用于生产水可再分散的聚合物粉末组合物的连续和模块化方法技术

本发明专利技术涉及用于生产聚合物粉末组合物的方法，所述组合物可再分散于水中并且其基于一种或多种烯键式不饱和单体的聚合物。在第一步骤中，借助于在水性介质中自由基引发一种或多种烯键式不饱和单体的聚合来生产水性聚合物分散体，所述聚合物分散体借助于干燥过程转化为可再分散于水中的聚合物粉末组合物。本发明专利技术的特征在于所述聚合和所述干燥过程各自连续进行，并且所述聚合和所述干燥过程在单独的互连模块中进行。

Continuous and modular methods for the production of water redispersible polymer powder compositions

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产水可再分散的聚合物粉末组合物的连续和模块化方法本专利技术涉及用于生产可再分散于水中的聚合物粉末组合物的连续和模块化方法,并且涉及用于进行所述方法的模块化设备。可再分散于水中的聚合物粉末组合物(分散粉末)通常通过干燥相应的基础聚合物的水性分散体来生产。基础聚合物的水性分散体优选借助于一种或多种烯键式不饱和单体的自由基引发的乳液聚合来生产。然后优选在干燥助剂(通常是保护胶体)存在下，例如通过喷雾干燥将由此获得的基础聚合物的水性分散体干燥。在干燥过程期间或之后，可任选地添加抗粘连剂或另外的添加剂。首先，在干燥程序期间，由于保护胶体比例而防止了聚合物粒子的不可逆粘合，因为聚合物粒子被保护胶体粒子包覆。其次，在聚合物粉末组合物分散于水中时.再次消散的这种保护胶体基质导致聚合物粒子再次以起始分散体的粒径存在于水性(再)分散体中(TIZ-Fachberichte，1985，第109(9)卷，698)。此类分散粉末用于各种应用中，尤其用于涂料组合物和用于各种衬底的粘合剂中。在建筑化学产品中广泛使用通常结合无机粘结剂使用的可再分散于水中的聚合物粉末组合物(来自WackerChemieAG的粉末)。这些的实例是建筑粘合剂(尤其是瓷砖粘合剂、灰泥和灰浆组合物)、油漆、刮刀填料(knifingfiller)、流平化合物、复合隔热系统和接合灰浆。可再分散于水中的聚合物粉末的优点特别是可在预先制造的、可储存的干混合物中任选地与无机粘结剂如水泥一起使用它们以及可通过在临使用前直接添加水来使它们随时可用的可能性。与糊状体系相比，此类干混合物可更容易地运输(没有含水量),并且在储存期间提供诸如例如对霜的不敏感性和对微生物侵染的抗性的优点。用于生产可再分散于水中的聚合物粉末组合物的方法已被描述多次,并且是本领域技术人员已知的：EP0056622B1描述了可再分散于水中的聚合物粉末组合物，其通过喷雾干燥添加疏水性二氧化硅的水性聚合物分散体来生产。EP1174445A1描述了通过连续聚合生产通过保护胶体稳定的聚合物的方法。可将由此获得的聚合物分散体干燥，得到分散粉末。EP2341084A1描述了可再分散于水中的聚合物粉末组合物的生产，其中将聚合物分散体在螯合剂存在下干燥。由EP2739673B1知道用于生产分散粉末的方法，其中在旋转雾化器干燥器中干燥水性聚合物分散体。WO2005/080478描述了用于在特定的喷雾干燥助剂存在下借助于喷雾干燥生产可易于再分散于水中的聚合物粉末的方法。WO2013/017463A1描述了用于通过喷雾干燥添加抗粘连剂的水性聚合物分散体来生产分散粉末的方法。在迄今用于生产可再分散于水中的聚合物粉末组合物的方法中，在第一步骤中，以分批方式或连续方式生产水性聚合物分散体。将聚合物分散体储存在罐中并分批进给至喷雾干燥过程中。在喷雾干燥之前，将诸如干燥助剂的添加剂添加至聚合物分散体中。随后，将该制备物作为进料添加至干燥器中，并通过喷雾干燥去除水。本专利技术的目的是提供一种方法并提供一种用于实施该方法的设备，利用该设备可以可变的量获得分散粉末，并且质量没有变化，具有最低的可能比投资成本(基于产品量的投资成本)。本专利技术涉及用于生产可再分散于水中并且基于一种或多种烯键式不饱和单体的聚合物的聚合物粉末组合物的方法，其中在第一步骤中，借助于自由基引发的一种或多种烯键式不饱和单体在水性介质中的聚合来生产水性聚合物分散体，所述聚合物分散体借助于干燥过程转化为可再分散于水中的聚合物粉末组合物，特征在于聚合和干燥过程各自连续进行，并且聚合和干燥过程在单独的互连模块中进行。在本专利技术的上下文中，连续表示在具有至少两个串联过程步骤的方法中，在第一过程步骤、优选聚合中，连续进给反应物，并将水性产物流连续输送至下游步骤，优选干燥过程，最后连续去除粉状产物。在本专利技术的上下文中，模块化表示根据本专利技术的方法的单个步骤在单独的互连模块中进行，其中模块可预先配置并封闭。在本专利技术的上下文中的模块的实例是聚合模块和干燥模块。所述方法的互连模块各自优选可运输单元或由可运输单元组装，可运输单元可被运输至期望的生产场所，在该生产现场应建立适当装配的生产设备。