BR112015006316B1

BR112015006316B1 - Mistura de pós de polímero redispersáveis

Info

Publication number: BR112015006316B1
Application number: BR112015006316-0A
Authority: BR
Inventors: Linda Kim-Habermehl; Mark D. Westmeyer
Original assignee: Dow Global Technologies Llc; Rohm And Haas Company
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2020-12-15
Also published as: JP6243913B2; CN104703941A; JP2015535872A; BR112015006316A2; US20150274959A1; CN104703941B; EP2882697B1; EP2882697A1; US9574076B2; WO2014052034A1

Abstract

mistura de pós de polímero redispersáveis. uma mistura que contém: (a) um pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico com um polímero de núcleo que é um acrílico tendo uma temperatura de transição vítrea em uma faixa de -40 a 50 graus celsius e um polímero de envoltório que é solúvel em álcali e contém mais funcionalidades do grupo carboxila do que o polímero de núcleo e contendo um agente de nucleação tendo um ponto de ebulição de 150-500 graus celsius e uma solubilidade em água de 3,5 por cento em peso ou menor; e (b) um segundo pó de polímero redispersável selecionado dentre pós de polímero redispersável de copolímero de acetato de etileno e pós de polímero de uma mistura de copolímero de acetato de vinila-etileno e éster vinílico de copolímero de ácido versático; em que a concentração de (a) é maior do que 20 por cento em peso e menor do que 100 por cento em peso do peso total combinado de (a) e (b). a mistura pode conter ainda: (c) a cimento portland; (d) cimento rico em alumina; e (e) sulfato de cálcio.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a misturas de pós de polímero redispersáveis para uso em formulações de mistura seca de cimento e em particular, formulações de mistura seca contendo cimento rico em alumina e um pó de polímero redispersável. A presente invenção compreende ainda misturas de pós de polímero redispersável em combinação com outros componentes para formar formulações de mistura seca.

Introdução

[002] Formulações de cimento com mistura seca (ou simplesmente “formulações de mistura seca” ou “misturas secas”+ são valiosas para transportar e armazenar composição de cimento em um estado pronto para a misturação e uso. Geralmente, a preparação de uma argamassa a partir de uma formulação de mistura seca exige meramente a adição de água e misturação. Formulações de mistura seca compreendem frequentemente pó de polímero redispersável (RDP) aditivo para melhorar as propriedades de uma argamassa preparada pela misturação da formulação de mistura seca com água.Um RDP aditivo usado nas formulações de mistura seca são partículas redispersáveis de copolímeros de acetato de vinila-etileno (VAE) e misturas de VAE e copolímeros de éster vinílico de ácido versático (VeoVA) (copolímeros de VAE/VeoVA).Estes tipos de polímeros aditivos são utilizáveis para aumentar as propriedades de funcionamento da mistura seca à medida que ela é dispersada em água para formar uma argamassa, na aplicação da argamassa, e/ou aumentar a resistência e flexibilidade da argamassa resultante formando uma rede de polímero dentro da argamassa resultante.

[003]Formulações de mistura seca contendo cimento rico emalumina são particularmente de interesse.Cimento rico em alumina provê tempos de pega mais rápidos em relação aos cimentos Portland. Formulações de cimento ricas em alumina são especialmente desejáveis para uso em adesivos de ladrilho de cimento premium (CTA) e também em membranas a prova de água, pasta de cimento e forros de reforço. Cimento rico em alumina contém um teor de alumina (Al2O3) maior do que 30 por cento em peso (% em peso), preferivelmente 40% em peso ou maior, mais preferivelmente 55% em peso ou maior e mais preferivelmente 70% em peso ou maior com base no peso total de cimento rico em alumina.

[004] É um desejo contínuo na indústria de formulações de mistura seca melhorar as propriedades da argamassa e aumentar o desempenho de uso final das argamassas. Por exemplo, é desejável aumentar a resistência ao cisalhamento por imersão em água.Resistência ao cisalhamento por imersão em água é uma medida da resistência ao cisalhamento de uma argamassa envelhecida após ser submersa em água.Também é desejável aumentar os tempos de pega de uma argamassa. Tempos de pega mais curtos permitem que os trabalhadores se movam da aplicação de uma argamassa durante construção para estágios subsequentes na construção mais rapidamente, o que melhora a produtividade. É ainda desejável também diminuir a carga de água exigida para uma formulação de mistura seca.A carga de água exigida revela quanta água é exigida para combinar com a mistura seca a fim de alcançar as propriedades ideais da argamassa.

[005] Ao mesmo tempo, é desejável reter as formulações de mistura seca o mais perto possível das formulações bem aceitas e correntes.Isto é desejável para manter os baixos custos e para evitar mudar dramaticamente as práticas da indústria corrente, que podem exigir testes e qualificações extensivas para confirmar que os padrões da indústria ainda são satisfeitos. Por exemplo, a tecnologia RDP dominante, corrente para formulações de cimento de mistura seca é com base em copolímeros de VAE e VAE/VeoVa.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] A presente invenção provê uma mistura de pó de polímeroredispersável apropriada para uso em uma formulação de mistura seca para produzir uma argamassa tendo resistência ao cisalhamento por imersão em água superior, tempos de pega mais curtos e carga de água inferior a de um cimento em mistura seca compreendendo RDPs selecionados dentre copolímeros de VAE e VAE/VeoVA como os únicos RDPs na formulação. Surpreendentemente, a mistura da presente invenção contém uma mistura de RDP de copolímeros selecionados dentre VAE e VAE/VeoVA em combinação com outro RDP como uma gota em substituição a apenas RDPs de VAE ou VAE/VeoVa quando formando uma formulação de mistura seca.

[007]Surpreendentemente, uma mistura de RDP acrílico com umRDP de VAE ou copolímeros de VAE/VeoVA resulta em uma mistura de RDP que quando usada em uma formulação de mistura seca produz uma argamassa tendo resistência ao cisalhamento por imersão em água superior e tempos de pega mais curtos do que o de uma formulação de mistura seca comparável (mesma formulação exceto para a composição do pó de polímero redispersável) compreendendo um pó de polímero redispersável apenas de copolímeros de VAE ou VAE/VeoVA.

[008] Ainda mais surpreendentemente, a mistura de RDP pode ter 50% em peso ou mais de um RDP selecionado dentre copolímeros de VAE e VAE/VeoVA, evitando assim variações significantes nos custos das formulações de mistura seca correntes usando RDPs selecionados dentre copolímeros de VAE e VAE/VeoVA enquanto obtendo ainda os benefícios de resistência ao cisalhamento por imersão em água superior, tempos de pega mais curtos e cargas inferiores de água.

[009] Ainda mais surpreendente é que a amplitude deste efeito sinergístico nas formulações de mistura seca da mistur de RDP acrílico com o RDP selecionado dentre copolímeros de VAE e VAE/VeoVA não é observada quando misturando o RDP acrílico com outros RDPs tal como um RDP de estireno-butadieno sugerindo uma relação sinergística favorável não universal entre o RDP acrílico e o RDP selecionado dentre copolímeros de VAE e VAE/VeoVA.

[0010] Em um primeiro aspecto, a presente invenção é uma mistura compreendendo: (a) um pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico compreendendo um polímero de envoltório externo associado com um polímero de núcleo interno em que o polímero de núcleo é um polímero acrílico tendo uma temperatura de transição vítrea em uma faixa de -40 a 50 graus Celsius e o polímero de envoltório é um polímero solúvel em álcali que contém mais funcionalidades carboxila do que o polímero de núcleo, o pó redespersível de núcleo-envoltório acrílico compreendendo ainda um agente de nucleação tendo um ponto de ebulição em um faixa de 150-500 graus Celsius e uma solubilidade em água de 3,5 por cento em peso ou menor; e (b) um segundo pó de polímero redispersável selecionado dentre pós de polímero redispersável de copolímero de acetato de vinila-etileno e pós de polímero de uma mistura de copolímero de acetato de vinila-etileno e éster vinílico de copolímero de ácido versático; em que a concentração do pó de polímero redispersável acrílico (a) é maior do que 20 por cento em peso e menor do que 100 por cento em peso do peso combinado total dos pós redispersáveis (a) e (b).

[0011]Desejavelmente, a mistura do primeiro aspecto compreendeainda: cimento Portland; cimento rico em alumina tendo um teor de alumina maior do que 30 por cento em peso com base no peso de cimento rico em alumina; e sulfato de cálcio.

