-70重量更優(yōu)選40-60重量％，例如50重量％，該含量以水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或最終粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。以所述干混制劑的重量為基準(zhǔn)計(jì)，所用的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的量可為0.1-10重量％，優(yōu)選0.5-3重量％。
[0011]除非另外說(shuō)明，否則，所有的溫度和壓力單位都是室溫和標(biāo)準(zhǔn)壓力(STP)。本文列出的所有范圍都包括端值且可以組合。
[0012]所有包括括號(hào)的術(shù)語(yǔ)表不包括括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容和不包括括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容的任一,清況或兩種情況。例如，術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，及其混合物的情況。
[0013]如本文所用，除非另外指出，否則術(shù)語(yǔ)“分子量”表示以常規(guī)方法測(cè)定的數(shù)均分子量。數(shù)均分子量表示單獨(dú)的大分子分子量的算術(shù)平均值。數(shù)均分子量通過(guò)以下方式確定:測(cè)定η個(gè)聚合物分子的分子量，對(duì)這些分子量求和，然后除以η。可以通過(guò)凝膠滲透色譜法、粘度測(cè)定法(馬克-豪威克方程式)以及所有的依數(shù)性法(例如蒸氣滲透壓法或者端基測(cè)定法)來(lái)測(cè)定聚合物的數(shù)均分子量。對(duì)于聚乙烯醇，除非另外說(shuō)明，PVOH分子量表示通過(guò)凝膠滲透色譜法(GPC)與靜態(tài)光散射(絕對(duì)值法)結(jié)合起來(lái)對(duì)再乙?；脑嚇訙y(cè)得的分子物質(zhì)的平均重量，Mw。預(yù)期Mw值的精確度為±15%。
[0014]在本文中，術(shù)語(yǔ)“聚合物”表示由一種或多種不同的單體制備的聚合物，例如共聚物、三元共聚物、四元共聚物、五元共聚物等，可以是任意的無(wú)規(guī)聚合物、嵌段聚合物、接枝聚合物、序列聚合物(sequential polymer)或梯度聚合物(gradient polymer)。
[0015]在本文中，除非另外說(shuō)明，否則，使用測(cè)得的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。在本文中，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算的Tg”表示通過(guò)使用福克斯公式(Fox equation)計(jì)算的聚合物的Tr(T.G.Fox, Bull.Am.Physics Soc..第I卷，第3期，第123頁(yè)(1956))。在本文中，術(shù)語(yǔ)“測(cè)得的Tg”表示使用差式掃描量熱法或者DSC測(cè)得的Tg(加熱速率為10°C /分鐘，Tg在彎曲處的中點(diǎn)獲得)。
[0016]在本文中，術(shù)語(yǔ)“重量％ ”表示重量百分?jǐn)?shù)。
[0017]在本文中，除非另外說(shuō)明，否則，術(shù)語(yǔ)“平均粒度”表示通過(guò)激光散射測(cè)定的粉末顆粒分布中的顆粒的粒度或最大尺寸，使得粉末顆粒分布中50重量％的顆粒比該顆粒小，粉末顆粒分布中50重量％的顆粒比該顆粒大?？梢允褂秘惪寺鼛?kù)爾特公司(BeckmanCoulter)(美國(guó)加利福尼亞州,布魯爾(Brea, California))生產(chǎn)的Coulter LS230粒度分析儀，根據(jù)生產(chǎn)商推薦的過(guò)程，通過(guò)激光散射測(cè)量粒度分布。采集通過(guò)激光散射以及偏振強(qiáng)度微分散射從顆粒射來(lái)的散射光，獲得該散射光隨角度變化的關(guān)系，然后轉(zhuǎn)化為粒度分布。
[0018]在本發(fā)明中，將粉末狀聚氨酯(例如聚氨酯的泡沫和彈性體，優(yōu)選研磨的再利用聚氨酯泡沫)用作各種可再分散性聚合物粉末(RDP)的內(nèi)添加劑，其中所述聚氨酯泡沫粉末顆粒嵌入可再分散性聚合物顆粒內(nèi)以獲得可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或組合物。使用再利用的聚氨酯本身有益于環(huán)境，它還能改進(jìn)水泥灰漿的整體性能并且還能降低該干混制劑的成本。此外，由于聚氨酯泡沫粉末嵌入至可再分散性聚合物粉末顆粒內(nèi)，因而不存在該可再分散性聚合物粉末與聚氨酯泡沫粉末在傳輸過(guò)程中分層的風(fēng)險(xiǎn)。在諸如基于水泥基磚片粘合劑(CBTA)或外絕熱復(fù)合體系(ETICS)的涂料應(yīng)用之類(lèi)的應(yīng)用中，所述再分散性聚合物復(fù)合物可用作添加 劑以制備新的水泥建筑材料，該材料具有改進(jìn)的水泥組合物或灰漿的整體性能。使用粉末狀聚氨酯以及水不溶性成膜聚合物以獲得可再分散性聚合物粉末復(fù)合物意想不到地保持了優(yōu)異的可加工性和快速晾置時(shí)間，并且能夠提供一樣好的或者增加的濕砂漿密度、一樣好的或更快的固化時(shí)間、一樣好的或改進(jìn)的抗沖擊性，以及增加的水中浸泡后的粘附性。例如，當(dāng)所述聚合物的化學(xué)種類(lèi)是羧化膠乳時(shí)，用研磨的聚氨酯剛性泡沫代替一部分的水不溶性成膜聚合物以獲得可再分散性聚合物粉末復(fù)合物與不含研磨的聚氨酯剛性泡沫作為內(nèi)添加劑的RDP相比，前者的快速晾置時(shí)間增加，固化時(shí)間減少，拉伸粘結(jié)強(qiáng)度增大，以及灰漿的晾置時(shí)間增加。當(dāng)用研磨的聚氨酯撓性泡沫代替研磨的聚氨酯剛性泡沫時(shí)，拉伸粘結(jié)強(qiáng)度和晾置時(shí)間與不含研磨的聚氨酯撓性泡沫作為內(nèi)添加劑的RDP相比差不多相同或略低一些。
