本发明专利技术涉及一种可以在水中再分散的聚合物粉末组合物，所述组合物包含：a)一种或多种单体的基础聚合物，所述单体来自含有以下的组：具有1‑15个碳原子的非支链或支链烷基羧酸的乙烯基酯、具有1‑15个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烃、二烯和卤代乙烯，b)一种或多种来自含有以下的组的絮凝剂；b1)来自含有以下的组的一种或多种单体的丙烯酰胺均聚物或丙烯酰胺共聚物：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙烷磺酸；b2)具有来自含有以下的组的季铵基团的一种或多种阳离子单体的阳离子均聚物或共聚物：二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二乙基氯化铵(DADEAC)、(3‑甲基丙烯酰氧基)‑丙基三甲基氯化铵(MPTAC)、(2‑甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(METAC)、(3‑甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)；b3)来自含有淀粉、淀粉衍生物、纤维素和纤维素衍生物的组的多糖，絮凝剂b)在23℃下在1wt％水溶液中各自具有至少20mPas的布氏粘度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在水中可再分散的聚合物粉末组合物
本专利技术涉及用于土壤稳定化(土壤固结)的水可再分散聚合物粉末组合物(可分散粉末组合物)，用于生产该可分散粉末组合物的方法，及其用于土壤稳定化和固沙的用途。
技术介绍
沙尘控制和土壤稳定化是主要的环境和健康问题。沙尘通常只会视为令人讨厌的东西；严重的扬尘也可能通过例如降低沙质道路和建筑工地的能见度而危及安全。沙尘也是一种健康风险，特别是由于其中存在可吸入细粉尘。在沙质道路的情况下，重要的经济因素不仅是降尘，而且还有与更低维护成本相关的更长耐久性。通过土壤稳定化，可以不仅减缓风蚀，而且减缓水蚀，从而减少坑洼和交通车辙的产生。减少沙尘最常见方法是保持表面用水湿润；然而，在炎热干燥的地区，这只是非常短期的补救措施。长期以来，未修整道路的表面都喷有矿物油产品，这对环境具有所有相关的缺点。EP0992565A1描述了一种使用碱金属硅酸盐和碱金属硅醇盐(siliconate)使土壤物质固化和疏水化的方法。US2011/0274489A1和US8,033,750B2使用疏水剂(甲基硅醇盐)和聚合物水分散体(聚丙烯酸和聚乙酸乙烯酯)的混合物进行土壤稳定化。US2011/0274490A1描述了一种土壤固结组合物，包含聚合物水分散体和沥青和松香的水乳液。DEOS2210256和DE4324474A1各自描述了通过引入聚合物水分散体进行土壤固结。WO2018/090105A1涉及一种用于土壤固结的组合物，其包含具有丙烯酰胺单元的第一聚合物和具有丙烯酸酯单体单元的第二聚合物以及溶剂，其中这两种聚合物是交联的。在WO2006/063729A1中描述了借助水可再分散聚合物粉末组合物的土壤固结。在EP1892228A1中描述了通过水可再分散聚合物粉末和水泥固结铺路接缝中的沙子。阴离子和非离子芳基酰胺聚合物用于土壤稳定化的用途描述于IllinoisUrbanManualPracticeStandard，Polyacrylamid(PAM)forTemporarySoilStabilization，2011年2月(http://www.aiswcd.org/illinois-urban-manual/practice-standard/)。US2016/0177179A1和WO2016/071157A1各自使用水溶性或水溶胀性絮凝剂，如超高分子量丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，以液体或粉末形式施用，用于土壤固结。土壤固结是通过尘土和沙的颗粒的团聚(絮凝)而完成。这种类型的土壤固结和沙尘粘结仅适用于短期稳定。进一步的问题是这些絮凝剂在水中的溶解性差以及它们对储存期的水分的敏感性(US7,874,101B2)。通过将絮凝剂与有机聚合物粘合剂如聚乙酸乙烯酯一起使用，可以获得更长的稳定持续时间。然而，使用聚合物粘合剂和絮凝剂的混合物时的重要因素是混合物组分的快速和均匀分布。然而这更加困难，因为在这样的混合物中，主要部分是聚合物粘合剂，而絮凝剂的部分通常非常小，例如基于混合物的总固含量0.1至2wt％。在超高分子量絮凝剂(在23℃，在1wt％的水溶液中，布氏粘度为至少20mPas)的情况下，由于其在水中的溶解性差和与聚合物粘合剂的混溶性差，它们的施用也变得更加困难。在以液体形式或粉末形式施用的情况下，对于粉末而言，不同溶解度或不同粒度径、密度和粉末形态是使用常规共混技术获得的组合物不均匀的原因。此外，在聚合物粘合剂和絮凝剂的粉末混合物的情况下，问题在于在筒仓或包装中储存时存在分离(不均匀)的情况。因此，目的是开发出一种表现形式，由其克服与使用超高分子量絮凝剂作为土壤固结添加剂相关的上述缺点。