[0012] A mistura da presente invenção é utilizável para preparar argamassas que são utilizáveis, por exemplo, como adesivos de ladrilhos para cimento, pasta de cimento, membranas aprova de água, membranas de isolamento de rachaduras, argamassas de reparo, e forros de reforço.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0013] “CUVO” se refere ao ASTM International e é usado para designar um método de teste pelo número como publicado pelo ASTM. “CPUK” se refere ao American National Standards Institute. “KUQ” se refere à International Organization for Standardization e é usado para identificar os números do método de teste do ISO. Números de teste se referem aos testes mais recentes publicados antes da data de prioridade deste documento a menos que especificado em contrário por uma data (por exemplo, usando um sufixo unido com hífen após o número do teste+o “Múltiplo” significa dois ou maiso “E/ou” significa “e, ou eqoq woc cnvgmcvkxc” Vqfcu cu fckzcu kpenwgo pontos finais a menos que especificado em contrário. A especificação de um “E” com um subscrito numérico quando identificando compostos orgânicos se refere ao número de átomos de carbono no composto orgânico. Pó de polímero redispersável, ou RDP, se refere a um pó de polímero que pode ser disperso em água deionizada, desejavelmente em tal extensão que as partículas se dispersam completamente em vez de se aglomerarem para formar partículas equivalentes ao tamanho das partículas na dispersão usada para preparar o TFRo “Hqtowncção” se refere a uma mistura preparada de acordo com uma fórmula específica.

[0014] O RDP de núcleo-envoltório acrílico da presente invenção compreende um polímero de envoltório cq tgfqt g “cuuqekcfq” eqo wo polímero de núcleo interno. “Cssociado” significa próximo um do outro devido a restrições físicas ou mecânicas. Por exemplo, o polímero de envoltório pode encerrar fisicamente o polímero de núcleo ficando assim associado ao polímero de núcleo por uma restrição física. O polímero de envoltório pode ser também, ou alternativamente, ligado (por exemplo, através de copolimerização) ao polímero de núcleo ficando assim associado através de restrições químicas. Q rqníogtq fg gpxqnv„tkq guVá “cq tgfqt” do polímero de núcleo, o que significa que ele está localizado mais próximo da superfície externa da partícula de RDP de núcleo-envoltório do que o polímero de núcleo. Desejavelmente, o polímero de envoltório é exposto na superfície externa da partícula de RDP de núcleo-envoltório e geralmente circunda o polímero de núcleo.

[0015] O polímero de núcleo é um polímero acrílico. Um polímero acrílico contém mais do que 50% em peso de monômeros (met)acrílicos copolimerizados com base no peso total de monômero copolimerizado para formar o polímero acrílico. Monômeros (met)acrílicos incluem (met)acrilatos, (met)acrilamidas, e ácidos (met)acrílicos. Para conveniência aqui, o prefixo “(met)” em uma palavra se refere tanto a palavra kpenwkpfq “ogV” como a rcncxtc ugo “ogV” EqpugswgpVgogpVg. “(met)acrílico” se refere tanto a metacrílico como acrílico. Para evitar dúvidas, o “polímero acrílico” pode compreender mais do que 50% em peso de monômeros acrílicos, monômeros metacrílicos ou uma combinação de monômeros acrílicos e monômeros metacrílicos. Exemplos de monômeros (met)acrílicos apropriados para preparar o polímero de núcleo incluem qualquer um ou uma combinação de mais do que um selecionado dentre acrilato de etila, acrilato de butila, acrilato de 2-etilhexila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de butila, metil metacrilamida, e metacrilato de hidroxietila.

[0016] O polímero de núcleo tem uma temperatura de transição vítrea (Tg) de -40 graus Celsius (°C) ou superior, preferivelmente -10°C ou superior e mais preferivelmente 15°C ou superior. Ao mesmo tempo, o polímero de núcleo tem uma temperatura de transição vítrea de 50°C ou menor, preferivelmente 25°C ou menor e mais preferivelmente 20°C ou menor. Esta faixa de Tg permite que o polímero de núcleo forme um filme de polímero de reforço dentro de uma argamassa feita da formulação de mistura seca. Determinar a Tg para um polímero de núcleo preparando o polímero de núcleo sozinho e medir a Tg daquele copolímero de núcleo. Medição da Tg de um polímero de acordo com ASTM D7426-08 usando uma taxa de aquecimento e resfriamento de 10°C por minuto.

[0017]Desejavelmente, o polímero de núcleo fi “kpuqnúxgn go ánecnk”Em contraste, o polímero de envoltório é “solúvel em álcali” A determinação de se um polímero é solúvel em álcali ou insolúvel em álcali pela preparação do polímero sozinho e em seguida misturação com um volume de solução aquosa a pH 8,0 a 23°C, isto é dez vezes o volume do polímero para formar uma mistura. Agitar a mistura vigorosamente e deixar assentar 24 horas.Se o polímero permanece visível após 24 horas ele é insolúvel em álcali. Se o polímero dissolve como evidenciado por não ser mais visível então o polímero é solúvel em álcali. Teste do polímero de envoltório e polímero de núcleo independente um do outro para determinar se eles são insolúveis em álcali ou solúveis em álcali.

[0018] O polímero de envoltório contém funcionalidades do grupo carboxila. O polímero de núcleo pode conter também funcionalidades do grupo carboxila, ou ser livre de funcionalidades do grupo carboxila. Independente de se o polímero de núcleo contém funcionalidades do grupo carboxila, o polímero de envoltório contém mais funcionalidades do grupo carboxila do que o polímero de núcleo. Desejavelmente, o polímero de envoltório tem um nível de carboxilação de 0,1 por cento ou mais, preferivelmente um por cento ou mais, e mais preferivelmente dois por cento ou mais. Ao mesmo tempo, o polímero de envoltório tem desejavelmente um nível de carboxilação de 20 por cento ou menos, preferivelmente 10 por cento ou menos e mais preferivelmente 5 por cento ou menos e ainda mais preferivelmente 3,5 por cento ou menos. Determinar o nível de carboxilação (isto é, quantidade de carboxilação ou “teor de ácido”"ou “nível de ácido”+"por titulação potencio-métrica de acordo com ASTM D664.

[0019] O polímero de envoltório contém desejavelmente monômeros copolimerizados selecionados dentre monômeros de ácido e monômeros de anidrido, incluídos.Exemplos de monômeros de ácido apropriados incluem ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido maleico, ácido fumárico.Exemplos de monômeros de anidrido apropriados incluem anidridoacrílico,anidrido metacrílico, semi-ésteres de anidridomaleico/fumárico/itacônico, anidrido maleico e anidrido itacônico.

[0020] A concentração combinada de monômeros de ácido e anidrido copolimerizados dentro do polímero de envoltório é desejavelmente 5% em peso ou maior, preferivelmente 10% em peso ou maior e mais preferivelmente 15% em peso ou maior do peso total do polímero de envoltório. Ao mesmo tempo, a concentração combinada de monômeros de ácido e anidrido copolimerizados no polímero de envoltório é desejavelmente 40% em peso ou menor e pode ser 35% em peso ou menor com base no peso total de polímero de envoltório.

[0021] Um polímero de envoltório desejável compreende, consiste mesmo de copolímeros de ácido metacrílico e metacrilato de metila. Em tal copolímero, a concentração de ácido metacrílico copolimerizado em relação ao peso total de copolímero é desejavelmente 5% em peso ou maior, preferivelmente 10% em peso ou maior, ainda mais preferivelmente 15% em peso ou maior e ainda mais preferivelmente 20% em peso ou maior enquanto ao mesmo tempo tendo desejavelmente 60% em peso ou menos, preferivelmente 50% em peso ou menos e tipicamente 40% em peso ou menos. O resto do copolímero é metacrilato de metila copolimerizado.

[0022] Um polímero de envoltório desejado é um copolímero de 5 a 40% em peso de monômeros selecionados dentre ácidos carboxílicos e anidridos, 30 a 95% em peso de monômeros selecionados dentre acrilato de alquila, metacrilato de alquila e estireno, e zero a 30% em peso de um éster de hidroxialquila de um ácido carboxílico ou acrilamida ou metacrilamida com a % em peso com base nos monômeros totais copolimerizados para formar o polímero de envoltório.

[0023] O polímero de envoltório tem desejavelmente um peso molecular médio ponderal de 2,500 gramas por mol (g/mol) ou mais, preferivelmente 5,000 g/mol ou mais e ao mesmo tempo tem um peso molecular médio ponderal de 500,000 g/mol ou menos, geralmente 250,000 g/mol ou menos e tipicamente 100,000 g/mol ou menos. Determinar o peso molecular médio ponderal do polímero de envoltório por cromatografia de permeação em gel.

[0024]Desejavelmente, o polímero de envoltório tem uma Tg de80°C ou superior, preferivelmente 85°C ou superior, ainda mais preferivelmente 90°C ou superior, ainda mais preferivelmente 95°C ou superior. Um limite técnico superior para a Tg do polímero de envoltório é desconhecido. Geralmente, o polímero de envoltório tem uma Tg de 200°C ou menor e ao mesmo tempo ele pode ter qualquer dos limites inferiores para a Tg.

[0025] A concentração de polímero de envoltório é desejavelmente 5% em peso ou maior e é preferivelmente 10% em peso ou maior, mais preferivelmente 15% em peso ou maior, ainda mais preferivelmente 20% em peso ou maior, ainda mais preferivelmente 25% em peso ou maior e pode ser 30% em peso ou maior, 40% em peso ou maior e ainda 50% em peso ou maior do que o peso total do polímero de envoltório e polímero de núcleo. Não existe um limite superior técnico conhecido outro que não, que o polímero de envoltório deve ter menos do que 100% em peso e tem geralmente 70% em peso ou menos, 60% em peso ou menos do peso combinado do polímero de envoltório e polímero de núcleo.