[0019]本發(fā)明使用的研磨的或粉末狀聚氨酯可以通過(guò)將任意常規(guī)剛性、半剛性或撓性聚氨酯泡沫或彈性體研磨成粉末來(lái)制備。本發(fā)明可使用不同的研磨聚氨酯的混合物，包括研磨的聚氨酯剛性泡沫與研磨的粉末狀聚氨酯彈性體和/或聚氨酯撓性泡沫的混合物。由剛性聚氨酯泡沫制備的粉末是較好的，這是因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)，與使用研磨的聚氨酯撓性泡沫，以及使用不含任意聚氨酯泡沫作為內(nèi)添加劑的RDP相比，剛性聚氨酯泡沫制備的粉末在水泥組合物的性質(zhì)或性能方面提供了意想不到的改進(jìn)?？梢赃€使用的合適的聚氨酯(PUR和PU)是任意由氨基甲酸酯連接基團(tuán)連接的有機(jī)單元的鏈組成的聚合物，所述聚氨酯是發(fā)泡的或者能形成彈性體。對(duì)于本發(fā)明使用的聚氨酯泡沫或彈性體，可以以常規(guī)量使用的示例性多異氰酸酯是芳族二異氰酸酯，例如二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)，脂族二異氰酸酯，例如六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)，以及聚合異氰酸酯，例如聚合二苯基甲烷二異氰酸酯，所述聚合二苯基甲烷二異氰酸酯是具有兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基團(tuán)的分子的摻混物，其平均官能度為2.7?？梢砸猿Ｒ?guī)量將用于制備剛性或撓性聚氨酯泡沫的常規(guī)多元醇用來(lái)制備本發(fā)明中使用的聚氨酯泡沫。此類(lèi)多元醇的例子是甘油、以及三羥甲基丙烷(TMP)、聚醚二醇(例如環(huán)氧丙烷(PO)或環(huán)氧乙烷(EO)在含羥基或胺的引發(fā)劑上的堿催化的加成產(chǎn)物)，以及聚酯多元醇，例如二元酸(如己二酸)與二醇(例如乙二醇或二丙二醇(DPG))的聚酯化反應(yīng)產(chǎn)物。用PO或EO延伸的多元醇是聚醚多元醇。通過(guò)聚酯化反應(yīng)形成的多元醇是聚酯多元醇。當(dāng)使用線性雙官能化聚醚多元醇(例如聚乙二醇)來(lái)形成氨基甲酸酯連接基團(tuán)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較軟的、彈性的并且有更高撓性的聚氨酯。通常使用三官能多元醇來(lái)制備撓性聚氨酯泡沫。但是，如果使用多官能化多元醇的話，會(huì)產(chǎn)生剛性更高的產(chǎn)物，這是因?yàn)樗鼈冃纬扇S交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以是低密度泡沫的形式。彈性聚氨酯包含二元醇或雙官能聚醚多元醇與二異氰酸酯或多異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物?？梢詫⑹惺鄣木郯滨ヅ菽蛷椥泽w進(jìn)行研磨用于本發(fā)明，而優(yōu)選使用市售的再利用聚氨酯泡沫或彈性體粉末?？捎糜诒景l(fā)明的市售聚氨酯泡沫或彈性體可包含常規(guī)的添加劑，例如增鏈劑、交聯(lián)劑、表面活性劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、顏料和填料，其含量為常規(guī)量。
[0020]可以以常規(guī)量使用常規(guī)的催化劑、發(fā)泡劑和表面活性劑來(lái)制備用于本發(fā)明的聚氨酯。
[0021]存在兩種主要的泡沫變體:一種是其中大部分泡沫泡(小囊泡(cell))是閉合的，而其中俘獲有氣體；另一種是大多數(shù)小囊泡是開(kāi)放的，這是在泡沫制備工藝中的關(guān)鍵階段后造成的(如果沒(méi)形成小囊泡，或者小囊泡打開(kāi)過(guò)快，則不會(huì)形成泡沫)。如果撓性泡沫具有閉合的小囊泡，則其柔軟度會(huì)受到嚴(yán)重影響，它們?cè)诟杏X(jué)上變成氣動(dòng)的，而不是柔軟的；因此，通常而言，撓性泡沫需要變成小囊泡開(kāi)放的(open-celled)。對(duì)于大部分剛性泡沫而言，情況則相反。在本文中，需要保留小囊泡中的氣體，這是因?yàn)檫@種氣體(特別是氟碳)能賦予泡沫高絕熱性能這一關(guān)鍵特性。在本發(fā)明中，為了由再利用聚氨酯泡沫粉末獲得有益的貢獻(xiàn)，初始聚氨酯泡沫優(yōu)選是剛性的，因此較好的是，所述泡沫是小囊泡關(guān)閉的并且所用的多元醇是多官能化的?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式使用并非由聚氨酯泡沫制得的粉末狀聚氨酯:通過(guò)對(duì)非發(fā)泡的聚氨酯(例如彈性體)或者在不使用發(fā)泡劑的情況下制備的聚氨酯進(jìn)行研磨或粉末化以獲得非粘性、自由流動(dòng)的粉末，該粉末可在水或膠乳中分散，并且與常規(guī)RDP組分噴霧干燥?？蓡为?dú)使用并非由泡沫制得的粉末狀聚氨酯，或者將其與粉末狀聚氨酯泡沫聯(lián)用，所采用的平均粒度和量與單獨(dú)使用粉末狀聚氨酯泡沫時(shí)一樣。
