[發(fā)明專利]可再分散聚合物粘膠粉及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710043658.0
• 申請(qǐng)日: 2007-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101121580A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路建美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B24/26
• 分類號(hào): C04B24/26
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水泥基材料的改性添加劑，具體涉及一種可作為水泥基材料改性劑的可再分散聚合物粘膠粉及其制備方法。

背景技術(shù)

自上世紀(jì)50年代開(kāi)始，日本材料學(xué)家Yoshihiko?Ohama將聚合物膠乳應(yīng)用到水泥材料中，不但顯著地提高了水泥基材料的抗折強(qiáng)度，還由于聚合物膠乳中乳化劑的塑化和引氣作用，顯著地提高了新拌水泥基材料的流動(dòng)性和硬化后水泥基材料的抗凍融性，聚合物膠乳成膜后與水泥水化物形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，抑制了水泥基材料的孔徑結(jié)構(gòu)，顯著地降低了水泥基材料的滲液透氣性。聚合物乳膠改型水泥基材料的優(yōu)異性能引起了從事水泥材料研究的科研工作者的高度重視，現(xiàn)已成功應(yīng)用的聚合物膠乳主要有聚乙烯-醋酸乙烯酯膠乳(EVA)、丁苯膠乳(SB)和苯丙膠乳等，主要用做混凝土修補(bǔ)砂漿、普通修補(bǔ)砂漿、地坪砂漿、自流地坪砂漿、墻地磚粘結(jié)劑、勾縫劑等。聚合物膠乳的成功應(yīng)用擴(kuò)大了水泥基材料的使用范圍，并且顯著地改善了水泥基材料的某些性能，但利用聚合物膠乳改性水泥基材料在使用中存在以下問(wèn)題：首先表現(xiàn)在使用不便且配比難以準(zhǔn)確控制，利用聚合物膠乳配制水泥基材料，需分別購(gòu)買聚合物乳膠和水泥基材料，使用時(shí)按比例混合，但聚合物膠乳的固含量不確定，所以各組分的配比難以準(zhǔn)確控制；其次是聚合物膠乳中至少50％是水，給運(yùn)輸和儲(chǔ)存帶來(lái)許多不便，而且增加了包裝費(fèi)用。

因此，人們希望有一種單組分體系來(lái)更方便地獲得聚合物砂漿所擁有的優(yōu)良性能，可再分散聚合物粉末的問(wèn)世使這一希望變成了現(xiàn)實(shí)。可再分散聚合物粉末是指通過(guò)乳液聚合得到的聚合物膠乳，經(jīng)過(guò)干燥或其他手段得到的聚合物粉末，當(dāng)將其與水按一定比例混合后，可再次形成穩(wěn)定的聚合物膠乳，并具有原來(lái)合成聚合物膠乳的性能。

可再分散聚合物粘膠粉末作為添加劑可顯著改善水泥基材料的多種性能，如黏結(jié)力、抗?jié)B性等，以這類添加劑改性的水泥建筑干粉與傳統(tǒng)的聚合物乳液改性水泥材料相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)：(1)可避免使用時(shí)由于液料與粉料的配比難以準(zhǔn)確掌握，造成各批料性能上的差異；(2)施工簡(jiǎn)便易行；(3)由于是粉末狀，避免了乳液狀因有大量的水而使運(yùn)輸困難、包裝大、儲(chǔ)存期短、冬季易凍結(jié)等問(wèn)題，降低了成本。

然而，在制備可再分散聚合物粘膠粉末的過(guò)程中，遇到的主要問(wèn)題是，既要使其在水中有較好的再分散性，又不能降低材料成膜后的耐水性，現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)聚合物的組份調(diào)整可以提高其在水中的再分散性，但同時(shí)，卻會(huì)導(dǎo)致成膜后的耐水性下降的問(wèn)題。另一難點(diǎn)是，制成粉末后由于聚合物柔性大，很容易再返粘成塊。因而，只有解決上述問(wèn)題，才能使可再分散聚合物粘膠粉末獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種可再分散聚合物粘膠粉及其制備方法，在提高加水后的再分散性的同時(shí)，保證成膜后的耐水性及粘結(jié)強(qiáng)度，并保持原來(lái)合成的聚合物性能不變。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可再分散聚合物粘膠粉，它是由醋酸乙烯酯、苯乙烯和丙烯酸酯類單體在添加劑、乳化劑和引發(fā)劑的存在下通過(guò)乳液聚合進(jìn)行共聚，先制得聚合物乳液，再通過(guò)噴霧干燥法干燥該聚合物乳液，同時(shí)加入防粘劑而制得的，所述添加劑選自氫氧化鉀或氫氧化鈉。

上述技術(shù)方案中，所述丙烯酸酯類單體選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯或丙烯酸異辛酯。

乳液聚合是一種常見(jiàn)的聚合方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)共聚單體選擇乳化劑和引發(fā)劑。優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述乳化劑選自明膠、OP乳化劑、聚乙烯醇中的一種；所述引發(fā)劑選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨中的一種。

上述技術(shù)方案中，所述防粘劑選自白碳黑、高嶺土、滑石粉或甲酸鈣中的一種。

該可再分散聚合物粘膠粉的具體制備工藝包括以下步驟：

(1)取共聚單體總質(zhì)量的3％-10％的乳化劑，和共聚單體總質(zhì)量1％-3％的添加劑溶解于水中，得到組分a；

(2)取共聚單體總質(zhì)量的0.2％-1％的引發(fā)劑，溶解于水，得到組分b；

(3)將共聚單體醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸酯類單體按質(zhì)量比10-30∶10-50∶30-60混合均勻，得到混合單體；

(4)將組分b和混合單體加入已升溫至70-90℃的組分a中，反應(yīng)3-4小時(shí)后，升溫至90-100℃反應(yīng)1-2小時(shí)，冷卻，得到聚合物乳液；

(5)將乳液用噴霧法干燥，在噴霧時(shí)加入單體總質(zhì)量的10％-25％的防粘劑，即獲得所需的可再分散聚合物粘膠粉。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：