[0026] O RDP de núcleo-envoltório acrílico da presente invenção é feito tipicamente como uma dispersão de núcleo-envoltório em um processo de dois estágios inversos onde o polímero de envoltório é preparado primeiro e então o polímero de núcleo é preparado dentro do polímero de envoltório. As partículas de núcleo-envoltório são então isoladas por secagem por pulverização da dispersão para obter o RDP de núcleo-envoltório acrílico. O processo de dois estágios inversos para preparar o RDP de núcleo-envoltório acrílico da presente invenção é único, no entanto, ele usa um agente de nucleação para semear a formação de partícula e assim reduzir, e pode mesmo eliminar, a necessidade de incluir tensoativo na dispersão de núcleo- envoltório. A redução e/ou eliminação do tensoativo na dispersão de núcleo- envoltório é valiosa porque o tensoativo pode causar a aglomeração das partículas de núcleo-envoltório durante a secagem por pulverização inibindo assim redispersibilidade das partículas de núcleo-envoltório após o isolamento.

[0027] Para preparar a dispersão de núcleo-envoltório, alimentar uma mistura reativa contendo monômeros para o polímero de envoltório dentro de uma fase aquosa contínua enquanto misturando. Ao mesmo tempo, antes de, ou tanto antes de, como, enquanto adicionando a mistura reativa para o polímero de envoltório, alimentar um agente de nucleação dentro da fase aquosa contínua enquanto misturando. O polímero de envoltório se forma ao redor do agente de nucleação para criar uma dispersão de polímero de envoltório ao redor do agente de nucleação na fase aquosa. Sem querer ser limitado pela teoria, acredita-se que o agente de nucleação estimule a formação de gotículas durante a polimerização da fase envoltório provendo gotículas de material hidrofóbico ao redor do qual o polímero de envoltório migrará de modo que a porção hidrofóbica do polímero de envoltório pode se alinhar com o agente de nucleação, e a porção hidrofóbica do polímero de envoltório pode permanecer exposta na fase aquosa. Em tal papel, o agente de nucleação semeia a formação da fase dispersa e reduz ou elimina a necessidade de um tensoativo adicional para induzir a formação da fase dispersa. Após a polimerização do polímero de envoltório, alimentar uma mistura reativa contendo monômeros para o polímero de núcleo em dispersão. O polímero de núcleo geralmente termina com o agente de nucleação dentro do polímero de núcleo. Uma vez que o polímero de núcleo tenha sido polimerizado, a dispersão resultante pode ser seca por pulverização para isolar as partículas da fase dispersa. Frequentemente um estabilizador coloidal está incluído durante o processo de secagem por pulverização, particularmente com concentração de polímero de envoltório em relação ao polímero de núcleo, a fim de aumentar a redispersibilidade do RDP. O polímero de envoltório pode agir como um estabilizador sozinho, de modo que a concentração de polímero de envoltório no RDP aumente a necessidade de que o estabilizador coloidal adicional diminua para o ponto em que o estabilizador coloidal adicional é desnecessário.

[0028] Como um resultado deste método de fabricação, o RDP de núcleo-envoltório acrílico geralmente contém menos tensoativos do que RDPs preparados na ausência de agente de nucleação, e podem ser livres de tensoativos. Além do mais, o RDP de núcleo-envoltório acrílico geralmente contém o agente de nucleação.

[0029] Para funcionar apropriadamente, o agente de nucleação precisa evitar a volatização durante a formação da dispersão de núcleo-envoltório e, consequentemente o ponto de ebulição deve ser superior ao da temperatura da fase aquosa durante a formação da dispersão de núcleo-envoltório. Agentes de nucleação apropriados têm um ponto de ebulição de 150°C ou superior, preferivelmente 200°C ou superior e ao mesmo tempo 500°C ou inferior. Determinar o ponto de ebulição do agente de nucleação de acordo com ASTM D6352.

[0030] Agentes de nucleação apropriados têm também uma solubilidade em água de 3,5% em peso ou menor e podem ter uma solubilidade em água de 3,0% em peso ou menor, 2,5% em peso ou menor, 2,0% em peso ou menor, 1,5% em peso ou menor, 1,0% em peso ou menor e ainda 0,5% em peso ou menor. Solubilidade em água se refere à quantidade máxima de um material que dissolve visivelmente em água a 23°C, expressada como uma porcentagem em peso em relação ao peso de água. Por exemplo, se um máximo de cinco gramas de material dissolve visivelmente em 100 gramas de água, então a solubilidade em água daquele material é 5%em peso. Determinar a solubilidade de acordo com ASTM E1148.

[0031] Exemplos de materiais que podem ser agentes de nucleação apropriados incluem qualquer um ou uma combinação de mais do que um material selecionado dentre C3 a C10 alquila glicol éteres; fenil glicol éteres tais como etileno glicol fenil éter; C3 a C10 alquila diglicol éteres tais como dipropileno glicol n-butil éter; C3 a C10 alquilaril glicol éteres tais como etileno glicol octilfenil éter; C3 a C10 alquilaril diglicol éteres tais como dipropileno glicol n-butil éter; C3 a C10 alquilaril glicol éteres tais como etileno glicol octilfenil éter; C3 a C10 alquilaril diglicol éteres tais como dipropileno glicol butilfenil éter; C3 a C10 alquil ésteres de C3 a C9 ácidos alcanóicos, tais como succinato de butila; C3 a C10 alquil diésteres de C3 a C9 ácidos alcanóicos, tais como propionato de 2,2-dimetil-1-metiletil-1,3- propanodiil bis 2-metila; e C3 a C10 dialquil ésteres de C3 a C10 ácidos alcanóicos, tais como glutarato de diisobutila, succinato de diisobutila, adipato de diisobutila. O agente de nucleação compreende ou consiste desejavelmente de isobutirados de alquila e/ou alquila ramificada.

[0032] O agente de nucleação está tipicamente presente a uma concentração menor do que 5% em peso, preferivelmente 3% em peso ou menor, mais preferivelmente 2% em peso ou menor e mais preferivelmente um % em peso ou menos enquanto estando ao mesmo tempo presente a uma concentração maior do que zero % em peso com concentração em relação ao peso total do RDP de núcleo-envoltório acrílico.

[0033] O RDP de núcleo-envoltório acrílico pode compreender ainda um estabilizador coloidal.Estabilizadores coloidais são utilizáveis para evitar que as partículas de RDP se aglomerem irreversivelmente quando isoladas e armazenadas, e facilitam assim a redispersão das partículas. Estabilizadores coloidais apropriados incluem álcool polivinílico, poli(vinil pirrolidona), condensados de ácido aril sulfônico-formaldeído e poliacrilamida. Álcool polivinílico é um estabilizador coloidal particularmente desejável. Quando presente, o estabilizador coloidal está tipicamente presente a uma concentração de 0,1% em peso ou maior, preferivelmente um % em peso ou maior e ao mesmo tempo tipicamente 15% em peso ou menor, preferivelmente 10% em peso ou menor e mais preferivelmente 4% em peso ou menor com a % em peso com base no peso do RDP de núcleo-envoltório acrílico. É desejável incluir o estabilizador coloidal quando o polímero de envoltório está presente a uma concentração menor do que 2% em peso ou maior do peso total do polímero de envoltório e polímero de núcleo. Quando o peso total do polímero de envoltório e polímero de núcleo é 20% em peso ou maior, o estabilizador coloidal é opcional.

[0034] O RDP de núcleo-envoltório acrílico pode compreender ainda opcionalmente um ou mais do que um de outros aditivos convencionais tal como um agente anti-espuma (geralmente a uma concentração de 1,5% em peso ou menor com base no peso do RDP), sais (tais como cloreto de magnésio e/ou cloreto de cálcio), emulsificantes, tensoativos, monossacarídeos, dissacarídeos e agentes anti-formadores de torta e agentes anti-bloco (tal como argila caulim, ou um dispersante ou super-plastificante) a uma concentração de 30% em peso ou menor, preferivelmente 15% em peso ou menor e geralmente três % em peso ou maior com base no peso do RDP.

[0035] A mistura da presente invenção compreende ainda um segundo RDP selecionado dentre RDPs de copolímeros de VAE e RDPs de copolímeros de VAE/VeoVA.

[0036] A concentração do RDP de núcleo-envoltório acrílico na formulação de mistura seca é desejavelmente maior do que 20% em peso, preferivelmente 30% em peso ou maior, ainda mais preferivelmente 40% em peso ou maior, e pode ser 50% em peso ou maior, 6% em peso ou maior, e ainda 70% em peso ou maior com base no peso combinado do RDP de núcleo-envoltório acrílico e o peso do segundo RDP. Tecnicamente, não existe um limite superior para a concentração do RDP de núcleo-envoltórioacrílico exceto para um limite prático que a concentração do RDP de núcleo- envoltório acrílico é menor do que 100% em peso do peso combinado do RDP de núcleo-envoltório acrílico e segundo RDP. Isto quer dizer que, a concentração do RDP de núcleo-envoltório acrílico pode ser 80% em peso ou menor, 70% em peso ou menor, 60% em peso ou menor, ainda 50% em peso ou menor, e ainda 40% em peso ou menor com base no peso total do RDP de núcleo-envoltório acrílico e segundo RDP.