[0022]用于本發(fā)明的水硬性粘結(jié)劑或水泥組合物和添加劑(例如水泥添加劑)的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物中可以使用的市售的再利用的聚氨酯泡沫或彈性體粉末由加利福尼亞州林肯市的默比烏斯科技公司(Mobius Technologies, Lincoln, CA)生產(chǎn)。再利用的聚氨酯泡沫粉末可以由以下來(lái)源的廢棄聚氨酯泡沫或彈性體制備得到:加工過(guò)程中、切割過(guò)程中或消費(fèi)者使用后產(chǎn)生的聚氨酯泡沫廢料、塊狀聚氨酯泡沫、模塑的聚氨酯泡沫、泡沫床墊、汽車(chē)座椅，或者其他剛性或撓性聚氨酯泡沫原料。所述聚氨酯泡沫或彈性體可以通過(guò)以下方式轉(zhuǎn)化為極細(xì)的粉末:例如通過(guò)粉碎步驟(在該步驟中泡沫或彈性體減小為約爆米花尺寸的碎片)，然后通過(guò)研磨步驟(在該步驟中粉碎的碎片在輥研磨機(jī)中減小為極細(xì)的粉末)來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。該粉末可以通過(guò)篩子，在該篩子中粗顆粒被分離出用于再循環(huán)回到輥研磨機(jī)中。可以使用涂覆劑(如二氧化硅)來(lái)涂覆該粉末狀聚氨酯泡沫或彈性體，但出于經(jīng)濟(jì)性考慮，優(yōu)選未經(jīng)涂覆的粉末。
[0023]本發(fā)明使用的研磨聚氨酯泡沫或彈性體的平均粒度通?？蔀?-500微米，例如10-200微米，優(yōu)選20-150微米，最優(yōu)選為40-120微米，例如40-80微米。
[0024]本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物中使用的粉末狀聚氨酯泡沫或彈性體的量可以為1-99重量％，優(yōu)選20 -70重量％，更優(yōu)選40-60重量％，例如50重量％，該含量以水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或最終粉末組合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。
[0025]以所述干混制劑或水泥組合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，本發(fā)明所用的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的量可為0.1-10重量％,優(yōu)選0.5-3重量％。
[0026]所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可以與水硬性粘結(jié)劑成分(例如水泥成分)混合以獲得本發(fā)明的干混制劑，以常規(guī)方式使RDP納入至干混制劑中。
[0027]包含粉末狀聚氨酯作為內(nèi)添加劑的水可再分散性聚合物粉末可以是常規(guī)的、已知RDP,所述RDP包含水不溶性成膜聚合物和任選的膠體穩(wěn)定劑的共干燥混合物，所述RDP是通過(guò)已知的、常規(guī)方式制備的?？捎糜诒景l(fā)明的聚合物可包括例如水不溶性成膜聚合物，所述水不溶性成膜聚合物可以通過(guò)已知的或常規(guī)的方式制備?？捎米魉蝗苄猿赡ぞ酆衔锏木畚锘蚬簿畚锏睦邮且宜嵋蚁ゾ畚?，乙酸乙烯酯與乙烯的共聚物，乙酸乙烯酯與乙烯和一種或多種其它乙烯基酯的共聚物，乙酸乙烯酯與乙烯的共聚物，乙酸乙烯酯與乙烯和氯乙烯的共聚物，和苯乙烯-1，3- 丁二烯共聚物。成膜聚合物可以是至少一種由至少一種烯鍵式不飽和單體制備的聚合物，例如苯乙烯丁二烯共聚物，苯乙烯丁二烯與其它共聚單體如乙烯基共聚單體的共聚產(chǎn)物，乙酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物，VAE/VA-VeoVA共聚物混合物(乙酸乙烯酯乙烯共聚物/乙酸乙烯酯-新癸酸(versatic acid)的乙烯酯共聚物的混合物)，聚氨酯，聚烯烴或纖維素?？梢允褂闷渌赡さ牡蝗苄暂^小的聚合物，例如纖維素、纖維素醚如烷基纖維素和羥烷基纖維素以及可用作膠體穩(wěn)定劑的那些物質(zhì)，以及改性的纖維素如疏水改性的纖維素醚，例如上述纖維素醚與疏水改性的縮水甘油醚的反應(yīng)產(chǎn)物，所述疏水改性的縮水甘油醚具有包含C3-C15碳原子的烷基殘基或包含C7-C15碳原子的芳烷基殘基。
[0028]所述水不溶性成膜聚合物可以通過(guò)常規(guī)方式由烯鍵式不飽和單體(如乙烯基單體)制備。可以使用的水不溶性成膜聚合物的例子是乙烯基均聚物或乙酸乙烯酯、苯乙烯/ 丁二烯、及其混合物。
[0029]可以使用的示例性單體是乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯；乙烯基芳族單體，例如苯乙烯。這些單體可相互共聚或與其它烯鍵式不飽和單體共聚。
[0030]可與乙酸乙烯酯和/或苯乙烯共聚得到本發(fā)明所用的水不溶性成膜聚合物的單體的例子是乙烯和烯烴，例如異丁烯；具有1-12個(gè)碳原子的飽和支鏈或非支鏈一元羧酸的乙烯基酯，例如丙酸乙烯酯，具有3-6個(gè)碳原子的不飽和一元或二元羧酸與具有1-10個(gè)碳原子的鏈烷醇形成的酯，例如馬來(lái)酸和富馬酸的甲酯、乙酯、丁酯和乙基己酯；乙烯基芳族單體，例如甲基苯乙烯和乙烯基甲苯；乙烯基鹵，例如氯乙烯和偏二氯乙烯，以及二烯烴，例如丁二烯。
[0031]合適的水不溶性成膜聚合物可具有以常規(guī)量被羧化的表面。為了再分散性，水不溶性成膜聚合物優(yōu)選是羧化的，特別是對(duì)于高度疏水的聚合物如苯乙烯-丁二烯共聚物而言需要被羧化。以共聚單體的總重量或水不溶性成膜聚合物(例如具有衣康酸的苯乙烯-丁二烯共聚物)的重量為基準(zhǔn)計(jì)，羧化的量通常為0.1-15%重量，例如0.5-5重量％的至少一種烯鍵式不飽和一元羧酸、二元羧酸、它們的鹽或它們的混合物。
[0032]用于獲得所述 可再分散聚合物粉末復(fù)合物的水不溶性成膜聚合物可包含乙烯基芳族共聚單體和1，3-二烯共聚單體的羧化共聚物。水不溶性成膜聚合物可具有受控的羧基分布和中和度，這是通過(guò)已知方式獲得的。
[0033]可使用的乙烯基芳族共聚單體的例子是苯乙烯、α -甲基苯乙烯、C1-C4烷基苯乙烯，例如鄰乙烯基甲苯和叔丁基苯乙烯，優(yōu)選的是苯乙烯?？墒褂玫?，3_ 二烯的例子是1，3-丁二烯和異戊二烯，優(yōu)選的是1，3-丁二烯?？墒褂玫墓簿蹎误w的例子是烯鍵式不飽和一元和二元羧酸和它們的鹽，例如富馬酸、馬來(lái)酸和/或衣康酸。二元羧酸或及鹽，特別是衣康酸、富馬酸、它們的鹽或它們的組合是優(yōu)選的。
