CN101824164A - 可再分散乳胶粉改性抗结块剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可再分散乳胶粉改性抗结块剂及制备方法和应用，所述改性抗结块剂，由如下重量份的组分组成：硬石膏100份，脂肪酸3～5份，酞酸酯偶联剂0.5～1.5份，阳离子醚化剂3～5份。本发明的可再分散乳胶粉改性抗结块剂，可用于可再分散乳胶粉，本发明将石膏粉用脂肪酸和钛酸酯偶联剂复合改性，使乳胶粉在水泥砂浆中再分散性能不受影响，提高了乳胶粉的抗结块能力，稳定了产品质量。

Description

可再分散乳胶粉改性抗结块剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种可再分散乳胶粉改性抗结块剂。
背景技术
可再分散乳胶粉是新型材料水泥干粉砂浆的主要添加剂，目前已被广泛应用于外墙保温，涂料、地坪砂浆、聚合物水泥基防水涂料各类建筑材料之中。
由于可再分散乳胶粉是一个由乳液干燥生产成乳胶粉，使用时再将乳胶粉转变成乳液的过程，因此要求生产的乳胶粉在运输、保存期间不能有结块现象，以利于乳胶粉在砂浆中的再分散，确保胶粉在砂浆中的应用性能接近乳液的性能，目前主要作为抗结块剂使用的是各种无机矿粉如：滑石粉、硅藻土、碳酸钙、高岭土等等，这些无机矿粉在可再分散乳胶粉生产中发挥了很好的作用，但由于受环境、运输、保存等各种自然环境与人为的影响，用上述矿粉生产的乳胶粉在运输过程中受压或经稍长一段时间后保存均有不同程度的结块现象，影响了胶粉在水泥砂浆中的性能和胶粉的保质期限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可可再分散乳胶粉改性抗结块剂及其制备方法和应用，以克服现有可再分散乳胶粉在抗结块技术方面存在的上述缺陷。
可再分散乳胶粉改性抗结块剂，由如下重量份的组分组成：
硬石膏                100份
脂肪酸                  3～5份
酞酸酯偶联剂            0.5～1.5份
阳离子醚化剂            3～5份
优选的，硬石膏的粒径为600～1000目；
所述的钛酸酯偶联剂选自三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三油酰基钛酸异丙酯、单烷氧基钛酸酯或螯合磷酸酯钛偶联剂季胺盐，优选单烷氧基钛酸酯；
所述脂肪酸为C16～C22的饱和脂肪酸，优选硬脂酸；
阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。
所述的可再分散乳胶粉改性抗结块助剂的制备方法，包括如下步骤：将硬石膏升温至75～90℃，加入融熔的脂肪酸，在转速40～60转/分下搅拌20～40分钟，然后加入含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液，继续搅拌20～40分钟，最后加入阳离子醚化剂搅拌50～70分钟，即获得成品；
含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为40～60％；
本发明的可再分散乳胶粉改性抗结块剂，可用于可再分散乳胶粉，起到抗结块的作用，重量用量一般为可再分散乳胶粉总重量的1～3％。
所述可再分散乳胶粉包括丙烯酸乳胶粉、醋酸乙烯酯均聚乳胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉或醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉。
本发明将石膏粉用脂肪酸和钛酸酯偶联剂复合改性，改性石膏粉的表面电荷效应使粉体间变成相互排斥，当可再分散乳胶粉喷雾干燥时，改性石膏粉与其他抗结块剂一起吸附在胶粉颗粒表面时，由于石膏粉体间的排斥效应引入了空气，使乳胶粉粉体间空隙变大，堆积密度变小，在运输过中受压或产品存放期间不易再团聚结块；胶粉在水泥砂浆中再分散时，由于阳离子醚化剂是易溶于水的表面活性剂，促使改性石膏又重新呈亲水性，水泥砂浆强碱的作用下，阳离子醚化剂被分解，失去表面活性作用，使乳胶粉在水泥砂浆中再分散性能不受影响，提高了乳胶粉的抗结块能力，稳定了产品质量。
具体实施方式
实施例中，如无特别说明，组分的用量均为重量份。
实施例1
硬石膏粉(1000目)100份、硬脂酸3份、单烷氧基酞酸酯偶联剂0.5份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3份。
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1000目)100份，升温至75℃，加入融熔的硬脂酸3份，搅拌30分钟(转速50转/分)，然后加入酞酸酯偶联剂乙醇溶液，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为50％，继续搅拌30分钟，最后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例2
硬石膏粉(1100目)100份、硬脂酸5份、单烷氧基酞酸酯偶联剂1份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵4份。。
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1100目)100份，升温至80℃，加入融熔的硬脂酸5份，搅拌30分钟(转速40转/分)，然后加入酞酸酯偶联剂1份，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为40％，继续搅拌30分钟，最后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵4份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例3
硬石膏粉(1200目)100份、硬脂酸4份、单烷氧基酞酸酯偶联剂1.5份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵5份。
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1200目)100份，升温至85℃，加入融熔的硬脂酸4份，搅拌30分钟(转速60转/分)，然后喷雾加入酞酸酯偶联剂1.5份(用1∶1酒精稀释)，继续搅拌30分钟，最后喷雾加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵5份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例4
硬石膏粉(1300目)100份、硬脂酸3.5份、单烷氧基酞酸酯偶联剂0.75份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3.5份。
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1300目)100份，升温至90℃，加入融熔的硬脂酸3.5份，搅拌30分钟(转速40转/分)，然后加入酞酸酯偶联剂0.75份，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为50％，继续搅拌30分钟，最后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3.5份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例5
硬石膏粉(1400目)100份、硬脂酸4.5份、单烷氧基酞酸酯偶联剂1.5份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵4.5份
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1400目)100份，升温至85℃，加入融熔的硬脂酸3.5份，搅拌30分钟(转速60转/分)，然后加入酞酸酯偶联剂0.75份，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为40％，继续搅拌30分钟，最后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3.5份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例6
硬石膏粉(1500目)100份、硬脂酸5份、单烷氧基酞酸酯偶联剂1.25份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵5份
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1500目)100份，升温至75℃，加入融熔的硬脂酸5份，搅拌30分钟(转速50转/分)，然后加入酞酸酯偶联剂1.25份，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为60％，继续搅拌30分钟，最后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵5份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例7
硬石膏粉(1600目)100份、硬脂酸3份、单烷氧基酞酸酯偶联剂0.75份、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3份
制备方法如下：在混合反应釜内，加入硬石膏(1600目)100份，升温至90℃，加入融熔的硬脂酸3份，搅拌30分钟(转速50转/分)，然后加入酞酸酯偶联剂0.75份，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为40％，继续搅拌30分钟，最后加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵3份，再搅拌60分钟，即制成成品。
实施例8
在可再分散乳胶粉喷雾干燥过程中，将改性抗结块剂与1600目碳酸钙粉，以重量比为1∶8的比例同时加入，抗结块剂用量是胶粉重量1.5％，对比样品：在可再分散乳胶粉喷雾干燥过程中只加1600目碳酸钙粉。
实验设备为LPG-5A型离心喷雾干燥机，江苏范群干燥设备厂制造；
乳液为丙烯酸乳胶粉360A型专用乳液，上海东升新材料有限公司生产；固含量为49.7％，粘度为280mp.s；
喷雾干燥采用可再分散乳胶粉常规生产工艺喷雾干燥；
测试方法与设备：按国家标准JC/T 992-2006(外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆)规定的方法和设备；100目标准筛；标准粉体比表面密度测定仪。
表1为可再分散乳胶粉堆积密度与结块现象对照表
表1
  100目过筛率％   99.1   98.87   99.01   98.91   99.12   98.96   98.97   99.03
  堆积密度：克/升   420   415   430   422   408   416   431   532
  标准包装6个月自然保存   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块
  100目过筛率％   99.1   98.87   99.01   98.91   99.12   98.96   98.97   99.03
  标准包装12个月自然保存   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   有结块
  标准包装6个月受压保存   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   无结块   轻微结块
  标准包装12个月受压保存   微结块   微结块   微结块   微结块   微结块   微结块   微结块   严重结块
说明：
一、标准包装：体积：70cm×50cm×10cm；重量25公斤。
二、受压保存：每个标准袋的胶粉上面压上100公斤的胶粉。
表2为可再分散乳胶粉在砂浆中的性能影响。
表2
Figure GSA00000079011300071
从表1可以看出，加入改性抗结块剂后生产的乳胶粉，在相同粒径的情况下，堆积密度明显低于只用通常抗结块生产的乳胶粉，同样的保存条件和时间，加入抗结块剂后生产的乳胶粉抗结块能力要强。
从表2可以看出，加入改性抗结块剂后生产的乳胶粉，在经过不同的保存期限后，在水泥砂浆中的性能要比不加改性抗结块剂生产的乳胶粉好。