[0037] É desejável maximizar o peso do segundo RDP para minimizar o custo da mistura e para manter o RDP mais similar aos RDPs comumente usados para formar formulações de mistura seca. Surpreendentemente, o RDP da presente invenção pode ter mais do que 50% em peso de um RDP de copolímero de VAE ou VAE/VeoVA e resultar ainda em formulações de mistura seca que alcançam resistência ao cisalhamento por imersão em água superior, tempos de pega mais curtos e cargas inferiores de água a das formulações de mistura seca contendo um RDP que é um RDP de copolímero de VAE puro ou RDPs de copolímero de VAE/VeoVA. A mistura da presente invenção é uma gota na substituição de RDP de copolímero de VAE ou RDP de copolímero de VAE/VeoVA nas formulações de mistura seca correntes.

[0038] A mistura da presente invenção pode compreender ainda cimento Portland, cimento rico em alumina, e sulfato de cálcio para formar uma formulação de mistura seca. Em tal formulação de mistura seca a quantidade total de RDP é desejavelmente 2% em peso ou maior, e pode ser 3% em peso ou maior, 4% em peso ou maior e ainda 5% em peso ou maior com base no peso total de cimento na formulação de mistura seca. Ao mesmo tempo, é comum que a quantidade total de RDP na formulação de mistura seca seja 20% em peso ou menor, preferivelmente 16% em peso ou menor e pode ser 12% em peso ou menor, 10% em peso ou menor, 8% em peso ou menor ou ainda 6% em peso ou menor com base no peso total de cimento na formulação de mistura seca.

[0039] Cimento Portland apropriado para uso na presente invenção é qualquer cimento Portland comum. Cimento rico em alumina apropriado para uso na presente invenção tem um teor de alumina (Al2O3) que é maior do que 30% em peso, preferivelmente 40% em peso ou maior, mais preferivelmente 55% em peso ou maior, ainda mais preferivelmente70 % em peso ou maior com base no peso total de cimento rico em alumina. O cimento rico em alumina pode ser selecionado, por exemplo, dentre cimento de aluminato de cálcio (CAC) e cimento de sulfoaluminato de cálcio (CSA).

[0040] A quantidade de cimento Portland na formulação de mistura seca é desejavelmente 25% em peso ou maior, e pode ser 30% em peso ou maior, ainda 40% em peso ou maior e ao mesmo tempo é geralmente 45% em peso ou menor, preferivelmente 40% em peso ou menor com base no peso total da mistura.

[0041] Independente da quantidade de cimento Portland presente, a quantidade de cimento rico em alumina na forma de formulação de mistura seca da presente invenção é desejavelmente 0,5% em peso ou maior, tipicamente um % em peso ou maior, preferivelmente 2,5% em peso ou maior e ao mesmo tempo tipicamente 10% em peso ou menor desejavelmente 8% em peso ou menor e preferivelmente 5,5% em peso ou menor com base no peso total da mistura formando a formulação de mistura seca.

[0042] A mistura formando a formulação de mistura seca compreende ainda sulfato de cálcio, tipicamente a uma concentração de 40% em peso ou maior e 60% em peso ou menor com base no peso total de cimento rico em alumina.

[0043] A formulação de mistura seca pode, e geralmente não contém cargas e outros aditivos convencionais, em quantidades convencionais, tais como, por exemplo, hidróxido de metal alcalino e/ou hidróxido de metal alcalino terroso selecionados dentre o grupo consistindo de óxido de zinco, hidróxido de zinco, e carbonato de hidróxido de zinco, um acelerador tal como carbonato de lítio, ácido tartárico, um ou mais espessantes tais como um éter de celulose, tal como hidroximetilcelulose, um desespumador, e um liquificador, dispersante, ou super-plastificante, tal como um dispersante de co-polímero solúvel em água, tal como OGNHNWZ™ 4873H. um policarboxilato (MELFLUX é a marca registrada BASF Construction Polymers GMBH). Exemplos de cargas incluem, por exemplo, cargas tais como areia de sílica e areia de quartzo, farinha de quartzo, carbonato de cálcio, dolomita, silicatos de alumínio, talco ou mica, ou cargas de peso leve tal como pedra-pomes, vidro espumado, concreto aerado, perlitas ou vermiculitas. Misturas de cargas também podem ser incluídas.

[0044] A mistura da presente invenção formando uma formulação de mistura seca é utilizável para hidratação para formar argamassa. A hidratação da formulação de mistura seca ocorre geralmente pela adição de água na formulação de mistura seca enquanto misturando. Um das vantagens da formulação de mistura seca da presente invenção em relação as outras formulações de mistura seca (particularmente aquelas contendo apenas RDPs selecionados dentre RDPs de copolímeros de VAE e VAE/VeoVA) é que ela tem uma carga inferior de água. Isto é, a formulação de mistura seca da presente invenção exige menos água para alcançar simultaneamente propriedades de consistência, compressibilidade e cisalhamento ideais (coletivamente, “Propriedades ideais") do que outras formulações de mistura seca. “Propriedades ideais” neste contexto se referem a valores ideais para três características, os métodos de teste que seguem: consistência (97,5% de valor da taxa sob Teste do Bastão de Heritage-Wolff), compressibilidade (>90% de umedecimento no Teste de Compressibilidade) e viscosidade (400,000-600,000 centiPoise no Teste de Viscosidade da Argamassa).

Teste do Bastão de Heritage

[0045] Colocar 100 gramas da mistura seca dentro de um recipiente de plástico e adicionar uma quantidade de água conhecida para formar uma argamassa (aproximadamente 20 gramas). Agitar uniformemente a argamassa durante 30 segundos com um bastão de madeira (espátula). Avaliar a consistência da argamassa colocando toda a composição de argamassa no topo do bastão de madeira enquanto segurando o bastão na posição horizontal. Avaliar a consistência caracterizando como a argamassa se movimenta ou cede sobre o bastão de acordo com a escala de caracterização seguinte: 100% = sem movimento; 97,5% = quase compacta com leve movimento; 95% = movimento leve e contínuo; 92,5% = movimento rápido e contínuo.

Teste deCompressibilidade

[0046] Preparar uma argamassa uniforme adicionando uma quantidade conhecida de água a mistura seca enquanto misturando. Aplicar a argamassa uniformemente ao longo do comprimento de um ladrilho acrílico. Deixar a argamassa descansar durante 10 minutos. Colocar uma placa de vidro no topo da argamassa e aplicar um peso de 2,2 quilogramas imediatamente sobre a placa de vidro e deixar descansar durante 30 segundos. Remover o peso e colocar uma folha de plástico sobre a placa de vidro, a folha de plástico tendo sido marcada sobre a mesma com uma grade de 10,16 centímetros por 10,16 centímetros (4 polegadas por 4 polegadas) dividida em 400 quadrados de tamanhos iguais. Determinar a porcentagem do vidro que é umedecida pela argamassa. Umedecimento maior do que 90% do vidro é ideal.

Teste de Viscosidade da Argamasssa

[0047] Preparar uma argamassa uniforme adicionando uma quantidade conhecida de água a mistura seca enquanto misturando.Medir a viscosidade da argamassa com um viscosímetro Brookfield Synchro-letric (Modelo RVT) em combinação com Brookfield Helipath mantido a 25 graus Celsius (°C) usando um eixo T-F. Para medir a viscosidade, colocar a argamassa em um copo de densidade e posicionar a mesma de modo que o eixo só toque a superfície da argamassa. Deixar que o eixo gire durante dois minutos a cinco rotações por minuto (rpm). Á medida que o eixo gira move o viscosímetro para cima e para baixo de modo que o eixo rotativo estabelece uma trajetória helicoidal através da amostra. Tomar a primeira medição de viscosidade após o eixo ter submergido após o término da rotação completa. Registrar quatro medições de viscosidade à medida que o viscosímetro se move em cada direção e a média das medições. Fazer a medição de viscosidade imediatamente após formar a argamassa. Uma viscosidade na faixa de 400,000 a 600,000 centiPoise (cps) é ideal.

[0048] Outro benefício da mistura seca da presente invenção é prover uma argamassa com Propriedades Ideais que tenha uma resistência ao cisalhamento por imersão em água superior e tempos de pega mais curtos do que outras formulações de mistura seca, particularmente aquelas contendo RDPs selecionados dentre apenas RDPs de copolímeros de VAE e VAE/VeoVA.