[0034]聚合物中位于粉末中聚合物顆粒表面的羧基的量以及以其鹽形式存在于聚合物粉末中的羧基的量可以加以控制，使得聚合物中存在的羧基總量中的至少50%、優(yōu)選至少60%、更優(yōu)選至少70%位于粉末中聚合物顆粒的表面，粉末中至少75%、優(yōu)選至少85%、更優(yōu)選至少90 %、最優(yōu)選至少95 %的羧基以其鹽形式存在?？捎糜隰人猁}中陽(yáng)離子的是銨離子、堿金屬離子和堿土金屬離子。
[0035]要使高百分比的羧基位于粉末中聚合物顆粒的表面，可使用以下方式:a)只使用一種或多種烯鍵式不飽和二元羧酸作為共聚單體，例如富馬酸或衣康酸或它們的組合；或b)分階段加入單體，例如在聚合進(jìn)行過(guò)程中，例如在60重量％或更多的單體聚合時(shí)，加入共聚單體；或0)在一定的pH下進(jìn)行聚合反應(yīng)，例如在pH為2-9，優(yōu)選pH為2-6的條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)。
[0036]可用于所述水不溶性成膜聚合物的任選的共聚單體的例子是烯鍵式不飽和交聯(lián)共聚單體，例如具有兩個(gè)或更多個(gè)烯鍵不飽和度的共聚單體，例如二乙烯基苯、己二酸二乙烯酯、馬來(lái)酸二烯丙酯、或氰尿酸三烯丙酯，或后交聯(lián)共聚單體，例如N-羥甲基氨基甲酸烯丙酯，烷基醚，例如異丁氧基醚，或N-羥甲基氨基甲酸烯丙酯的酯?？梢允褂玫墓簿蹎误w的其他例子是硅官能化的共聚單體，例如乙烯基三烷氧基硅烷和乙烯基甲基二烷氧基硅烷?？纱嬖诘耐檠趸睦影ㄒ已趸鸵已趸?丙二醇)釀基。
[0037]所述聚合物可包含:a) 20% -79.9%，優(yōu)選30% -70%的一種或多種乙烯基芳族共聚單體，b)20% -79.9 %，優(yōu)選20% -60%的一種或多種1，3-二烯共聚單體，c)0.1% -15%，優(yōu)選0.5% -10%的一種或多種烯鍵式不飽和一元和二元羧酸共聚單體，以及d) 0-40 %，優(yōu)選0-20 %的一種或多種其他共聚單體，所述含量以共聚物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)。最優(yōu)選地，所述聚合物包含50-70%的共聚單體a)、25-49%的共聚單體b)以及1_5%的共聚單體c)。
[0038]可在水不溶性成膜聚合物的水性聚合物分散體中使用堿性化合物，將聚合物中大部分羧酸基團(tuán)或羧酸酐基團(tuán)轉(zhuǎn)化為該酸基的鹽形式。所含的堿性化合物的量可以為:1)聚合物中每當(dāng)量羧基對(duì)應(yīng)有至少0.5、優(yōu)選0.6-1.2、更優(yōu)選0.7-1.1、最優(yōu)選0.8-1.0當(dāng)量的堿性化合物，或者2)堿性化合物的量足以將分散體的pH調(diào)節(jié)到至少9.5、優(yōu)選至少10.0、更優(yōu)選至少10.5，并且優(yōu)選最高為12.5，更優(yōu)選最高為12.0，最優(yōu)選最高為11.5。堿性化合物優(yōu)選是無(wú)機(jī)堿性化合物，更優(yōu)選是無(wú)機(jī)強(qiáng)堿性化合物，特別是堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物，例如NaOH、KOH、LiOH, Mg (OH) 2或Ca (OH)20最佳地，堿性化合物是堿金屬氫氧化物， 例如氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0039]所述成膜聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可為_(kāi)60°C至+80°C，優(yōu)選為_(kāi)20°C至+50°C，更優(yōu)選為-10°c至+30°C。通?？梢詫?duì)單體和共聚單體的重量比例加以選擇，以獲得所需的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。可按照已知的方法，利用差示掃描量熱法(DSC)確定聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，將要噴霧干燥的水性分散體或膠乳中的水不溶性成膜聚合物的平均粒度可以為20-500納米，優(yōu)選100-400納米，最優(yōu)選為150-300納米。
[0041]在本發(fā)明中得到的水性分散體或膠乳(通常指聚合物微米顆粒在水性介質(zhì)中的穩(wěn)定分散體或乳液)的固體含量通常為30-75重量％，例如35-65重量％，優(yōu)選為40-60重量％。
[0042]常規(guī)量的常規(guī)膠體穩(wěn)定劑可用于制備所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物?？梢允褂玫哪z體穩(wěn)定劑的例子是聚乙烯醇；聚乙烯縮醛；聚乙烯基吡咯烷酮；水溶性形式的多糖，例如淀粉(直鏈淀粉和支鏈淀粉)，纖維素及其羧甲基、甲基、羥乙基和羥丙基醚；蛋白質(zhì)，例如酪蛋白或酪蛋白酸鹽、大豆蛋白、明膠；木質(zhì)素磺酸鹽；合成聚合物，例如聚(甲基)丙烯酸、具有羧基官能共聚單體單元的(甲基)丙烯酸酯的共聚物、聚(甲基)丙烯酰胺、聚乙烯基磺酸及其水溶性共聚物；三聚氰胺甲醛磺酸鹽/酯，萘甲醛磺酸鹽/酯，和苯乙烯-馬來(lái)酸和乙烯基醚-馬來(lái)酸共聚物。通常，優(yōu)選使用的膠體穩(wěn)定劑是聚乙烯基醇(PVOH)，例如 M0W10L4-88、M0W10L8-88、MOffIOL13-88 和 MOWIOL18-88，這些產(chǎn)品都可以購(gòu)自庫(kù)拉雷歐洲公司(Kuraray Europe GmbH),其為德國(guó)法蘭克?？偛?Frankfurt amMain, Germany)的分公司 PVA/PVB D-65926，這些產(chǎn)品的粘度依據(jù)DIN53015 為 2±0.5mPa_s至18±0.5mPa-s (在20°C的4%的水溶液)或更高，水解度(皂化)為87.7± 1.0摩爾％，酯值依據(jù)DIN53401為140±10mgK0H/g，殘余乙?；繛?0.8±0.8w/w%，最大灰分含量為0.5% (按照Na20計(jì)算)。
