一种可再分散于水的聚合物粉末，所述聚合物粉末通过对以下物质的水性混合物进行干燥而制得：可热固化的环氧树脂，该环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)至少为50°C；以及能够在高于所述环氧树脂的Tg的温度下分散所述环氧树脂的胶体稳定剂,优选是聚乙烯醇,以所述可热固化的环氧树脂的重量为基准计，所述胶体稳定剂的含量至少为2重量%。所述RDP可以任选包含硬化剂或者固化剂，在与水混合的时候可以被水泥组分硬化、固化或交联。本发明专利技术的可再分散于水中的聚合物粉末在水泥制剂中具有意想不到的优良的再分散性和优异的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于水泥组合物的可再分散的聚合物粉末组合物，其由环氧树脂和胶体稳定剂制备。
技术介绍
在建筑应用中，人们可以使用水泥、砂子和有机聚合物制备灰浆。为了减少运输成本，聚合物可以以可再分散的聚合物粉末的干态形式运输和加入。可再分散的聚合物粉末作为粘结剂，用来改进水泥粘合剂制剂的粘合性。聚合物的粉末形式通常是通过以下方式制得的对液体聚合物组合物进行喷雾干燥，制得自由流动的粉末。为了在加入该聚合物粉末的应用制剂(例如混凝土)中起到其作用，希望该聚合物粉末能在应用制剂中很容易地再分散。由乳液聚合物制得的可再分散的聚合物粉末被广泛用于各种建筑用途，例如水泥 基砖瓦粘合剂(CBTA)、自动流平地板铺设配混物(SLFC)，用来改进水泥组合物的机械性质，所述乳液聚合物包括例如こ酸こ烯酷/こ烯共聚物，各种丙烯酸类聚合物，苯こ烯/丁ニ烯共聚物，以及こ酸こ烯酷/叔羧酸(versatic acid)こ烯基酯共聚物。为了进ー步改进水泥组合物的机械性质和化学性质，例如水硬性稳定性、抗压缩性、耐磨性、耐溶剂性以及耐化学性和防污性，需要用可交联聚合物制备可再分散的聚合物粉末。环氧树脂是可交联的聚合物，用来使得包括混凝土在内的水泥材料具有韧性、减小的透水性、快速凝固、以及耐化学性和防污性。环氧树脂还用来修复混凝土和水泥灰浆以及防水砂浆层或涂层。人们已经将环氧官能团结合入乳液聚合物中，例如通过以下方式来完成所述结合使用甲基丙烯酸缩水甘油酯以及可聚合的环氧官能単体，或者在聚合步骤之前或之后将极低分子量的液态环氧树脂与丙烯酸类胶乳掺混。但是，所述环氧官能团的含量很低，获得的所需性质极少，这些所需的性质可能是由可交联聚合物带来的。另ー种方式是利用水性环氧乳液或者液体环氧树脂，以及水性硬化剂与水泥合井，形成三份式体系，但是这种体系很难进行加工，具体来说是难以进行运输、混合，储存寿命短，容易造成设备污染等。我们发现通过对液态环氧树脂或者液态环氧乳液进行干燥，会形成无法进行再分散的结块，而不是形成粉末，即使在使用干燥助剂和抗结块剂的时候也是如此。Warner等人在美国专利第4，123，403号中公开了通过连续挤出法制备具有受控粒度的水性环氧树脂微悬浮液。待分散的聚合物可以是任何常规固体热塑性树脂，例如在约高于20°C的温度熔化，优选在大约50-200°C熔化，更优选在大约80-200°C熔化，所述热塑性树脂的降解温度略高于其熔点。该文献公开了待分散的聚合物不一定是纯聚合物，例如热塑化的聚合物可以包含常规添加剤，例如顔料、染料、填料、稳定剂、阻燃剂、乳化剂等。优选是乳化剂是作为保护胶体的那些乳化剤，例如聚こ烯醇，优选其分子量至少约为50，000,特别优选至少约为100，000。机械分散可以在比树脂的熔点高至少20°C、优选高至少40°C的温度下进行，所述熔点定义为树脂从固态转变为可流动的粘性液体的相变的温度。该文献公开了可以通过常规的方式，例如过滤、离心、蒸发和喷雾干燥，对微悬浮液进行脱水，从而从水性聚合物微悬浮液制得细分散的聚合物粉末。该文献公开了所述粉末可以用于静电涂覆或者印刷工艺，可以在纸张涂料中作为塑性顔料。在Warner等人专利的实施例I中，使用水解程度88 %的大约120千克/摩尔的聚こ烯醇水溶液，相对于软化点为72° C的固体环氧树脂，聚こ烯醇的浓度为5. 7重量％，在大约102°C下进行所述机械分散エ艺，在此温度下，从连续聚合物转化为不连续聚合物。在冷却之后，分散的固体聚合物颗粒的体均粒径约为O. 55微米。但是，虽然所述树脂的软化点为72° C，玻璃化转变温度低得多，制得的聚合物颗粒将表现出很差的再分散性。另夕卜，Warner等人没有公开在水泥组合物中使用喷雾干燥的可再分散的聚合物粉末。在本专利技术中，我们惊人地发现，通过使用包含聚こ烯醇作为胶体稳定剂或者喷雾干燥助剂的具有高玻璃化转变温度(Tg)的热固性或可交联环氧树脂，在水泥应用中出人意料地提供了极佳的再分散性和显著的稳定性。专利技术概述 本专利技术提供了一种可再分散的聚合物粉末(RDP)，其包含以下物质的共干燥混合物可热固化的环氧树脂，其玻璃化转变温度(Tg)至少为50° C，优选至少为55° C，更优选至少为60° C，例如为60-150° C，通常为60-125° C ;以及胶体稳定剂，所述胶体稳定剂包含聚こ烯醇，以所述可热固化的环氧树脂的重量为基准计，聚こ烯醇的量至少为2重量％，优选为5-35重量％，更优选为6-25重量％。根据本专利技术，所述RDP可以包含硬化剂或固化剂，也可以不含硬化剂或固化剂。