Claims (9)

1.可再分散乳胶粉改性抗结块剂，其特征在于，由如下重量份的组分组成：
硬石膏          100份
脂肪酸          3～5份
酞酸酯偶联剂    0.5～1.5份
阳离子醚化剂    3～5份。
2.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉改性抗结块剂，其特征在于，硬石膏的粒径为600～1000目。
3.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉改性抗结块剂，其特征在于，所述的钛酸酯偶联剂选自三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三油酰基钛酸异丙酯、单烷氧基钛酸酯或螯合磷酸酯钛偶联剂季胺盐。
4.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉改性抗结块剂，其特征在于，所述脂肪酸为C16～C22的饱和脂肪酸。
5.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉改性抗结块剂，其特征在于，阳离子醚化剂为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。
6.根据权利要求1～5任一项所述的可再分散乳胶粉改性抗结块剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将硬石膏升温至75～90℃，加入融熔的脂肪酸，在转速40～60转/分下搅拌20～40分钟，然后加入含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液，继续搅拌20～40分钟，最后加入阳离子醚化剂搅拌50～70分钟，即获得成品。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，含有酞酸酯偶联剂的乙醇溶液中，酞酸酯偶联剂的重量含量为40～60％。
8.根据权利要求1～5任一项所述的可再分散乳胶粉改性抗结块剂的应用，用于可再分散乳胶粉的抗结块。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述可再分散乳胶粉包括丙烯酸乳胶粉、醋酸乙烯酯均聚乳胶粉、苯乙烯与丁二烯共聚胶粉或醋酸乙烯酯与乙烯共聚胶粉。
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