技术实现思路
本专利技术的主题是水可再分散聚合物粉末组合物，其包含a)一种或多种单体的基础聚合物，该单体选自包含具有1-15个碳原子的非支链或支链烷基羧酸的乙烯基酯、具有1-15个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烃、二烯和卤代乙烯的组，b)一种或多种选自包含以下物质的组的絮凝剂：b1)一种或多种选自包含丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的组的单体的丙烯酰胺均聚物或丙烯酰胺共聚物；b2)一种或多种具有季铵基团的阳离子单体的阳离子均聚物或共聚物，该基团来自包含以下的组：二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二乙基氯化铵(DADEAC)、(3-甲基丙烯酰氧基)丙基三甲基氯化铵(MPTAC)、(2-甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(METAC)、(3-甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)；b3)来自包含淀粉、淀粉衍生物、纤维素和纤维素衍生物的组的多糖，其中絮凝剂b)在1wt％的水溶液中23℃下具有至少20mPas的布氏粘度。1wt％在水中的溶液的布氏粘度采用布氏粘度计在调节至23℃后，使用锭子1或2以20转/分钟测定。术语“水可再分散聚合物粉末组合物”是指通过在保护性胶体(干燥助剂)存在下干燥基础聚合物的相应水分散体可获得的粉末组合物。由于该种生产工序，分散体的细分树脂(基础聚合物)以及在本专利技术的情况下的絮凝剂也以足够的量被水溶性保护胶体包裹。在干燥期间，保护性胶体的作用如同外套，防止颗粒粘在一起。在水再分散时，保护胶体再次迅速溶解于水中，以获得原始聚合物颗粒与絮凝剂的水分散体，而保护胶体则溶解于分散体中。合适的絮凝剂b1)是WO2016/071157中描述的一种或多种来自包含丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)的组的单体的丙烯酰胺均聚物和丙烯酰胺共聚物。丙烯酰胺均聚物和丙烯酰胺共聚物可以通过本领域技术人员已知的聚合方法制备。适用于生产水可再分散聚合物粉末组合物的丙烯酰胺均聚物和丙烯酰胺共聚物也可商购获得。丙烯酰胺均聚物和丙烯酰胺共聚物在水中可以溶胀或可以溶于水中。优选的絮凝剂b1)是丙烯酰胺的共聚物。更优选的是丙烯酰胺与丙烯酸和/或AMPS的共聚物。最优选作为絮凝剂b1)的是包含60至90wt％的丙烯酰胺单元和10至40wt％的丙烯酸单元的共聚物，其中以wt％计的数字在每种情况下总计为100wt％。一般而言，丙烯酰胺均聚物和丙烯酰胺共聚物具有1000000克/摩尔至30000000克/摩尔，优选5000000克/摩尔至30000000克/摩尔的重均分子量Mw，由相对于聚苯乙烯标准物的尺寸排阻色谱(SEC)在THF中在40℃下测定。合适的絮凝剂b2)是一种或多种具有来自包含以下的组的季铵基团的阳离子单体的均聚物或共聚物：二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二乙基氯化铵(DADEAC)、(3-甲基丙烯酰基-氧基)丙基三甲基氯化铵(MPTAC)、(2-甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(METAC)、(3-甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)。特别优选的是二烯丙基二甲基氯化铵(聚DADMAC)的均聚物或共聚物。