CN103408241A - 可再分散乳胶粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种可再分散乳胶粉，由以下重量百分含量的物质制备而成：聚合物乳液72-85％，保护胶体4-9％，隔离剂11-15％，功能性添加剂0-5％。其制备方法是将保护胶体粉末与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，然后与聚合物乳液混合并加水调制成分散液，再将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器雾化成粒径为10～100微米的分散液微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温、分离，即获得可再分散乳胶粉成品。本发明由于采用了以上配方，并且采用了在干燥过程中添加隔离剂的方法，可有效防止乳胶颗料在生产、运输和贮存过程中发生粘连结团现象，提高了可再分散乳胶粉的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料，特别涉及一种用于干粉砂浆的可再分散乳胶粉及其制备方法。
背景技术
可再分散乳胶粉是将特殊的胶乳经喷雾干燥加工而成的一种白色固体粉末，主要用作外墙保温工程施工用材料“干混砂浆”的重要添加剂和其他干混砂浆的添加剂。通常使用的可再分散乳胶粉是醋酸乙烯的共聚物类，为白色粉末，可自由滑动，能很好的分散在水中，形成稳定的乳液，其性能与原来的胶乳相同。
可再分散乳胶粉作为干混砂浆产品中不可或缺的添加材料，它在水泥干粉砂浆中的作用显著。可提高材料的粘结强度和内聚力。提高材料的弹性弯曲强度及抗折强度。提高材料的抗冻融性。提高材料的耐候性，耐久性，耐磨性。提高材料的憎水性，降低吸水率。改善施工性，减少材料的收缩率。能有效的防止开裂。
(1)提高粘接强度和内聚力
在水泥干粉砂浆产品中，添加可再分散乳胶粉是极其必要的。它对提高材料的粘接强度和内聚力是十分明显的。这是由于聚合物粒子对水泥基体的孔隙及毛细管的渗透，与水泥水化后形成良好的内聚强度的结果。更由于聚合物树脂本身具有的优良的粘接力，在改善水泥砂浆产品对基材的粘附力，特别是水泥这种无机粘结剂对木材、纤维、PVC、EPS这些有机基材粘结性差的改良，作用更加明显。
(2)提高抗弯曲和抗张性
在水泥砂浆水化后形成的刚性骨架中，聚合物的膜弹性而又韧性，在水泥砂浆颗粒与颗粒之间，起到类似活动接头的功能，可承受高的变形负载，使应力降低，使得抗拉和抗弯曲性得以提高。
(3)提高抗冲击性
可再分散乳胶粉，为热塑性树脂。其包覆在砂浆颗粒表面上柔软的膜，可以吸收外力的冲击，松驰而不破坏，从而提高砂浆的抗冲击能力。
(4)提高憎水性、降低吸水率
添加可再分散乳胶粉，可改善水泥砂浆的微观结构。其聚合物在水泥水化过程中形成不可逆的网络，封闭水泥凝胶体中的毛细管，阻断水份的吸收，防止水份的渗透，而提高抗渗能力。
(5)提高耐磨性、耐久性
添加可再分散乳胶粉，可增加水泥砂浆颗粒与聚合物膜之间的密实结合度。粘结力的增强，相应地提高了砂浆承受切应力的能力，使得磨损率降低，耐磨性提高，延长了砂浆的使用寿命。
(6)提高冻融稳定性、有效防止材料的开裂
可再分散乳胶粉，其热塑性树脂所具有的塑性作用，可以克服温差变化对水泥砂浆材料所带来的热胀冷缩的破坏。克服单纯水泥砂浆干缩变形大，易龟裂的缺点，可使材料具柔性，从而提高材料的长久稳定性。
但是，现有技术的可再分散乳胶粉由于配方及制备方法方面存在一些问题，导致乳胶颗粒不够均匀细小，在生产、运输和贮存过程中容易发生粘连结团现象。因而影响了其使用效果。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种可再分散乳胶粉及其制备方法。
本发明设计目的可以通过以下技术方案来实现：一种可再分散乳胶粉，由以下重量百分含量的物质制备而成：
聚合物乳液 72-85％；
保护胶体 4-9％；
隔离剂 11-15％；
功能性添加剂 0-5％。
上述可再分散乳胶粉，由以下重量百分含量的物质制备而成：
聚合物乳液 80％；
保护胶体 6％；
隔离剂 13％；
功能性添加剂 1％。
所述聚合物乳液的聚合物选自醋酸乙烯酯均聚物、丙烯酸酯类聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种的混合物。
所述保护胶体选自醇解度为88％、聚合度为500-700的低聚合度聚乙烯醇、糊精、淀粉、聚丙烯酰胺、聚(丙烯酰胺丙烯酸甲基丙烯酸羟乙酯)、聚(丙烯酸甲基丙烯酸乙酯)、聚乙烯醇改性物中的一种或几种。
所述隔离剂由以下重量百分含量的物质制备而成：
重质碳酸钙粉 30-65％；
水洗高岭土 30-65％；
滑石粉 1-10％；
沉淀水合二氧化硅 0.1-5％；
硅藻土 1-8％。
所述隔离剂由以下重量百分含量的物质制备而成：
重质碳酸钙粉 49％；
水洗高岭土 40％；
滑石粉 8.5％；
沉淀水合二氧化硅 0.5％；
硅藻土 2％。
所述功能性添加剂为有机硅类憎水剂、聚羧酸类减水剂、硅油类消泡剂、苯磺酸类引气剂或淀粉类触变剂。
