专利名称：一次性分散的可再分散乳胶粉的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种一次性分散的可再分散乳胶粉。
背景技术：
可再分散乳胶粉是聚合物乳液经喷雾干燥或其他手段得到的粉末状聚合物产品，具有在水中可再分散成乳液的特性。可再分散乳胶粉是干拌砂浆中一个必备的聚合物添加齐U，采用乳胶粉进行干混砂浆改性，可以提高与各种基材的胶接强度，提高砂浆的柔性和可变形性、抗弯强度、耐磨性、韧性，以及保水能力和施工性。然而，这种聚合物粉末遇水再分散成乳液并干燥成膜后，由于其中水溶性保护胶体的存在，再遇水时仍然会被再次溶解现象。因此，应用可再分散乳胶粉的砂浆体系在固化后，如遇到持续的水侵蚀过程，聚合物所带来的性能改进效果就会消失殆尽。目前，市场上所销售的可再分散乳胶粉主要是醋酸乙烯-乙烯共聚物(VAE)系列，很大程度上是因为它们的成本较低，但耐水性差是VAE类可再分散乳胶粉一个无法逾越的技术难点。在 USP5872189、USP6224981、USP705553、CN102417686A、CN102190754 等专利中通过设计特殊乳胶粒结构、或引入功能性共聚单体、或采用新的乳液聚合工艺等方式合成新的聚合物体系来制备乳胶粉，耐水性得到一定的提高，但实际效果甚微，且成本较高，不能很好的解决建筑材料应用过程中的防水问题。但未见有“一次性分散”的产品报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种一次性分散的可再分散乳胶粉，具备一次性分散的可再分散乳胶粉应用于干混砂浆体系中，在砂浆加水拌和的过程中，遇水再分散成乳液，在砂浆固化过程中干燥成膜，改善砂浆与基材的粘结性能及体系的柔韧性等，在砂浆体系固化后遇到水的侵蚀时，由于一次性分散乳胶粉不会再次在水中分散，从而大大改善砂浆体系的耐水性尤其是耐水粘结性能。术语“一次性分散”是指可再分散乳胶粉在加水还原成乳液，并再次干燥成膜后，不再具有在水中再次分散的特性，即乳胶粉的这种再分散性是一次有效。本发明采用的技术方案是一种一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于，由下列重量份数的原料制成原料乳液100份无机改性剂5 30份有机改性剂广20份保护胶体4 10份抗结块剂Γ20份所述的一次性分散的可再分散乳胶粉用的原料重量份是以不含水为基准的，即所 谓的“绝干”。所述的原料乳液聚合物种类为聚醋酸乙烯-乙烯类(VAE类)。
所述的无机改性剂为经过活化处理的碱金属或碱性金属盐类，包括活化处理的硼酸盐类、硅酸盐类、磷酸盐类。如所用碱金属或碱土金属盐类为固体材料，需先将其配成水溶液后再进行活化处理。所述的有机改性剂为采用非离子表面活性剂进行乳化处理的有机硅类聚合物，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，聚碳硅氧烷和聚亚甲硅基二硅氧烷组成的组。所述的保护胶体为聚乙烯醇，聚乙烯醇选自醇解度83 99mol%，分子量500 10000g/mol的至少一种。所述的抗结块剂为碳酸钙、碳酸镁、滑石粉、石膏、硅酸铝或高岭土中的一种或几种。所述的一次性分散的可再分散乳胶粉的颗粒粒径为8(Γ100 μ m。 一次性分散的可再分散乳胶粉的制备方法有两种。制备方法I :包括如下步骤( I)将保护胶体加水进行加热搅拌，配制成保护胶溶液；(2)将原料乳液、部分保护胶溶液和部分抗结块剂，搅拌混合，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得VAE可再分散乳胶粉；(3)将无机改性剂与部分保护胶溶液和部分抗结块剂，搅拌混合，制成待喷雾溶液，然后进行喷雾干燥，获得无机改性粉体；如果选择的无机改性剂为粉体材料，直接作为无机改性粉体；(4)将有机改性剂与剩余保护胶溶液和剩余抗结块剂，搅拌混合，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机改性粉体；(5)将步骤(2)制备的VAE可再分散乳胶粉、步骤(3)制备的无机改性粉体、步骤
(4)制备的有机改性粉体，按配比投入到混合机中，均匀混合，获得一次性分散的可再分散乳胶粉。制备方法2 :包括如下步骤( I)将保护胶体加水进行加热搅拌，配制成保护胶溶液；(2)将原料乳液、无机改性剂和有机改性剂进行均匀混合，经强力搅拌后形成均一乳液；(3)将制备的均一乳液与保护胶溶液、抗结块剂均匀混合，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得一次性分散的可再分散乳胶粉。有益效果本发明的一次性分散的可再分散乳胶粉可以在水中迅速溶解、分散成均匀乳液状态，此再生乳液干燥成膜后，不再具有在水中再次分散的特性，具有优异的耐水性。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。实施例I :一种一次性分散的可再分散乳胶粉的制备方法，包括如下步骤将50g聚乙烯醇(分子量500g/mol，醇解度88mol%)加入150g水中，加热搅拌使其完全溶解，获得聚乙烯醇溶液，备用；称取200g聚醋酸乙烯-乙烯乳液、12g聚乙烯醇溶液、IOg滑石粉混合均匀，喷雾干燥制成可再分散乳胶粉；称取0P-10 6g，聚乙烯醇2g溶于70g水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入聚二甲基硅氧烷22g，得到有机改性剂；将IOOg有机改性剂、24g聚乙烯醇溶液、2g碳酸钙混合均匀，喷雾干燥制成有机改性粉体；取外购的硅藻土粉末直接作为无机改性剂；将制备好的可再分散乳胶粉、无机改性剂、有机改性粉体按100:10:6的比例混合 均匀，获得一次性分散的可再分散乳胶粉。