[0043]以所述水不溶性成膜聚合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，可以使用的膠體穩(wěn)定劑(例如單獨(dú)的聚乙烯基醇，或者聚乙烯基醇與另一種膠體穩(wěn)定劑的組合)的量至少為0.1重量％，通常至少2重量％，例如5-35重量％。
[0044]本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可以以用于制備RDP的常規(guī)方式由包含水不溶性成膜聚合物、粉末狀聚氨酯泡沫、任選的膠體穩(wěn)定劑(如聚乙烯基醇)和其他任選的組分的水性分散體來(lái)制備。為了制備可再分散的聚合物粉末復(fù)合物，對(duì)水性分散體進(jìn)行干燥，例如通過(guò)噴霧干燥、冷凍干燥或流化床干燥來(lái)進(jìn)行。優(yōu)選對(duì)所述水性分散體以常規(guī)方式進(jìn)行噴霧干燥。如果需要，還可以使用其它的添加劑，例如表面活性劑和消泡劑，以及填料，優(yōu)選在進(jìn)行干燥之前，以常規(guī)的量將所述其它的添加劑加入水性分散體中。例如，以聚合物顆粒的重量為基準(zhǔn)計(jì)，消泡劑的用量可以最高達(dá)1.5重量％。以水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)，常規(guī)的超增塑劑可以以至少0.01重量％、優(yōu)選5-15重量％的量使用。
[0045]所述噴霧干燥可以在常規(guī)的噴霧干燥系統(tǒng)中進(jìn)行，例如可以在干燥氣流中使用單流體噴嘴、雙流體噴嘴或多流體噴嘴，或者旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)，以使得分散體霧化，所述干燥氣體可以進(jìn)行加熱。通常，使用空氣、氮?dú)饣蚋坏諝庾鳛楦稍餁怏w，干燥氣體溫度通常不超過(guò)250°C。干燥溫度優(yōu)選為110-180°C，更優(yōu)選為130-170°C。通常產(chǎn)物出口溫度為300C -120°C、優(yōu)選40°C _90°C，具體取決于設(shè)備、聚合物組合物的Tg和所需的干燥程度。
[0046]可向聚合物粉末中加入抗結(jié)塊劑(抗粘連劑)，以提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性，例如防止結(jié)塊和粘連，以及/或者改善粉末的流動(dòng)性質(zhì)。這種加料優(yōu)選在粉末仍然是細(xì)分散，例如仍然懸浮在干燥氣體中時(shí)進(jìn)行?？菇Y(jié)塊劑優(yōu)選是礦物源的。以聚合組分的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，抗結(jié)塊劑的加入量?jī)?yōu)選最多為40重量％?？墒褂玫目菇Y(jié)塊劑的例子包括但不限于高嶺土、碳酸鈣、碳酸鎂、滑石、石膏、二氧化硅和硅酸鹽，以及它們的混合物。所述抗結(jié)塊劑的粒度優(yōu)選為100納米至10微米。優(yōu)選的抗結(jié)塊劑是高嶺土。所述抗結(jié)塊劑是任選的，可以通過(guò)加入粉末狀聚氨酯作為可再分散性聚合物粉末的內(nèi)添加劑來(lái)減少或所述抗結(jié)塊劑的量或?qū)⑵浣抵亮恪?br> [0047]可再分散的聚合物粉末復(fù)合物的粒度分布的X50粒度取決于干燥條件和干燥設(shè)備。X50表示以微米為單位的中值粒度，即50重量％的顆粒小于該粒度。例如，所生產(chǎn)的水可再分散性的聚合物粉末復(fù)合物的X50粒徑可為5-150微米，優(yōu)選為20-90微米，最優(yōu)選為50-80微米?？墒褂昧６确治鰞x"Sympatec Helos",利用激光衍射,在1.8_350微米的測(cè)量范圍并且通過(guò)壓縮空氣分散粉末的條件下測(cè)量粉末的粒度分布。
[0048]可再分散性聚合物粉末復(fù)合物中的聚合物顆粒的重量，例如可再分散性聚合物粉末復(fù)合物中本發(fā)明所述的水不溶性成膜聚合物的重量可以為所述水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或最終粉末組合物的總重量的1-99重量％,優(yōu)選40-90重量更優(yōu)選50-80重量％。
[0049]平均粒度可為20-150微米，優(yōu)選20-90微米，最優(yōu)選50_80微米的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可容易地分散至去離子水中。
[0050]本發(fā)明的水可再分散性聚合物 粉末復(fù)合物在建筑材料中具有多種用途，所述建筑材料包含無(wú)機(jī)水硬性粘合試劑或水泥組合物。因此，本發(fā)明還涉及一種組合物，所述組合物包含上述無(wú)機(jī)水硬性粘結(jié)試劑或粘結(jié)劑，和水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，或水硬性粘結(jié)劑添加劑，或水泥添加劑。通常所述無(wú)機(jī)水硬性粘合試劑或水硬性粘結(jié)劑是水泥或者半水合硫酸鈣(熟石膏)，優(yōu)選是水泥。合適的水泥的例子包括波特蘭水泥、氧化鋁水泥、火山灰水泥、礦渣水泥、菱鎂土水泥和磷酸鹽水泥。