本发明中的聚合物种类的选择主要是根据最终产品的应用性能来确定。如需要柔性则选用玻璃化温度低有聚合物乳液，需要防水性能则选择乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物，聚合物在组成中用量过大则影响成本，用量过小则影响乳胶粉的性能，其较佳用量范围为72-85％。
本发明中的保护胶体为低粘度聚乙烯醇，聚乙烯醇也是上述聚合物乳液合成过程的保护胶体，与上述乳液有非常好的相容性，聚乙烯醇玻璃化温度高，短时耐高温能力强，能通过本身的耐受来防止聚合物乳胶体固化成膜，从而起到保护乳胶体不发生损失的作用。保护胶体在组成中用量过大会使喷雾液粘度偏高，影响可再分散乳胶粉的细度和耐水性，用量过小则可能起不到保护作用，使得可再分散乳胶粉的再分散性能受损，其较佳用量范围为4-9％
本发明中的隔离剂多为超细重钙粉、滑石粉等的混合物，本身不易结团，对于可再分散乳胶粉具有很好的分隔效果，有利于提高可再分散乳胶粉的流动性，生产、运输和贮存过程中的稳定性。其用量过大会影响可再分散乳胶粉的性能，用量过低会影响可再分散乳胶粉的流动性和隔离效果，其较佳用量范围为11-15％。
本发明中的功能性添加剂能为可再分散乳胶粉提供功能性，如提高砂浆抗垂效果，表面憎水效果等。需要根据可再分散乳胶粉的功能性要求来确定，其用量过大会影响可再分散乳胶粉的成本和性能，用量过低会影响可再分散乳胶粉的功能性，其较佳用量范围为0-5％。
上述可再分散乳胶粉的制备方法，是将配料量的保护胶体粉末与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，然后与配料量的聚合物乳液混合均匀，并加水调整粘度和固含量，得到含有保护胶体的分散液，将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器分离成粒径为10～100微米的分散液微液滴，用高温气流快速加热微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，通过分级过筛，即获得可再分散乳胶粉成品。
本发明的可再分散乳胶粉由于采用了以上配方，并且在生产过程中采用在干燥过程中添加隔离剂的方法生产再分散乳胶粉，可有效防止乳胶颗料在生产、运输和贮存过程中发生粘连结团现象，提高可再分散乳胶粉的稳定性。
具体实施方式
实施例1
隔离剂的制备
将重质碳酸钙粉49公斤，水洗高岭土40公斤，沉淀水合二氧化硅0.5公斤，滑石粉8.5公斤，硅藻土2公斤投入到搅拌机中，混合均匀后，即制得隔离剂成品。
可再分散乳胶粉的制备
原料：醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物80公斤，低粘度聚乙烯醇6公斤，隔离剂13公斤，憎水剂1公斤。
将6公斤低粘度聚乙烯醇粉末与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，将醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物80公斤调配成聚合物乳液，将调好的胶水与聚合物乳液混合均匀，并加水来调整粘度和固含量，得到含有保护胶体的分散液，将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器分离成粒径为10～100微米的分散液微液滴，用高温气流快速加热微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，使得干燥后的胶粉颗粒具有很好的流动性，在高速流动的气流中密集碰撞也不会产生粘连结块现象，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，与憎水剂1公斤在搅拌机中混合均匀，通过分级过筛，即获得本发明的可再分散乳胶粉成品。
实施例2
隔离剂的制备
将重质碳酸钙粉37.5公斤，水洗高岭土60公斤，沉淀水合二氧化硅0.5公斤，滑石粉1公斤，硅藻土1公斤投入到搅拌机中，混合均匀后，即制得隔离剂成品。
可再分散乳胶粉的制备
原料：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物81公斤，糊精5.5公斤，隔离剂13.5公斤。
将5.5公斤糊精与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物81公斤调配成聚合物乳液，将调好的胶水与聚合物乳液混合均匀，并加水来调整粘度和固含量，得到含有保护胶体的分散液，将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器分离成粒径为10～100微米的分散液微液滴，用高温气流快速加热微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，使得干燥后的胶粉颗粒具有很好的流动性，在高速流动的气流中密集碰撞也不会产生粘连结块现象，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，通过分级过筛，即获得本发明的可再分散乳胶粉成品。