该胶粉遇水分散成再生乳液，再次成膜并干燥后，将膜片耐水168h，取出直接测试膜片拉伸强度可达I. 2MPa，断裂伸长率680%，普通VAE乳胶粉遇水分散成再生乳液，再次成膜后遇水分散，无法测试其膜片性能。实施例2 一种一次性分散的可再分散乳胶粉的制备方法，包括如下步骤将50g聚乙烯醇(分子量1700g/mol，醇解度88mol%)加入200g水中，加热搅拌使其完全溶解，获得聚乙烯醇溶液，备用；取购买的二甲基硅油乳液30g直接作为有机改性剂；将28g硅酸钠溶液加入IOg水进行稀释，然后一边强力搅拌一边加入2g聚乙烯醇溶液，混合均匀，获得活化处理的硅酸钠溶液；称取200g聚醋酸乙烯-乙烯乳液、30g有机改性剂、40g活化处理的硅酸钠溶液混合均匀，然后加入25g聚乙烯醇溶液、IOg滑石粉和5g高岭土混和均匀，将其喷雾干燥制备成一次性分散可再分散乳胶粉。该胶粉遇水分散成再生乳液，再次成膜并干燥后，将膜片耐水168h，取出直接测试膜片拉伸强度可达I. 3MPa，断裂伸长率620%。
权利要求
1.一种一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于，由下列重量份数的原料制成 原料乳液100份 无机改性剂5 30份 有机改性剂Γ20份 保护胶体Γ10份 抗结块剂3 20份 所述的一次性分散的可再分散乳胶粉用的原料重量份是以不含水为基准的。
2.根据权利要求I所述的一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于所述的原料乳液为聚醋酸乙烯-乙烯聚合物类(VAE类)。
3.根据权利要求I或2所述的一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于所述无机改性剂为经过活化处理的碱金属或碱土金属盐类，包括活化处理的硼酸盐类、硅酸盐类或磷酸盐类，如所用碱金属或碱土金属盐类为固体材料，需先将其配成水溶液后再进行活化处理。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于所述有机改性剂为采用非离子表面活性剂进行乳化处理的有机硅类聚合物，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，聚碳硅氧烷和聚亚甲硅基二硅氧烷组成的组。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于所述的保护胶体为聚乙烯醇，聚乙烯醇选自醇解度83、9mol%，分子量50(Tl0000g/mol的至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于所述的抗结块剂为碳酸钙、碳酸镁、滑石粉、石膏、硅酸铝或高岭土中的一种或几种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一次性分散的可再分散乳胶粉，其特征在于所述一次性分散的可再分散乳胶粉的颗粒粒径为8(Γ100 μ m。
8.权利要求1-7任一项所述的一次性分散的可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤 (1)将保护胶体加水进行加热搅拌，配制成保护胶溶液； (2)将原料乳液、部分保护胶溶液和部分抗结块剂，搅拌混合，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得VAE可再分散乳胶粉； (3)将无机改性剂与部分保护胶溶液和部分抗结块剂，搅拌混合，制成待喷雾溶液，然后进行喷雾干燥，获得无机改性粉体；如果选择的无机改性剂为粉体材料，直接作为无机改性粉体； (4)将有机改性剂与剩余保护胶溶液和剩余抗结块剂，搅拌混合，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机改性粉体； (5)将步骤(2)制备的VAE可再分散乳胶粉、步骤(3)制备的无机改性粉体、步骤(4)制备的有机改性粉体，按配比投入到混合机中，均匀混合，获得一次性分散的可再分散乳胶粉。
9.权利要求1-7任一项所述的一次性分散的可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)将保护胶体加水进行加热搅拌，配制成保护胶溶液； (2)将原料乳液、无机改性剂和有机改性剂进行均匀混合，经强力搅拌后形成均一乳液；· (3)将制备的均一乳液与保护胶溶液、抗结块剂均匀混合，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得一次性分散的可再分散乳胶粉。
全文摘要
本发明涉及一次性分散的可再分散乳胶粉，该一次性分散的可再分散乳胶粉由下列重量份数的原料制成原料乳液100份；无机改性剂5~30份；有机改性剂1~20份；保护胶体4~10份；抗结块剂3~20份；所述的一次性分散的可再分散乳胶粉用的原料重量份是以不含水为基准的，即所谓的“绝干”。本发明还提供了上述一次性分散的可再分散乳胶粉的制备方法，本发明的一次性分散的可再分散乳胶粉可以在水中迅速溶解、分散成均匀乳液状态，此再生乳液干燥成膜后，不再具有在水中再次分散的特性，具有优异的耐水性。
文档编号C04B24/42GK102976660SQ20121052886
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者郭玉清, 夏冬, 孙倩, 刘佳锐, 王冬梅, 李玉承, 郭玉娜, 李玲 申请人:天津市科垣新型建材有限公司