[0051]由于能夠?qū)⒖稍俜稚⑿跃酆衔锓勰?fù)合物加入至建筑物中，提供了即用型干混物形式的組合物。所述可再分散的聚合物粉末復(fù)合物可以已經(jīng)與水硬性粘結(jié)劑以及另外的組分(例如砂子)混合，以提供單組分體系，供最終用戶(hù)使用。在建筑場(chǎng)所，僅僅加入水，不需要煩人地配制其它組分。可以使用本發(fā)明的可再分散的聚合物粉末的常規(guī)建筑材料是包含無(wú)機(jī)水硬性粘合試劑的單組分干混物，優(yōu)選是單組分、含水泥的干混物?？梢允褂锰砑觿┑慕ㄖ牧系母唧w例子包括灰漿，磚片或板材粘合劑，石膏或水泥灰泥或防水砂漿，裝飾用防水砂漿，自動(dòng)流平地板鋪設(shè)組合物，單組分密封劑以及外部絕緣修飾體系。由包含本發(fā)明的可再分散的聚合物粉末復(fù)合物的材料制得的相應(yīng)的硬化建筑材料在水中浸泡之后表現(xiàn)出良好的粘合強(qiáng)度(耐水性)。
[0052]包含粉末狀聚氨酯作為RDP的內(nèi)添加劑的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可以用于與一種或多種以下可再分散性聚合物粉末(RDP)的摻混物中:例如VAE RDP, VAE/VA-VeoVA RDP、聚氨酯RDP、基于聚烯烴分散體的RDP、苯乙烯丁二烯RDP，及其混合物。本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可用作組合物中的功能添加劑，如建筑材料、個(gè)人護(hù)理組合物、農(nóng)用組合物中的功能添加劑，可用在高鹽濃度應(yīng)用或環(huán)境中，例如海上油井水泥灌漿，油氣鉆井和水泥灌漿，以及用在硬水中。該粉末的其它用途是用在廢物管理應(yīng)用中，例如用在松散材料堆所用的合成覆蓋物的組合物中，所述松散材料堆例如是廢物，煤淤泥污染物，土壤，土壤腐蝕控制(最大程度地減少水滲透，討厭的飄塵，臭氣和對(duì)鳥(niǎo)的吸引)。該粉末可用在備選的垃圾填埋覆蓋物中，該覆蓋物是可噴射的，使用便宜易獲得且環(huán)境友好的再利用材料，對(duì)塑料和玻璃廢物具有良好的粘附性，可在很短的時(shí)間內(nèi)成形/硬化，該粉末還可用在增強(qiáng)粘附性的混合物中。該粉末還可用在泡沫材料如聚氨酯泡沫材料的生產(chǎn)中。
[0053]優(yōu)選地，水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可用作還包含無(wú)機(jī)水硬性粘結(jié)劑的固化組合物(setting composition)中的添加劑。無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的例子包括水泥，例如波特蘭水泥，氧化招水泥，火山灰水泥，礦洛水泥，鎂氧水泥和磷酸鹽水泥(phosphate cement);半水合石膏和水玻璃。依據(jù)本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物或聚合物組合物的示例性用途是磚片粘合劑，建筑粘合劑，防水砂漿，接縫灰漿，灰泥，抹光組合物，填充組合物，例如地板填充組合物(例如，自流平的地板配混料)，混凝土修補(bǔ)接縫劑，接縫灰衆(zhòng)，帶條接縫配混物，混凝土，防水膜用品，裂紋隔離膜用品和用于陶瓷加工的添加劑。尤其是，本文所述的可再分散于水的聚合物粉末復(fù)合物在固化組合物如水泥基磚片粘合劑或外絕熱復(fù)合體系中的應(yīng)用得到具有以下性質(zhì)的組合物:高初始粘合強(qiáng)度，水中浸泡后高粘合強(qiáng)度(耐水性)，在水合固化組合物(hydra ted setting composition)最終應(yīng)用之前敞開(kāi)一段時(shí)間后的高粘合強(qiáng)度。所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可以用作用于例如原料粉漿澆鑄的粘結(jié)劑，所述原料是例如氧化硅、氧化鋁、堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物。
[0054]可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的優(yōu)選用途是用在顯示高pH，例如至少11的pH，例如11.5-13.5的pH的水泥組合物或水硬性組合物或其它組合物中。本發(fā)明的復(fù)合物可用在灰衆(zhòng)修補(bǔ)或薄泥楽:(grout)組合物,磚片粘合劑(例如基于水泥的磚片粘合劑)中?；谒嗟拇u片粘合劑通常包含:5-50重量份的水泥，優(yōu)選波特蘭水泥，作為水硬性粘結(jié)劑；40-70重量份的石英砂，優(yōu)選粒度為0.1毫米-0.5毫米，作為主填料；和0.1-10重量％、優(yōu)選1-6重量％ (以磚片粘合劑的干重為基準(zhǔn)計(jì))的依據(jù)本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物。其它任選的組分包括:一種或多種纖維素醚(以磚片粘合劑的干重為基準(zhǔn)計(jì)，優(yōu)選總量為0.05-1重量％，更優(yōu)選為0.2-0.5重量％ )，用于控制流變性，保水性，防滑性和改善的可加工性；粒度為30-60微米的石英或石灰石粉末，作為細(xì)小的助填料來(lái)改善稠度和可加工性；和纖維素或礦物纖維，用于改善防滑性。
[0055]可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的另一個(gè)用途是自流平的地板配混物(self-leveling flooring compound) (SLFC)?？杉尤朐摲勰┮蕴岣邔?duì)基材的粘附性,撓性，耐磨性和老化性。SLFC通?？梢园cCBTA所用相同量的相同組分。可以以SLFC中通常使用的常規(guī)量使用緩凝劑或延緩劑，例如檸檬酸三鈉(TriNa-Citrate)，例如購(gòu)自瑞士法菲克的紐凱姆化學(xué)公司(Newchem AG, PflfflkOil, Switzerland)的 Censperse PC13。