实施例3
隔离剂的制备
将重质碳酸钙粉65公斤，水洗高岭土30公斤，沉淀水合二氧化硅2公斤，滑石粉2公斤，硅藻土1公斤投入到搅拌机中，混合均匀后，即制得隔离剂成品。
可再分散乳胶粉的制备
原料：丙烯酸酯-苯乙烯共聚物75公斤，淀粉9公斤，隔离剂14公斤，减水剂2公斤。
将9公斤淀粉与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，将丙烯酸酯-苯乙烯共聚物75公斤调配成聚合物乳液，将调好的胶水与聚合物乳液混合均匀，并加水来调整粘度和固含量，得到含有保护胶体的分散液，将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器分离成粒径为10～100微米的分散液微液滴，用高温气流快速加热微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，使得干燥后的胶粉颗粒具有很好的流动性，在高速流动的气流中密集碰撞也不会产生粘连结块现象，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，与减水剂2公斤在搅拌机中混合均匀，即获得本发明的可再分散乳胶粉成品。
实施例4
隔离剂的制备
将重质碳酸钙粉35公斤，水洗高岭土55公斤，沉淀水合二氧化硅2公斤，滑石粉4公斤，硅藻土4公斤投入到搅拌机中，混合均匀后，即制得隔离剂成品。
可再分散乳胶粉的制备
原料：苯乙烯-丁二烯共聚物76公斤，聚丙烯酰胺7公斤，隔离剂14公斤，引气剂3公斤。
将7公斤聚丙烯酰胺与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，将苯乙烯-丁二烯共聚物76公斤调配成聚合物乳液，将调好的胶水与聚合物乳液混合均匀，并加水来调整粘度和固含量，得到含有保护胶体的分散液，将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器分离成粒径为10～100微米的分散液微液滴，用高温气流快速加热微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，使得干燥后的胶粉颗粒具有很好的流动性，在高速流动的气流中密集碰撞也不会产生粘连结块现象，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，与引气剂3公斤在搅拌机中混合均匀，通过分级过筛，即获得本发明的可再分散乳胶粉成品。
Claims (8)
1.一种可再分散乳胶粉，其特征在于：由以下重量百分含量的物质制备而成：
聚合物乳液 72-85％；
保护胶体 4-9％；
隔离剂 11-15％；
功能性添加剂 0-5％。
2.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉，其特征在于：由以下重量百分含量的物质制备而成：
聚合物乳液 80％；
保护胶体 6％；
隔离剂 13％；
功能性添加剂 1％。
3.根据权利要求1或2所述的可再分散乳胶粉，其特征在于：所述聚合物乳液的聚合物选自醋酸乙烯酯均聚物、丙烯酸酯类聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的可再分散乳胶粉，其特征在于：所述保护胶体选自醇解度为88％、聚合度为500-700的低聚合度聚乙烯醇、糊精、淀粉、聚丙烯酰胺、聚(丙烯酰胺丙烯酸甲基丙烯酸羟乙酯)、聚(丙烯酸甲基丙烯酸乙酯)、聚乙烯醇改性物中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的可再分散乳胶粉，其特征在于：所述隔离剂由以下重量百分含量的物质制备而成：
重质碳酸钙粉 30-65％；
水洗高岭土 30-65％；
滑石粉 1-10％；
沉淀水合二氧化硅 0.1-5％；
硅藻土 1-8％。
6.根据权利要求1或2所述的可再分散乳胶粉，其特征在于：所述隔离剂由以下重量百分含量的物质制备而成：
重质碳酸钙粉 49％；
水洗高岭土 40％；
滑石粉 8.5％；
沉淀水合二氧化硅 0.5％；
硅藻土 2％。
7.根据权利要求1或2所述的可再分散乳胶粉，其特征在于：所述功能性添加剂为有机硅类憎水剂、聚羧酸类减水剂、硅油类消泡剂、苯磺酸类引气剂或淀粉类触变剂。
8.权利要求1或2所述的可再分散乳胶粉的制备方法，其特征在于：将配料量的保护胶体粉末与水按25∶100的配比在反应釜中加热调制成胶水，然后与配料量的聚合物乳液混合均匀，并加水调整粘度和固含量，得到含有保护胶体的分散液，将分散液输送到干燥设备中，用高速离心雾化器分离成粒径为10～100微米的分散液微液滴，用高温气流快速加热微液滴，在分散液微液滴受热产生粘性时加入隔离剂，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，通过分级过筛，即获得可再分散乳胶粉成品。
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