[0049] Determinar a resistência ao cisalhamento por imersão em água de acordo com o Padrão de Teste ANSI 118.4, seção 5.2.3. Em geral, conduzir o teste de resistência ao cisalhamento por imersão em água preparando uma argamassa uniforme, misturando água com uma mistura seca e em seguida usar a argamassa para unir dois pedaços de ladrilhos de mosaico cerâmicos impérvios juntos. Envelhecer os ladrilhos unidos a uma temperatura constante em uma faixa de 21-25°C e umidade constante em uma faixa de 45-55% de umidade relativa. Em seguida submergir os ladrilhos wpkfqu godckzq tfáiwc durante sete dias adicionais. Determinar a força de cisalhamento exigida para separar os ladrilhos um do outro de acordo com o método do Padrão de Teste citado.

[0050] Determinar o tempo de pega de acordo com ASTM C191 colocando na argamassa formada por misturação uma quantidade conhecida de água com a mistura seca para formar uma composição uniforme tendo propriedades ideais dentro de moldes circulares de tempo de pega e cobrir a argamassa com uma camada de plástico mantida no local com fitas de borracha. Caracterizar o tempo de pega inicial e tempo de pega final medindo a distância que as agulhas Vicat podem penetrar dentro da argamassa.Os exemplos seguintes ilustram formas de realização da presente invenção.

EXEMPLOS

[0051] Os componentes seguintes são usados para preparar osExemplos (Exs.) e Exemplos Comparativos (Exs. Comp.):

Síntese de RDP Acrílico A

[0052] Preparar um RDP de núcleo-envoltório acrílico compreendendo um envoltório de copolímero solúvel em álcali externo e um núcleo de copolímero de baixa Tg como se segue:

[0053] Preparar uma primeira emulsão de monômero compreendendo 1525 gramas de água, 0,183 gramas de sal de sódio de ácido etilenodiamina tetracético (EDTA), 4,77 gramas dodecilbenzeno sulfonato de sódio, 125,1 gramas de etoxilato de octilfenol (por exemplo, tensoativo VTKVQP™ Z-15, TRITON é uma marca registrada da The Dow Chemical Company), 981,0gramas de metacrilato de metila, 19,06 gramas de metacrilato de alila, 250,2 gramas de ácido metacrílico e 43,69 gramas de proprionato de mercapto metila. Preparar a emulsão misturando os componentes mencionados acima juntos até que uma solução uniforme é obtida.

[0054] Para um reator de 18,9 litros (cinco galões) equipado com um agitador mecânico, termopar, condensador e uma abertura de alimentação de aço inoxidável adicionar 1933 gramas de água deionizada e aquecer para 85°C. Alimentar a emulsão de monômero dentro do reator enquanto agitando ao longo de um período de quinze minutos usando uma bomba FMI. Então adicionar uma adição de 159 gramas de água deionizada e deixar resfriar para 50°C. Adicionar três soluções aquosas na ordem seguinte, uma após a outra por adição em uma dose (adição rápida): (1) uma solução de 15,89 gramas sulfoxilato de sódio-formaldeído em 151 gramas de água deionizada; (2) uma solução de 24,62 gramas hidroperóxido de terc-butila em 115 gramas de água; e (3) 0,095 gramas de sulfato ferroso heptahidrato em 61 gramas de água. A mistura de reação aumentou em temperatura, com um pico de 88°C após cerca de 20 minutos. Após os picos de temperatura, adicionar mais duas soluções aquosas por adição em uma dose na ordem seguinte: (1) 1,79 gramas de sulfoxilato de sódio-formaldeído em 9 gramas de água deionizada; e (2) 2,58 gramas de hidroperóxido de terc-butila em 60 gramas de água. Após dez minutos tratar o látex resultante com uma solução de neutralizador de 616 gramas de água deionizada, 150,9 gramas de hidróxido de sódio (50% aquoso) e 71,5 gramas de hidróxido de cálcio.

[0055] Após 15 minutos, adicionar por adição em uma dose uma solução de iniciador de 9,13 gramas de persulfato de amônio em 115 gramas de água deionizada. Seguinte a solução de iniciador com uma co-alimentação de uma segunda emulsão de monômero com uma segunda co-alimentação de iniciador. A co-alimentação de iniciador consiste de 42,89 gramas de persulfato de amônio e 723 gramas de água deionizada. A segunda emulsão de monômero consiste de 1973 gramas de água deionizada, 1131,4 gramas, 20% em peso de solução de álcool polivinilico *OQYKQN™ 6-88, MOWIOL é uma marca registrada da Polysciences, Inc.), 50,0 gramas de lauril sulfato de sódio, 3415,5 gramas de acrilato de butila e 3415,5 gramas de metacrilato de metila. Preparar a segunda emulsão misturando os componentes juntos para obter uma solução uniforme. Adicionar a segunda emulsão de monômero a uma taxa de 57,5 gramas por minuto e a co-alimentação de solução de iniciador a uma taxa de 4,1 gramas por minuto durante dez minutos. Após dez minutos, aumentar as taxas de alimentação para 117,6 e 9,1 gramas por minuto respectivamente. O tempo total de alimentação é 90 minutos. Manter a temperatura de reação entre 84°C e 86°C.

[0056] Adicionar 159 gramas de água deionizada para enxaguar a segunda emulsão de monômero no reator e 20 gramas de água deionizada para enxaguar a co-alimentação de solução de iniciador no reator. Resfriar o reator para 75°C enquanto adicionando a água de enxague. Simultaneamente alimentar as soluções aquosas de hidroperóxido de terc-butila (16% em peso) a 1,4 gramas por minuto durante 30 minutos e sal de sulfoxilato de sódio- formaldeído (4% em peso) a 3,7 gramas por minuto durante 30 minutos no látex enquanto resfriando pra 50°C. A 50°C adicionar 107 gramas de uma solução aquosa de biocida TQEKOC™"DV4U."47% em peso ativa ao longo de 10 minutos (ROCIMA é uma marca registrada da Rohm and Haas Company).

[0057] Isolar as partículas de látex de núcleo-envoltório acrílicas como um RDP por secagem por pulverização. A 23°C, tratar 1000 gramas de látex (aproximadamente 48% de sólidos em peso) com uma pasta fluida aquosa de 6,25 gramas de hidróxido de cálcio em 365 gramas de água. O látex neutralizado resultante tem um pH de 10-11 e um teor de sólidos de aproximadamente 35% em peso. A secagem por pulverização da emulsão de látex neutralizada usando um secador com pulverizador de laboratório Mobile Minor equipado com um bocal (SU4, Spray systems, Inc.) usando uma temperatura de entrada de 170-180°C, uma temperatura de saída de 62-64°C, uma taxa de fluxo de ar de 6,0-6,2 quilogramas por metro quadrado, taxa de fluxo da emulsão de látex de 55-65 gramas por minuto e fluxo de argila caulim para auxiliar a anti-formação de torta de 2,9-3,5 gramas por minuto. O RDP de núcleo-envoltório acrílico resultante tem 15% em peso polímero de envoltório com base no peso da partícula de RDP. O polímero de envoltório tem uma Tg de aproximadamente 95°C e o polímero de núcleo tem uma Tg de aproximadamente 17°C. O RDP tem um tamanho médio de partícula de 16-20 micrômetros como determinado por difração a laser de acordo com ISO13320-2009 usando um Analisador de Tamanho de Partícula por Difração a laser Beckman Coulter LS, série 13 320. A menos que especificado em contrário. “tamanho médio de partícula” se refere ao volume do tamanho médio de partícula. O RDP acrílico contém 2,59 % em peso de umidade com base no peso do RDP acrílico. O RDP acrílico compreende 12,41 % em peso de Argila Caulim como um agente anti-formador de torta com base no peso do RDP acrílico.

Síntese do RDP de SB

[0058] Preparar o RDP de SB misturando: (a) um látex de estireno- butadieno (SB) de carboxilatos formadores de filmes insolúveis em água que tem um teor de comonômero de 62 partes em peso de estireno, 35 partes em peso de butadieno e 3 partes em peso de ácido itacônico (uma carboxilação de 3% em peso) com base no peso total de comonômero e que tem um tamanho médio de partícula de 1500 Angstroms e uma Tg de 8°C; e (b) 10 por cento em peso de um álcool polivinílico (por exemplo. OQYKQN™ 4-88, MOWIOL é uma marca registrada da Kuraray Europe GMBH. MOWIOL 488 tem uma viscosidade DIN 53015 de 4±0,8 mPa*s (4% em peso de solução aquosa a 20°C), um grau de hidrólise de 87,7±1,0 mol %, um índice de éster DIN 53401 de 140±10 miligramas de hidróxido de potássio por grama, um teor de acetila residual de 10,8±0,8 peso/peso %, e um teor máximo de cinza de 0,5% (calculado como Na2O)). A mistura tem um teor de sólidos de 35 por cento em peso com base no peso da mistura. Bombear a mistura para um atomizador com dois bocais de fluido equipado com um secador com pulverizador Mobile Minor. A pressão do ar para o bocal foi fixada em um bar com fluxo de 50% que é equivalente a 6 quilogramas por hora de fluxo de ar. A secagem por pulverização foi conduzida em um ambiente com nitrogênio com uma temperatura de entrada fixada a 140°C, e a temperatura de saída foi alvo-marcada para 50°C±1°C sintonizando a taxa de alimentação da mistura. Concorrentemente, pó de caulim (KaMin HG90) foi adicionado dentro da câmara para secagem por pulverização como um agente anti- formador de torta, com a quantidade sendo controlada para ser 10% em peso com base no peso do pó seco resultante.

Exemplo (Ex) 1 e 2 e Exemplos Comparativos (Ex. comp.) das Misturas A-E

[0059] As misturas do Ex. e Ex. Comp. são descritas na Tabela 1, com valores em partes em peso, seguido pelas características da mistura seca e argamassa resultante com a Carga de Água especificada. Para os Exs.a combinação apenas do RDP de núcleo-envoltório acrílico e dos RDPs de de VAE e/ou VAE/VeoVA são exemplos das misturas de RDP da presente invenção e as composições das misturas completas são exemplos das misturas da presente invenção na forma de formulações de mistura seca. As concentrações dos componentes são providas em % em peso em relação ao peso total da formulação de mistura seca *“mistura seca’^ Preparar as misturas secas dos Exs.e Ex. Comp. combinando o cimento, areia, carbonato de lítio, ácido tartárico, sulfato de cálcio e componentes do RDP juntos em um saco plástico e misturar manualmente durante dois minutos seguido pelo condicionamento deixando a mistura descansar durante 24 horas a 23°C a 50% de umidade relativa.

[0060] Para caracterização da argamassa, hidratrar com a quantidade mínima de água exigida para obter as Propriedades Ideais descritas para o teste de Carga de Água e então seguir os procedimentos para cada dos testes de caracterização.

[0061] Os Exs.e Exs. Comps.descritos na Tabela 1 revelam o benefício surpreendente e desejável da presente invenção. Os dados na Tabela 1 revelam pelo menos o seguinte: 1.As Cargas de Água são diminuídas, Tempos de Pega são encurtados e a Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água é aumentada para um RDP acrílico em combinação com um RDP de copolímeros VAE em relação ao uso de apenas um RDP selecionado dentre copolímeros de VAE e VAE/VeoVA. O Ex. Comp. A contém apenas um RDP de VAE. Os Exs. 1 e 2 contêm uma mistura de RDP acrílico e RDP de VAE. Os Exs. 1 e 2 cada concomitantemente têm uma Carga de Água inferior, um Tempo de Pega mais curto e maior Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água do que o Ex. Comp. A. 2.A tendência a Tempos de Pega encurtados e concomitante Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água aumentada não é observada quando misturando o RDP acrílico com um RDP de SB. O Ex. Comp. C contém apenas um RDP de SB enquanto os Exs. Comps. D e E contém uma mistura do RDP de SB com o RDP acrílico. Em contraste a tendência observada com a mistura de RDP acrílico com RDP de copolímero de VAE, a mistura de RDP acrílico com RDP de SB não produz um aumento concomitante na Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água e diminuição no Tempo de Pega. De fato, parece haver uma tendência possível na direção oposta com um aumento no Tempo de Pega e diminuição na Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água. Isto revela que o efeito da misturação do RDP acrílico com outro RDP não é previsível. 3.O Ex. Comp. B ilustra que o RDP acrílico sozinho provê os Tempo de Pega mais curtos e Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água mais alta. No entanto, as duas observações vistas acima com relação aos RDPs de VAE e RDPs de SB revelaram que não é possível prever como será o desempenho do RDP acrílico quando misturado com outro tipo de RDP. A presente invenção surge para descobrir que existe um benefício na misturação do RDP acrílico com RDPs de VAE e VAE/VeoVA a despeito da falta de benefício (e possível dano) que resulta quando misturando O RDP acrílico com outro tipo de RDP tal como um RDP de SB.

[0062] Tendências similares são esperadas das misturas de outros RDPs acrílicos e um RDP selecionado dentre RDPs de VAE e VAE/VeoVA dentro do escopo da presente invenção.Tabela 1

1Carga de água corresponde à razão em peso mais baixa de água para mistura seca determinada para prover Propriedades Ideais (consistência, compressibilidade e viscosidade ideais como descrito anteriormente aqui) para a argamassa resultante. 2 Viscosidade da argamassa como determinada pelo Teste de Viscosidade de Argamassa descritoanteriormente aqui. Os valores são em milhares de cps. Por exemplo, 490k cps = 490,000 cps.

Exs. 3 e 4 e Ex. Comp. G: RDP Acrílico e Misturas de RDP de VAE/VeoVA

[0063] Os Exs. 3 e 4 e Ex. Comp. G são descritos na Tabela 2, comvalores em partes em peso, seguido pelas características da mistura seca eargamassa resultante com a Carga de Água especificada. O Ex. Comp. G éuma repetição do Ex. Comp. F feita meses após a produção do Ex. Comp. G. Para os Exs. 3 e 4, a combinação apenas do RDP de núcleo-envoltório acrílico e dos RDPs de VAE/VeoVA são exemplos das misturas de RDP da presente invenção e as composições de mistura completa são exemplos das misturas da presente invenção na forma de formulações de mistura seca. Misturas de todas as Concentrações dos componentes são providas em % em peso em relação ao peso total da formulação de mistura seca *“okuVwtc ugec’^ Rtgrctct cu misturas secas dos Exs.e Ex. Comps. combinando o cimento, areia, carbonato de lítio, ácido tartárico, sulfato de cálcio e componentes do RDP juntos em um saco plástico misturando manualmente durante dois minutos seguido pelo condicionamento deixando a mistura descansar durante 24 horas a 23°C a 50% de umidade relativa.

[0064] Para caracterização da argamassa, hidratar com a quantidade mínima e água exigida para obter as Propriedades Ideais como descrito para o teste de Carga de Água e então seguir o procedimento para cada dos testes decaracterização.

1Carga de água corresponde à razão em peso mais baixa de água para mistura seca determinada para prover Propriedades Ideais (consistência, compressibilidade e viscosidade ideais como descrito anteriormente aqui) para a argamassa resultante.

[0065] Os Exs. e Ex. Comp. descritos na Tabela 2 revelaram o benefício surpreendente e desejável da presente invenção. Os dados na Tabela 2 revelaram que as Cargas de Água são diminuídas, os Tempos de Pega são encurtados e a Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água é aumentada para misturas secas contendo um RDP acrílico em combinação com um RDP de copolímeros de VAE/VeoVA em relação ao uso apenas de RDP de copolímeros de VAE/VeoVA.

Exs. 5-10 e Ex. Comp. H: Misturas com Vários RDP Acrílicos

[0066] Os Exs.5-10 e Exs.Comps. H exploram misturas de RDP de copolímeros de VAE com RDPs acrílicos com vários valores de Tg no núcleo e espessuras de envoltório e são descritos na Tabela 3. As misturas dos Exs. 5-10 e Ex. Comp. H são descritas na Tabela 3, com valores em partes em peso, seguido pela característica da mistura seca e argamassa resultante com a Carga de Água especificada.

[0067] Os Exs. 5-10 usam um RDP acrílico diferente do RDP Acrílico A (15% em peso de envoltório, Tg do núcleo de 17°C). Os RDPs acrílicos usados para os Exs. 5-10 são selecionados dentre os seguintes:

[0068] RDP Acrílico B (10% em peso de envoltório, Tg do núcleo de 17°C). Preparar o RDP Acrílico B da mesma maneira que o RDP Acrílico A exceto a escala de reação para abaixo de um tamanho de reação de um galão e mudança da razão entre a primeira e segunda emulsão de monômero. Por exemplo, preparar uma primeira emulsão de monômero com 244 gramas de água, 0,045 gramas de sal de sódio de ácido etilenodiamina tetracético (EDTA), 0,76 grama des dodecilbenzeno sulfonato de sódio, 20,0 gramas de etoxilato de octilfenol (por exemplo, tensotivo TRKVQP™ Z-15, TRITON é uma marca registrada da The Dow Chemical Company), 157,0 gramas de metacrilato de metila, 3,05 gramas de metacrilato de alila, 40,0 gramas de ácido metacrílico e 6,99 gramas de proprionato de mercapto metila. Preparar a emulsão misturando os componentes mencionados acima juntos até uma solução uniforme ser obtida.

[0069] Para um reator de 1 litro equipado com um agitador mecânico, termopar, condensador e uma abertura de alimentação de aço inoxidável adicionar 510 gramas de água deionizada e aquecer para 85°C. Alimentar a emulsão de monômero enquanto agitando ao longo de um período de quinze minutos usando uma bomba FMI. Então adicionar uma adição al 35 gramas de água deionizada e deixar resfriar para 50°C. Adicionar três soluções aquosas na ordem seguinte, uma após a outra em adição de uma dose (adição rápida): (1) uma solução de 2,54 gramas de sulfoxilato de sódio-formaldeído em 30 gramas de água deionizada; (2) uma solução de 3,94 gramas de hidroperóxido de terc-butila em 20 gramas de água; e (3) 0,023 gramas de sulfato ferroso heptahidratado em 10 gramas de água. A mistura de reação aumenta em temperatura, com picos a cerca de 88°C após cerca de 20 minutos. Após os picos de temperatura, adicionar mais duas soluções aquosas por adição em uma dose na ordem seguinte: (1) 0,44 gramas de sulfoxilato de sódio-formaldeído em 24 gramas de água deionizada; e (2) 0,63 gramas de hidroperóxidode terc-butila em 10 gramas de água. Após dez minutos, tratar o látex resultante com uma solução de neutralizador de 104 gramas de água deionizada, 24,2 gramas de hidróxido de sódio (50% aquoso) e 11,5 gramas de hidróxido de cálcio.