SLFC還可以包含常規(guī)量的硫酸鈣(石膏)，加速劑，例如碳酸鋰，以及液化劑，分散劑或超增塑劑，例如水溶性共聚物分散劑，例如MELFLUX2651F，其基于改性的聚羧酸鹽技術(shù)并由美國(guó)佐治亞州，肯尼斯的巴斯夫建筑聚合物公司(BASF Construction Polymers, KennesawGA)生產(chǎn)。所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物還可用在外絕熱體系ETICS中，特別是作為粘合劑用在絕熱板層上，用于減少水吸收和提高該外絕熱體系的抗沖擊性。此類(lèi)組合物可包含15-45重量％水泥和0.01-0.7重量％的至少一種纖維素醚。
[0056]此外，依據(jù)本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可用在紙產(chǎn)品、紙板產(chǎn)品、地毯背襯、油漆或涂料中，或用在木材、紙或織物涂料或浸潰組合物的粘結(jié)劑中，優(yōu)選在無(wú)大量無(wú)機(jī)水硬性粘合試劑的條件下使用，更優(yōu)選在無(wú)任何無(wú)機(jī)水硬性粘合試劑的條件下使用。例如，所述復(fù)合物粉末可用作涂料組合物和粘合劑中唯一的粘結(jié)劑。所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物還可用于汽車(chē)應(yīng)用中。
[0057]以下實(shí)施例僅僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但不限制所述權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。除非另有指示，否則，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)是以重量計(jì)，所有溫度單位是。C，所有壓力單位為巴或大氣壓，除非另有相反指示。
[0058]實(shí)施例1
[0059]在該實(shí)施例中，評(píng)價(jià)了兩種可再分散性聚合物粉末復(fù)合物在外水泥基磚片粘合劑(CBTA)中的快速晾置時(shí)間、粘附性、可加工性、抗沖擊性和吸水性，所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物包含再利用的聚氨酯剛性泡沫粉末(RPU)與兩種不同的苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物(基礎(chǔ)聚合物或膠乳)的組合。對(duì)于所述可再分散性聚合物復(fù)合物中的一種，所述苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物包含62份苯乙烯、35份丁二烯和3份衣康酸(以共聚單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，3重量％的衣康酸羧化)的共聚單體，所述苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物的T g為8°C。對(duì)于所述兩種可再分散性聚合物復(fù)合物中的另一種，所述苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物包含51.6份苯乙烯、45.4份丁二烯和3份衣康酸(以共聚單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，3重量％的衣康酸羧化)的共聚單體，所述苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物的Tg為-15°C。為了比較，還使用以下苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物來(lái)評(píng)價(jià)一種不含再利用聚氨酯剛性泡沫粉末作為內(nèi)添加劑的SB RDP制劑，所述苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物包含62份苯乙烯、35份丁二烯和3份衣康酸(以共聚單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，3重量％的衣康酸羧化)的共聚單體，所述苯乙烯-丁二烯水不溶性成膜聚合物的Tg為8 °C。
[0060]本發(fā)明的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物可通過(guò)將以下物質(zhì)進(jìn)行混合而制備:a)水不溶性成膜羧化苯乙烯丁二烯(SB)膠乳，以及b)20重量％的粉末狀再利用聚氨酯剛性泡沫(MPU300-2/300，其X-50粒度為100微米，并且經(jīng)3重量％的二氧化硅處理)，該含量以膠乳聚合物的重量為基準(zhǔn)計(jì)。所述混合物通過(guò)以下方式制備:將粉末狀再利用聚氨酯剛性泡沫與膠乳分散體混合，并進(jìn)行攪拌以獲得均勻混合物。
[0061]可以將該混合物泵送到NIRO移動(dòng)式噴霧干燥器上裝配的雙流體噴嘴霧化器中。向噴嘴施加的空氣壓力可以是80千克/小時(shí)氣流,水分蒸發(fā)可以為I千克/小時(shí)。噴霧干燥可以在空氣環(huán)境中進(jìn)行，進(jìn)口溫度固定在130°C，通過(guò)調(diào)節(jié)混合物進(jìn)料速率將出口溫度可以調(diào)節(jié)到50°C ±1°C。同時(shí)，將高嶺土粉末(KaMin HG90)作為抗結(jié)塊劑加入到用于噴霧干燥的室中，將其量控制在干燥粉末的12重量％。
[0062]可以通過(guò)將水不溶性成膜羧化苯乙烯丁二烯(SB)膠乳泵送至NIRO移動(dòng)式噴霧干燥器上裝配的雙流體噴嘴霧化器中來(lái)制備比較例SB RDP制劑。向噴嘴施加的空氣壓力可以是80千克/小時(shí)氣流，水分蒸發(fā)可以為I千克/小時(shí)。噴霧干燥可以在空氣環(huán)境中進(jìn)行，進(jìn)口溫度固定在130°C，通過(guò)調(diào)節(jié)混合物進(jìn)料速率將出口溫度調(diào)節(jié)到50°C ±1°C。同時(shí)，將高嶺土粉末(KaMin HG90)作為抗結(jié)塊劑加入到用于噴霧干燥的室中，將其量控制在干燥粉末的12重量％。配方和評(píng)價(jià)結(jié)果示于下表1、2和3中:
[0063]表1:測(cè)試樣 品的組成
[0064]
樣品I A (RDP比較W) I B復(fù)合物I C復(fù)合勸
___________輩___乙___孫__:_____j":_____="?"?____________笨 ____乙__攝:_____羅號(hào)____________聚藝__ 羅=_____j:_____:::"^_____

衣康酸(62/35/3) 衣康酸(62/35/3) 與衣康酸 ______________________(51.6/45.4/3)___
粉末狀再利用聚鉍_剛性無(wú)[20%[20% 泡沫、______________

|11% [11%
[0065]
[0066]1.X-50粒度為100微米，并且經(jīng)3重量％的二氧化硅(MPU300-2/300)處理。
[0067]表2:水泥基干灰漿制劑
【權(quán)利要求】
1.一種可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，該復(fù)合物包含水不溶性成膜聚合物和粉末狀聚氨酯泡沫或彈性體的共干燥混合物，以水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述粉末狀聚氨酯的量為1-99重量％。
2.如權(quán)利要求1所述的可 再分散性聚合物粉末復(fù)合物，其特征在于，所述粉末狀聚氨酯是平均粒度為5-500微米的研磨的再利用剛性聚氨酯泡沫。
3.如權(quán)利要求2所述的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，其特征在于，所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的平均粒度為20-150微米。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，其特征在于，所述水不溶性成膜聚合物包含由以下材料制成的聚合物:苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯丁二烯與另一種共聚單體的共聚產(chǎn)物、乙酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物、VAE/VA-VeoVA共聚物混合物、聚氨酯、聚烯烴、纖維素、纖維素醚或改性的纖維素。
5.如權(quán)利要求1所述的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，其特征在于，所述水不溶性成膜聚合物包含由以下材料制成的聚合物:苯乙烯-丁二烯共聚物、或苯乙烯丁二烯與另一種共聚物的共聚產(chǎn)物、或乙酸乙烯酯-乙烯共聚物。
6.如權(quán)利要求2所述的可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，其特征在于，以所述水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述粉末狀聚氨酯泡沫的量為20-70重量％，所述粉末狀聚氨酯泡沫的平均粒度為20-150微米。
7.一種制備水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的方法，所述方法包括:對(duì)水不溶性成膜聚合物和粉末狀聚氨酯泡沫的水性混合物進(jìn)行干燥以獲得水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，所述粉末狀聚氨酯泡沫的量為1-99重量％，該含量以所述水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)；所述粉末狀聚氨酯泡沫的平均粒度為5-500微米；以及所述可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的平均粒度為20-150微米。
8.如權(quán)利要求7所述的制備水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的方法，其特征在于，所述水不溶性成膜聚合物包含由以下材料制成的聚合物:苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯丁二烯與另一種共聚單體的共聚產(chǎn)物、乙酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物、VAE/VA-VeoVA共聚物混合物、聚氨酯、聚烯烴、纖維素、或纖維素衍生物；以所述水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述粉末狀聚氨酯泡沫的量為20-70重量以及所述粉末狀聚氨酯泡沫的平均粒度為20-150微米。
9.一種制備水硬性粘結(jié)劑的方法，該方法包括將水泥成分與如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物混合。
10.一種干混組合物，其包含水泥成分以及至少0.1重量％的如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的水可再分散性聚合物粉末復(fù)合物，所述含量以干混制劑的重量為基準(zhǔn)計(jì)。
【文檔編號(hào)】C08J3/12GK103906721SQ201280053148
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月28日
【發(fā)明者】J·多姆布朗斯基, H·庫(kù)恩, M·皮雷羅, S·沙爾曼 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司