在一些实施方式中，可以通过将固化剂或硬化剂与喷雾干燥制得的交联环氧树脂粉末干混合(但是不是在喷雾干燥之前进行)，从而将固化剂或硬化剂配入体系之内。根据本专利技术，当与水混合的时候，所述RDP可以被水泥组分硬化、固化或者交联。本专利技术的可再分散于水中的聚合物粉末在水泥制剂中具有意想不到的优良的再分散性和优异的稳定性。所述可热固化的环氧树脂的平均粒度为O. 05-5微米，优选为O. 1-3微米，最优选为O. 15-2微米。在本专利技术的ー个方面，所述可再分散的聚合物粉末可以通过以下方式制备对热固性环氧树脂和包含PVOH的胶体稳定剂的水性混合物进行干燥，制得所述可再分散于水的聚合物粉末。所述热固性环氧树脂的水性分散体可以通过机械分散或者熔融捏合技术提供，或者通过任何其它高剪切混合技术提供，可以在形成所述热固性环氧树脂的水性分散体之前和/或过程中，将所述胶体稳定剂与所述热固性环氧树脂混合。可以在形成所述水性分散体之后，将另外的稳定剂后加入到所述水性分散体中。然后，可以对所述可热固化环氧树脂和胶体稳定剂的水性分散体进行喷雾干燥，制得所述可再分散于水的聚合物粉末。所述制得的可热固化的环氧树脂的水性分散体以及可再分散的聚合物粉末中，所述可热固化的环氧树脂都没有发生固化、交联或硬化，不含用于所述可热固化的环氧树脂的硬化剂或者固化剂。通过使用PVOH(优选部分水解的PV0H)作为胶体稳定剂以及玻璃化转变温度(Tg)至少为50°C的可热固化的环氧树脂，使得可热固化的环氧树脂具有极佳的再分散性，同时不会对喷雾干燥造成负面影响，而且水泥基组合物获得良好的稳定性。在本专利技术的另ー个方面，可以通过以下方式制备干混合物制剂，或者水泥组合物，例如水泥基砖瓦粘合剤将水泥组分与由可热固化的可固化可硬化环氧树脂制得的可再分散于水的聚合物粉末混合，制得一种组合物，例如干灰浆混合物，该组合物在干态形式下具有良好的稳定性。当所述干混合物组合物与水混合的时候，所述可交联的环氧树脂或者可再分散的聚合物粉末可以被所述水泥组分固化、交联或硬化，但是在与水混合之前，则不会发生上述固化、交联或硬化。专利技术的详细描述除非另外说明，否则，所有的温度和压カ单位都是室温和标准压力(STP)。本文列出的所有范围都包括端值且可以组合。所有包括括号的术语表不包括括号的内容和不包括括号的内容的任一*清况或两种情況。例如，术语“(甲基)丙烯酸酷”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的情況。甲基丙烯酸类，以及它们的混合物。如本文所用，除非另外指出，否则术语“分子量”表示以常规方法測定的数均分子量。数均分子量表示単独的大分子分子量的算木平均值。数均分子量通过以下方式确本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可再分散于水的聚合物粉末(RDP)，所述可再分散于水的聚合物粉末包含可热固化的环氧树脂与胶体稳定剂的共干燥混合物,所述可热固化的环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)至少为50°C,所述胶体稳定剂能够在高于所述环氧树脂的Tg的温度下分散所述环氧树脂,以所述可热固化的环氧树脂的重量为基准计，所述胶体稳定剂的量至少为2重量%。
【技术特征摘要】
2011.06.23 US 61/500,2761.一种可再分散于水的聚合物粉末(RDP)，所述可再分散于水的聚合物粉末包含可热固化的环氧树脂与胶体稳定剂的共干燥混合物，所述可热固化的环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)至少为50° C，所述胶体稳定剂能够在高于所述环氧树脂的Tg的温度下分散所述环氧树脂，以所述可热固化的环氧树脂的重量为基准计，所述胶体稳定剂的量至少为2重量％。2.如权利要求I所述的可再分散于水的聚合物粉末，其特征在于，以所述可热固化的环氧树脂的重量为基准计，所述胶体稳定剂包含至少2重量％的聚乙烯醇。3.如权利要求2所述的可再分散于水的聚合物粉末，其特征在于，以所述可热固化的环氧树脂的重量为基准计，所述聚乙烯醇的量为5-35重量％，所述聚乙烯醇是部分水解的，所述可热固化的环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)至少为55° C。4.如权利要求I所述的可再分散于水的聚合物粉末，其特征在于，所述聚合物粉末不含用于环氧树脂的固化剂或硬化剂。5.如权利要求4所述的可再分散于水的聚合物粉末，其特征在于，所述环氧树脂是双酚A或双酚F以及表氯醇的具有环氧端基的线性、非交联聚合物。6.一种用来制备可再分散于水的聚合物粉末的方法，该方法包括对玻璃化转变温度(Tg)至少为50° C的可热固化环氧树脂和...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪亮，M·N·瑟达哈恩，M·J·拉德勒，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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