[0070] Após 15 minutos, adicionar por adição em uma dose uma solução de iniciador de 2,23 gramas de persulfato de amônio em 30 gramas de água deionizada. Seguinte a solução de iniciador com uma co-alimentação de uma segunda emulsão de monômero com uma co-alimentação de solução de iniciador. A co-alimentação de solução de iniciador consiste de 10,48 gramas de persulfato de amônio e 162 gramas de água deionizada. A segunda emulsão de monômero consiste de 488 gramas de água deionizada, 223,6 gramas, 20% em peso de solução de álcool polivinílico *OQYKQN™ 6-88, MOWIOL é uma marca registrada da Polysciences, Inc.), 12,2 gramas de lauril sulfato de sódio, 834,6 gramas de acrilato de butila e 834,6 gramas demetacrilato de metila. Preparar a segunda emulsão misturando os componentes juntos para obter uma solução uniforme. Adicionar a segunda emulsão de monômero a uma taxa de 14,0 gramas por minuto e a co- alimentação de solução de iniciador a uma taxa de 1,00 gramas por minuto durante dez minutos. Após dez minutos, aumentar as taxas de alimentação para 28,7 e 2,22 gramas por minuto respectivamente. O tempo total de alimentação é 90 minutos. Manter a temperatura de reação entre 84°C e 86°C.

[0071]Adicionar 35 gramas de água deionizada para enxaguar asegunda emulsão de monômero no reator e 10 gramas de água deionizada para enxaguar co-alimentação de solução de iniciador no reator. Resfriar o reator para 75°C enquanto adicionando a água de enxague. Simultaneamente alimentar a solução aquosa de hidroperóxido de terc-butila (16% em peso) a 2,16 gramas por minuto durante 30 minutos e sal de sulfoxilato de sódio- formaldeído (% em peso) a 1,38 gramas por minuto durante 30 minutos no látex enquanto resfriando par 50°C. A 50°C adicionar 25,4 gramas de uma solução aquosa de biocida TQEKOC™ DV4U, 25% em peso ativa ao longo de 10 minutos (ROCIMA é uma marca registrada da Rohm and Haas Company).

[0072] RDP Acrílico C (30% em peso de envoltório, Tg do núcleo de 17°C). Preparar o RDP Acrílico C da mesma maneira que o RDP Acrílico A exceto a escala de reação para abaixo de um tamanho de reação de um galão e mudar a razão entre a primeira e segunda emulsão de monômero. Por exemplo, preparar uma primeira emulsão de monômero com 600 gramas de água, 0,072 gramas de sal de sódio de ácido etilenodiamina tetracético (EDTA), 1,88 gramas de dodecilbenzeno sulfonato de sódio, 49,2 gramas de etoxilato de octilfenol (por exemplo, tensoativo VTKVQP™"Z-15, TRITON é uma marca registrada da The Dow Chemical Company), 386,0 gramas de metacrilato de metila, 7,50 gramas de metacrilato de alila, 98,5 gramas de ácido metacrílico e 17,19 gramas de propionato de mercapto metila. Preparar a emulsão misturando os componentes mencionados acima juntos até umasolução uniforme ser obtida.

[0073] Para um reator de 1 litro equipado com um agitador mecânico, termopar, condensador e uma abertura de alimentação de aço inoxidável adicionar 684 gramas de água deionizada e aquecer para 85°C. Alimentar a emulsão de monômero enquanto agitando ao longo de um período de quinze minutos usando uma bomba FMI. Então adicionar uma adição al 35 gramas de água deionizada e deixar resfriar para 50°C. Adicionar três soluções aquosas na ordem seguinte, uma após a outra por adição em uma dose (adição rápida): (1) uma solução de 6,25 gramas de sulfoxilato de sódio-formaldeído em 62 gramas de água deionizada; (2) uma solução de 9,69 gramas de hidroperóxido de terc-butila em 48 gramas de água; e (3) 0,038 gramas de sulfato ferroso heptahidratado em 38 gramas de água. A mistura de reação aumenta em temperatura, com picos a cerca de 88°C após cerca de 20 minutos. Após os picos de temperatura, adicionar mais duas soluções aquosas por adição em uma dose na ordem seguinte: (1) 0,70 gramas de sulfoxilato de sódio-formaldeído em 16 gramas de água deionizada; e (2) 1,02 gramas de hidroperóxidode terc-butila em 16 gramas de água. Após dez minutos, tratar o látex resultante com uma solução de neutralizador de 221 gramas de água deionizada, 59,3 gramas de hidróxido de sódio (50% aquoso) e 28,1 gramas de hidróxido de cálcio.

[0074] Após 15 minutos, adicionar por adição em uma dose uma solução de iniciador de 1,53 gramas de persulfato de amônio em 16 gramas de água deionizada. Seguinte a solução de iniciador com uma co-alimentação de uma segunda emulsão de monômero com uma co-alimentação de solução de iniciador. A co-alimentação de solução de iniciador consiste de 7,21 gramas de persulfato de amônio e 111 gramas de água deionizada. A segunda emulsão de monômero consiste de 297 gramas de água deionizada, 190,2 gramas, 20% em peso de solução de álcool polivinilico *OQYKQN™ 6-88, MOWIOL é uma marca registrada da Polysciences, Inc.), 8,4 gramas de lauril sulfato de sódio, 574,0 gramas de acrilato de butila e 574,0 gramas de metacrilato de metila. Preparar a segunda emulsão misturando os componentes juntos para obter uma solução uniforme. Adicionar a segunda emulsão de monômero a uma taxa de 9,7 gramas por minuto e a co- alimentação de solução de iniciador a uma taxa de 0,65 gramas por minuto durante dez minutos. Após dez minutos, aumentar as taxas de alimentação para 19,3 e 1,31 gramas por minuto respectivamente. O tempo total de alimentação é 90 minutos. Manter a temperatura de reação entre 84°C e 86°C.

[0075] Adicionar 35 gramas de água deionizada para enxaguar a segunda emulsão de monômero no reator e 10 gramas de água deionizada para enxaguar a co-alimentação de solução de iniciador no reator. Resfriar o reator para 75°C enquanto adicionando a água de enxague. Simultaneamente alimentar a solução aquosa de hidroperóxido de terc-butila (16% em peso) a 2,16 gramas por minuto durante 30 minutos e sal de sódio de sulfoxilato de formaldeído (4% em peso) a 1,38 gramas por minuto durante 30 minutos no látex enquanto resfriando para 50°C. A 50°C adicionar 254 gramas de uma solução aquosa de biocida TQEKOC™ DV4U.47 % em peso ativa ao longo de 10 minutos (ROCIMA é uma marca registrada da Rohm and Haas Company).

[0076] RDP Acrílico D (70 % em peso de envoltório, Tg do núcleo de 17°C). Preparar o RDP Acrílico D da mesma maneira que o RDP Acrílico A exceto a escala de reação para abaixo de um tamanho de galão de reação e mudar a razão entre a primeira e segunda emulsão de monômero. Por exemplo, preparar uma primeira emulsão de monômero com 600 gramas de água, 0,072 gramas de sal de sódio de ácido etilenodiamina tetracético (EDTA), 1,88 gramas de dodecilbenzeno sulfonato de sódio, 49,2 gramas de etoxilato de octilfenol (por exemplo, tensoativo VTKVQP™"Z-15, TRITON é uma marca registrada da The Dow Chemical Company), 386,0 gramas de metacrilato de metila, 7,50 gramas de metacrilato de alila, 98,5 gramas de ácido metacrílico e 17,19 gramas de proprionato de mercapto metila. Preparar a emulsão misturando os componentes mencionados acima juntos até uma solução uniforme ser obtida.