一般而言，基于阳离子聚合物的总重量，阳离子聚合物包含50至100wt％，优选60至10本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水可再分散聚合物粉末组合物，包含：/na)一种或多种单体的基础聚合物，所述单体来自含有以下的组：具有1-15个碳原子的非支链或支链烷基羧酸的乙烯基酯、具有1-15个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烃、二烯和卤代乙烯，/nb)一种或多种来自含有以下的组的絮凝剂；b1)来自含有以下的组的一种或多种单体的丙烯酰胺均聚物或丙烯酰胺共聚物：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸；b2)具有来自含有以下的组的季铵基团的一种或多种阳离子单体的阳离子均聚物或共聚物：二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二乙基氯化铵(DADEAC)、(3-甲基丙烯酰氧基)-丙基三甲基氯化铵(MPTAC)、(2-甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(METAC)、(3-甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)；b3)来自含有淀粉、淀粉衍生物、纤维素和纤维素衍生物的组的多糖，其中絮凝剂b)在23℃下在1wt％水溶液中各自具有至少20mPas的布氏粘度。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水可再分散聚合物粉末组合物，包含：
a)一种或多种单体的基础聚合物，所述单体来自含有以下的组：具有1-15个碳原子的非支链或支链烷基羧酸的乙烯基酯、具有1-15个碳原子的醇的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烃、二烯和卤代乙烯，
b)一种或多种来自含有以下的组的絮凝剂；b1)来自含有以下的组的一种或多种单体的丙烯酰胺均聚物或丙烯酰胺共聚物：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸；b2)具有来自含有以下的组的季铵基团的一种或多种阳离子单体的阳离子均聚物或共聚物：二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二烯丙基二乙基氯化铵(DADEAC)、(3-甲基丙烯酰氧基)-丙基三甲基氯化铵(MPTAC)、(2-甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵(METAC)、(3-甲基丙烯酰胺基)丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)；b3)来自含有淀粉、淀粉衍生物、纤维素和纤维素衍生物的组的多糖，其中絮凝剂b)在23℃下在1wt％水溶液中各自具有至少20mPas的布氏粘度。
2.根据权利要求1所述的水可再分散聚合物粉末组合物，其特征在于，包含的絮凝剂b1)是丙烯酰胺与丙烯酸和/或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的共聚物。
3.根据权利要求1所述的水可再分散聚合物粉末组合物，其特征在于，包含的絮凝剂b1)是包含60至90wt％的丙烯酰胺单元和10至40wt％的丙烯酸单元的共聚物。
4.根据权利要求1所述的水可再分散聚合物粉末组合物，其特征在于，包含的絮凝剂b2)是含有基于阳离子聚合物总重量50至100wt％的具有季铵基团的阳离子单体单元的共聚物。
5.根据权利要求1或4所述的水可再分散聚合物粉末组合物，其特征在于，包含的絮凝剂b2)是二烯丙基二甲基氯化铵的均聚物或共聚物(聚DADMAC)。
6.根据权利要求1-5所述的水可再分散聚合物粉末组合物，其特征在于，在每种情况下基于所述水可再分散聚合物粉末组合物的聚合物组分的总重量，其包含0.05至2.0wt％的絮凝剂b)。
7.根据权利要求1-6所述的水可再分散聚合物粉末组合物，其特征在于，其包含来自包括以下的组的基础聚合物作为基...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿卜杜尔马杰德·哈什姆扎德，
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
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