模块优选具有壳体，以便使得能够进行简单运输。在生产现场，模块可优选通过标准化耦合器连接至本地的、永久安装的供应网络/处置网络，可利用所述供应网络/模块向模块供应物质(例如反应物)和/或能量，和/或可从所述供应网络/模块分配物质(例如产品、废物)，使得可借助于连接的模块进行连续生产。另外地或可选择地，在模块的壳体内，可提供一个或多个可连接至本地供应网络的用于液体、固体和/或气体物质的贮器(reservoir)。模块可具有例如用于填充、清空、加热、冷却、混合、分离、充气和/或通风的设施，其使得能够进行聚合或干燥过程。每个模块可具有控制或调节装置，通过该控制或调节装置可控制和/或调节各自的模块以进行生产的特定过程步骤。在优选的实施方案中，用装配有聚合模块和下游干燥模块的设备操作根据本专利技术的方法。如果不是被本地永久安装或包括在上述模块中，则附加模块可包括控制或基础设施元件。聚合模块优选装配有用于进给反应物的管道，并且优选装配有用于临时存储反应物的储存容器(罐)。有利地，还存在可预混合各种反应物并且然后可将其作为混合物进给至聚合反应中的装置。对于聚合，可使用用于连续聚合的常用装置。作为聚合反应器的聚合模块可装配有例如搅拌罐或两个或更多个串联布置的搅拌罐，或者装配有一个或多个串联布置的管式反应器，其各自装配有加热和冷却装置，并且各自装配有用于混合聚合批料的装置。通过管道将反应物或其混合物进给至聚合反应器中。在完成聚合后，优选使用管道将聚合产物(水性聚合物分散体)分批或连续地进给至干燥模块。干燥模块优选装配有用于干燥水性聚合物分散体的喷雾干燥器。这通常是具有用于进给聚合物分散体的喷嘴或雾化器盘的圆柱形容器。在优选的实施方案中，干燥模块装配有布置在喷雾干燥器之前的贮器，并且可消除聚合模块和干燥模块操作期间的异步性。干燥模块还包括用于进给和加热干燥空气的装置，以及用于进给用于干燥过程的添加剂(例如干燥助剂、抗粘连剂或消泡剂)的储存容器和/或管道。干燥模块中的另外装置优选过滤器和收集装置，以获得干燥的聚合物粉末。干燥模块优选还包括用于包装聚合物粉末(如在小容器或大袋中装袋)的装置。使用根据本专利技术的方法，可基于用于该目的的常规聚合物生产可再分散于水中的聚合物粉末：为了生产聚合物，适合的烯键式不饱和单体是来自包括以下的组的那些：具有1至15个碳原子的羧酸的乙烯酯；羧酸与具有1至15个碳原子的无支链醇或支链醇的甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯；烯烃；二烯；乙烯基芳族化合物和乙烯基卤化物。优选的乙烯酯是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯和具有5至13个碳原子的α-支链单羧酸的乙烯酯，例如VeoVa9R或VeoVa10R(Momentive的商品名)。特别优选乙酸乙烯酯。优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是具有1至15个碳原子的无支链醇或支链醇的酯，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产聚合物粉末组合物的方法，所述组合物可再分散于水中并且其基于一种或多种烯键式不饱和单体的聚合物，其中在第一步骤中，借助于在水性介质中自由基引发一种或多种烯键式不饱和单体的聚合来生产水性聚合物分散体，所述聚合物分散体借助于干燥过程转化为可再分散于水中的聚合物粉末组合物，特征在于所述聚合和所述干燥过程各自连续进行，并且所述聚合和所述干燥过程在单独的互连模块中进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产聚合物粉末组合物的方法，所述组合物可再分散于水中并且其基于一种或多种烯键式不饱和单体的聚合物，其中在第一步骤中，借助于在水性介质中自由基引发一种或多种烯键式不饱和单体的聚合来生产水性聚合物分散体，所述聚合物分散体借助于干燥过程转化为可再分散于水中的聚合物粉末组合物，特征在于所述聚合和所述干燥过程各自连续进行，并且所述聚合和所述干燥过程在单独的互连模块中进行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产在保护胶体存在下，任选与乳化剂组合，通过乳液聚合方法实现。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在完成所述聚合之后并且在所述干燥过程之前，不向所述水性聚合物分散体中添加另外的保护胶体。4.一种用于在根据权利要求1至3之一所述的连续方法中生产可再分散于水中的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·埃克尔，M·卡尔肖尔，J·塞德尔，HP·魏策尔，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE