[發明專利]一種可再分散乳膠粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201210292773.2
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102827379B
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 夏正斌;牛林
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08F220/18;C08F220/14;C08F226/02;C08F230/08;C08F2/26;C08F2/44
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術領域

本發明涉及一種制備可再分散乳膠粉的方法，尤其是涉及一種利用具有無 機包覆聚合物核殼粒子結構的復合乳液制備可再分散乳膠粉的方法。

背景技術

可再分散乳膠粉，又叫可再分散樹脂粉末、可再分散聚合物粉末、可再乳 化乳膠粉等，是指將含有聚合物組分的水性乳液或者溶液經噴霧干燥等工藝脫 水粉化處理得到的聚合物基粉末，加水后能重新分散在水中，生成穩定的水相 再分散液，并具有與原聚合物乳液或者溶液相當的性能。

可再分散乳膠粉主要用作混凝土、水泥砂漿等建筑材料的添加劑，可與水 泥等無機粘結料一起使用，可以顯著提高材料的抗折強度，還可作為粉末涂料 中的主要成膜粘結物使用。尤其在水硬性水泥的高分子改性方面，使用可再分 散乳膠粉代替乳液添加劑的趨勢上升明顯。在混凝土基質物中添加高分子樹脂 可以帶來若干技術性的改進，例如：更好的加工性，更高的拉伸和彎曲強度、 耐洗刷性以及對不同基材的良好附著力。與常規乳液相比，可再分散乳膠粉具 有一個突出優點：它可以與水泥粘結劑、骨料和其他配方進行干混，制成易于 在施工現場應用的單組份產品，一方面可以保證砂漿成分配比的準確，規避施 工中人工配料產生的誤差，另一方面干燥粉末產品相比液態產品包裝和運輸成 本低，對環境影響小，無需防霉和防凍。這種單組份干混產品有助于解決現行 建筑施工中面臨的的缺少技術工人、需要減少工期以及降低成本、勞動力成本 增加、建筑材料應用的多樣化、新型建筑材料和對施工質量的需求增加等問題， 在建筑化學品市場得到了普遍應用。近年來隨著建筑化學品行業VOC排放要 求的日益嚴格，可再分散聚合物粉末開始應用于干混型干粉涂料、膩子抹灰和 瓷磚粘結料等產品中，應用領域日趨廣泛。

就制備方法而言，具備較好粘結、成膜和增韌性能的聚合物組分往往具有 較低的玻璃化溫度或者軟化點，使得含有這些聚合物組分的水性乳液或者溶液 在經過噴霧干燥處理時，會發生不可逆的粘結、融合和結塊，以及在噴霧干燥 器器壁表面的大量粘附，無法獲得具有優良的流動性、可再分散性的乳膠粉粉 末。現行業界的技術解決方式主要有兩種：一種方式是在干燥前期預處理過程 中向含有這些聚合物組分的水性乳液或者溶液加入一定量的高玻璃化溫度或 者軟化點的水溶性的聚合物的保護膠體或表面活性劑，以吸附在聚合物組分表 面形成保護層，防止聚合物組分在干燥過程中的相互粘連和板結；另一種方式 利用粒子設計技術制備具有軟核硬殼粒子結構的聚合物水性乳液。玻璃化溫度 較低的內核聚合物組分可以保證產品的粘結、成膜和增韌性能，而玻璃化溫度 較高、耐熱性較好的外殼聚合物組分可以防止噴霧干燥過程中因為聚合物高溫 軟化導致的不可逆的粘結、融合和結塊。

但是，方式一中水溶性的聚合物的保護膠體或表面活性劑的加入會極大降 低所獲得的可再分散乳膠粉的耐水性能；方式二軟核硬殼粒子結構的聚合物水 性乳液的合成中，玻璃化溫度較高、耐熱性較好的聚合物單體單元多為疏水， 而玻璃化溫度較低的聚合物單體單元多較親水，將疏水組分至于聚合物/水相 界面而將親水組分引入內部會導致軟核硬殼粒子的熱力學形態不穩定，導致合 成的聚合物水性乳液難以按照預期設計獲得軟核硬殼的粒子結構。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用具有無機包覆聚合 物核殼粒子結構的復合乳液制備可再分散乳膠粉的方法。其利用了具有無機包 覆聚合物核殼粒子結構的復合乳液，來防止高溫噴霧干燥過程中在可再分散乳 膠粉內部以及乳膠粉之間的粘連、結塊和向噴霧干燥器內壁的粘附。干燥獲得 的可再分散乳膠粉具有優良的流動性、可再分散性，以及相應水分散液的再分 散膠體穩定性。

本發明的另一目的在于提供上述方法制備的可再分散乳膠粉。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種可再分散乳膠粉的制備方法，包括兩個步驟：陽離子乳液的合成和無 機物質的前驅體在上述陽離子乳液中的溶膠凝膠反應，具體步驟如下：

（1）制備陽離子乳液；

陽離子乳液的合成是指最終獲得分散相粒子表面帶有正電荷，體相ξ電位 呈現正電性的水相分散液，采用陽離子乳液聚合技術實現。

（2）將無機物質的前驅體置于上述陽離子乳液中進行溶膠凝膠反應，制備 無機包覆聚合物核殼粒子結構的復合乳液；