[0077] Para um reator de 1 litro equipado com um agitador mecânico, termopar, condensador e uma abertura de alimentação de aço inoxidável adicionar 684 gramas de água deionizada e aquecer para 85°C. Alimentar a emulsão de monômero enquanto agitando ao longo de um período de quinze minutos usando uma bomba FMI. Então adicionar uma adição de al 35 gramas de água deionizada e deixar resfriar para 50°C. Adicionar três soluções aquosas na ordem seguinte, uma após a outra por adição em uma dose (adição rápida): (1) uma solução de 6,25 gramas de sulfoxilato de sódio formaldeído em 62 gramas de água deionizada; (2) uma solução de 9,69 gramas de hidroperóxidode terc-butila em 48 gramas de água; e (3) 0,038 gramas de sulfato ferroso heptahidratado 38 gramas de água. A mistura de reação aumenta em temperatura, com picos a cerca de 88°C após cerca de 20 minutos. Após os picos de temperatura, adicionar mais duas soluções aquosas por adição em uma dose na ordem seguinte: (1) 0,70 gramas de sulfoxilato de sódio formaldeído em 16 gramas de água deionizada; e (2) 1,02 gramas hidroperóxido de terc-butila em 16 gramas de água. Após dez minutos, tratar o látex resultante com uma solução de neutralizador de 221 gramas de água deionizada, 59,3 gramas de hidróxido de sódio (50% aquoso) e 28,1 gramas de hidróxido de cálcio.

[0078] Após 15 minutos, adicionar por adição em uma dose uma solução de iniciador de 1,53 gramas de persulfato de amônio em 16 gramas de água deionizada. Seguinte a solução de iniciador com uma co-alimentação de uma segunda emulsão de monômero com uma co-alimentação de solução de iniciador. A co-alimentação de solução de iniciador consiste de 7,21 gramas de persulfato de amônio e 111 gramas de água deionizada. A segunda emulsão de monômero consiste de 297 gramas de água deionizada, 190,2 gramas, 20% em peso de solução de álcool polivinilico *OQYKQN™ 6-88, MOWIOL é uma marca registrada da Polysciences, Inc.), 8,4 gramas de lauril sulfato de sódio, 574,0 gramas de acrilato de butila e 574,0 gramas de metacrilato de metila. Preparar a segunda emulsão misturando os componentes juntos para obter uma solução uniforme. Adicionar a segunda emulsão de monômero a uma taxa de 9,7 gramas por minuto e a co- alimentação de solução de iniciador a uma taxa de 0,65 gramas por minuto durante dez minutos. Após dez minutos, aumentar as taxas de alimentação para 19,3 e 1,31 gramas por minuto respectivamente. O tempo total de alimentação é 90 minutos. Manter a temperatura de reação entre 84°C e 86°C.

[0079] Adicionar 35 gramas de água deionizada para enxaguar a segunda emulsão de monômero no reator e 10 gramas de água deionizada para enxaguar a co-alimentação de solução de iniciador no reator. Resfriar o reator para 75°C enquanto adicionando a água de enxague. Simultaneamente alimentar a solução aquosa de hidroperóxido de terc-butila (16% em peso) a 2,16 gramas por minuto durante 30 minutos e sal de sulfoxilato de sódio formaldeído (4% em peso) a 1,38 gramas por minuto durante 30 minutos no látex enquanto resfriando para 50°C. A 50°C adicionar 25,4 gramas de uma solução aquosa de biocida TQEKOC™"DV4U, 25% em peso ativa ao longo de 10 minutos (ROCIMA é uma marca registrada da Rohm and Haas Company).

[0080] RDP Acrílico E (30% em peso de envoltório, Tg do núcleo de -10°C). Preparar o RDP Acrílico E da mesma maneia que o RDP Acrílico C exceto pela mudança dos pesos de acrilato de butila e metacrilato de metila na segunda emulsão de monômero para 834,0 de acrilato de butila e 314,0 gramas de metacrilato de metila.

[0081] RDP Acrílico F (30% em peso de envoltório, Tg do núcleo de 50°C). Preparar o RDP Acrílico F da mesma maneira que o RDP Acrílico C exceto as mudanças dos pesos de acrilato de butila e metacrilato de metila na segunda emulsão de monômero para 298,0 acrilato de butila e 850,0 gramas de metacrilato de metila.

[0082] Os Exs.e Exs. Comps.descritos na Tabela 3 revelaram o benefício surpreendente e desejável da presente invenção. Os dados na Tabela 3 revelaram que as Cargas de Água são diminuídas, os Tempos de Pega são encurtados e a Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água é aumentada para misturas secas contendo RDP acrílico em combinação com RDP de copolímeros VAE em relação ao uso de apenas um RDP de copolímeros VAE ao longo de uma faixa ampla de espessuras de envoltório de RDP acrílico e Tgs de polímero núcleo.Tabela3

1Carga de água corresponde à razão em peso mais baixa de água para mistura seca determinadapara prover Propriedades Ideais (consistência, compressibilidade e viscosidade ideais comodescrito anteriormente aqui) para a argamassa resultante.2 Viscosidade da argamassa como determinada pelo Teste de Viscosidade de Argamassa descrito anteriormente aqui. Os valores são em milhares de cps. Por exemplo, 490k cps = 490,000 cps.

Ex 11 e Ex. Comp. J: Quantidade Reduzida de RDP

[0083] O Ex 11 e Ex. Comp. J são similares aos Exs.1 e 2 e Ex.Comp.A exceto que a quantidade de RDP é reduzida de 6 para 3 partes em peso. Mesmo com partes total em peso menores de RDP, uma diminuição na Carga de água e um aumento na Resistência ao Cisalhamento por Imersão em Água são evidentes quando o RDP VAE é misturado com um RDP acrílico. A Tabela 4 provê a caracterização do Ex 11 e Ex. Comp. J, que ilustram esta observação. As misturas do Ex e Ex. Comp. são descritas com valores em partes em peso seguido pelas características da mistura seca e argamassa resultante com a Carga de água especificada.Tabela 4

1 Carga de Água corresponde à razão em peso mais baixa de água para mistura seca determinada para prover Propriedades Ideais (consistência, compressibilidade e viscosidade ideais como descrito anteriormente aqui) para a argamassa resultante.2 Viscosidade da argamassa como determinado pelo Teste de Viscosidade de Argamassa descrito anteriormente aqui. Os valores são em milhares de cps. Por exemplo, 490k cps = 490.000 cps.

Claims

1.Mistura de pós de polímero redispersáveis, caracterizada por compreender: a.um pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico compreendendo um polímero de envoltório externo associado com um polímero de núcleo interno em que o polímero de núcleo é um polímero acrílico tendo uma temperatura de transição vítrea em uma faixa de -40 a 50 graus Celsius e o polímero de envoltório é um polímero solúvel em álcali que contém mais funcionalidades do grupo carboxila do que o polímero de núcleo, o pó redispersável de núcleo-envoltório acrílico compreendendo ainda um agente de nucleação tendo um ponto de ebulição em uma faixa de 150-500 graus Celsius e uma solubilidade em água de 3,5 por cento em peso ou menor; e b.um segundo pó de polímero redispersável selecionado dentre pós de polímero redispersável de copolímero de acetato de vinila- etileno e pós de polímero de uma mistura de copolímero de acetato de vinila- etileno e éster vinílico de copolímero de ácido versático; em que a concentração do pó de polímero redispersável acrílico (a) está entre 20 por cento em peso e 100 por cento em peso do peso total combinado dos pós redispersáveis (a) e (b).

2.Mistura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada ainda pelo fato de que o pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico compreende ainda um estabilizador coloidal.

3.Mistura de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada ainda pelo fato de que o copolímero de envoltório compreende monômeros selecionados dentre monômeros de ácido e monômeros de anidrido copolimerizados dentro do copolímero envoltório a uma concentração em uma faixa de 5-40 por cento em peso do peso total do copolímero de envoltório.

4.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada ainda pelo fato de que o copolímero de núcleo ser insolúvel em álcali.

5.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada ainda pelo fato de que o copolímero de envoltório estar presente a uma concentração de cinco por cento em peso ou maior relativa ao peso total combinado do copolímero de envoltório e copolímero de núcleo.

6.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada ainda pelo fato de que o agente de nucleação está presente a uma concentração menor do que cinco por cento em peso relativa ao peso total do pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico.

7.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada ainda pelo fato de que o pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico está presente a uma concentração entre 40 por cento em peso e 100 por cento em peso com base no peso total do pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório e segundo pó de polímero redispersável.

8.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada ainda pelo fato de que o pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório acrílico está presente a uma concentração entre 20 por cento em peso e 50 por cento em peso com base no peso total de pó de polímero redispersável de núcleo-envoltório e segundo pó de polímero redispersável.

9.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada ainda pelo fato pelo fato de que o polímero de núcleo tem uma temperatura de transição vítrea em uma faixa de 15 a 20 graus Celsius.

10.Mistura de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada ainda pelo fato de compreender cimento Portland, cimento rico em alumina tendo um teor de alumina maior do que 30 por cento em peso com base no peso de cimento rico em alumina; e sulfato de cálcio.

11.Mistura de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o único pó de polímero redispersável (RDP) na mistura é a mistura de RDP definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

12.Mistura de acordo com a reivindicação 10, caracterizada ainda pelo fato de que a concentração de cimento rico em alumina está dentro de uma faixa de 0,5 a 10 por cento em peso e a concentração de cimento Portland está dentro de uma faixa de 25-40 por cento em peso com a porcentagem em peso de cimento com base no peso total da formulação de mistura seca.

13.Mistura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o único pó de polímero redispersável (RDP) na mistura é a mistura de RDP definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.