[發(fā)明專利]用于改良無機(jī)建筑材料的含水聚合物分散體

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 96112009.6
• 申請日: 1996-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN1100735C
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Ａ·德拉岡;Ｒ·古爾登;Ｍ·安格爾
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯福股份公司
• 主分類號(hào): C04B24/26
• 分類號(hào): C04B24/26;C08F2/24
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李勇

本發(fā)明涉及一種含水聚合物分散體用于改良無機(jī)建筑材料的應(yīng)用，該分散體中作為分散相存在的聚合物是由以下成分的自由基聚合得到：按其總量計(jì)算大于0至＜5％(重量)的(甲基)丙烯酸和/或其鹽類之一(單體I)；大于0-＜5％(重量)的(甲基)丙烯酰胺(單體II)和作為余量的90-97.5％(重量)的具有至少一個(gè)烯屬不飽和基團(tuán)的其他非離子單體(單體III)，并以重均直徑為100-300nm的聚合物顆粒形式存在。在本文中，(甲基)丙烯酸意指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。(甲基)丙烯酰胺意指丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺。

此外，本發(fā)明還涉及本發(fā)明所用的含水聚合物分散體的制備方法以及所述的含水聚合物分散體本身。

含水聚合物分散體(乳液)通常是已知的。它們是流體體系，其含有在含水分散介質(zhì)中作為分散相的由許多纏結(jié)的聚合物鏈組成的聚合物團(tuán)(即聚合物顆粒)。聚合物顆粒的直徑通常主要為10-1000nm(在此，術(shù)語聚合物應(yīng)理解為僅包括將有至少一個(gè)烯屬不飽和基團(tuán)的單體的混合物通過游離基聚合得到的那些高分子量化合物，這種混合物中占主要量的單體是這樣的，即當(dāng)在25℃和1atm下，加入到中性(pH＝7)水中時(shí)，它們不能產(chǎn)生離子電荷；這種單體在此定義為非離子單體)。

此外，無機(jī)粘結(jié)劑通常也是已知的。這些是粉狀的無機(jī)物質(zhì)，例如石灰、石膏和/或尤其是水泥，可通過加水?dāng)嚢瑁顾鼈冝D(zhuǎn)變成預(yù)用形式。當(dāng)將后者擱置在空氣或在水中，它們會(huì)隨時(shí)間變化成象石頭一樣的物質(zhì)。通常在與水混合期間，通過加入精細(xì)的或者粗制的附聚料，例如砂和石頭，可將它們用來制備無機(jī)建筑材料，例如灰漿或混凝土。

此外，人們也知道，為了控制它們的性能，無機(jī)建筑材料是以用聚合物改良的形式使用。合適的改良用聚合物是由非常廣的單體組成的聚合物(參看，例如US-A?4340510、GB-PS?1505558，US-A?3196122、US-A3043790、US-A?3239479、DE-A?43178035、DE-A?4317036、DE-A4320220、EP-A?537411、DE-B-1669903、BE-A8454499、JP-A54/43285、US-A?4225496、DE-A3220384、DE-A?2837898、US-A3232899、DD-134760和JP-A?91/131533)。

改良的效果通常與改良用聚合物的化學(xué)性質(zhì)沒有太大關(guān)系，而只是其物理性質(zhì)的問題。這種物理性質(zhì)主要是聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(參看，例如澳大利亞專利359904和EP-A537411)和平均分子量(參看，例如DE-A4317036和DE-A?4317035)。

此外，人們通常知道聚合物加入到無機(jī)建筑材料中的形式越是精細(xì)分散，則加入到特定無機(jī)建筑材料中的聚合物在所述建筑材料中顯示出越好的改良效果。

因此，通常將這些改良用聚合物以它們含水聚合物分散體的形式加入。這種方法的優(yōu)點(diǎn)尤其是基于下面的事實(shí)，即一方面，含水聚合物分散體含有已呈精細(xì)分散形式的聚合物，另一方面，在任何情況下，都含有所需的作為分散介質(zhì)的用于混合的水份，根據(jù)上述情況，特別有利的是含水聚合物分散體通常是那些其分散的聚合物顆粒具有特別小的直徑。

使用含水聚合物分散體形式的缺點(diǎn)在于其作為商品形式是不能完全令人滿意的。因而，將它輸送到使用的地方意味著不但要輸送改良用聚合物，而且總是還要輸送易在每處得到的水(用于混合)；另一方面，在其送達(dá)使用地前，不能加入無機(jī)粘結(jié)劑，因?yàn)椋蝗辉谑褂们八鼤?huì)硬化。

因此，從上面看出，改良用聚合物添加劑的最有利的應(yīng)用形式是粉狀聚合物，該粉狀聚合物是最初通過干燥其非常精細(xì)的含水聚合物分散體得到的，并可在含水介質(zhì)中再分散(使含水聚合物分散體轉(zhuǎn)化的特別有利的方法是噴霧干燥法，其中含水聚合物分散體被噴在熱氣流中并脫水；優(yōu)選地將干燥空氣和被噴霧的含水聚合物分散體并流進(jìn)料通過干燥器；如果需要，干燥助劑是以已知的本身的方式存在。參看，例如EP-A?262326或EP-A407889)。

然而，含水聚合物分散體的問題是聚合物顆粒的分散狀態(tài)通常在熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的，即該體系通過許多精細(xì)的初級(jí)聚合物顆粒結(jié)合成較大的次級(jí)聚合物顆粒(凝聚物)的過程，而使分散的聚合物顆粒/含水分散介質(zhì)的界面尺寸減小。由于上述界面會(huì)隨聚合物顆粒直徑減少而不成比例的增長，因此在含水聚合物分散體具有給定聚合物含量情況下，這種狀況比較關(guān)鍵的是在分散體中存在的聚合物顆粒應(yīng)比較精細(xì)分散。