CN103923425A - 高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，以及其制备方法和用途。该聚合物粉末由带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元和水溶性高分子保护胶体制成。本发明聚合物粉末具有优良的自体粘结性能和基材粘结性能，并且该聚合物粉末及其水分散体可依靠其带有的羟甲基、酮羰基以及羧基、羟基等官能基团，在施工干燥过程中发生交联反应，从而实现优良的自体和基材粘结性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，以及其制备方法和用途。
背景技术
将聚合物水分散液进行喷雾干燥，快速除去体系中的水分，从而获得的流动性良好的聚合物粉末称为可再分散聚合物粉末或者乳胶粉。在水和机械能的作用下，这种粉末可以在水中再次分散，并保持与初始分散液相当的性能。
可再分散聚合物粉末主要用作混凝土、水泥砂浆等建筑材料的添加剂，可与水泥等无机粘结料一起使用，可以显著提高材料的抗折强度，还可作为粉末涂料中的主要成膜粘结物使用。尤其在水硬性水泥的高分子改性方面，使用可再分散聚合物粉末代替乳液添加剂的趋势上升明显。在混凝土基质物中添加高分子树脂可以带来若干技术性的改进，例如：更好的加工性，更高的拉伸和弯曲强度、耐洗刷性以及对不同基材的良好附着力。与常规乳液相比，可再分散聚合物粉末具有一个突出优点：它可以与水泥粘结剂、骨料和其他配方进行干混，制成易于在施工现场应用的单组份产品，包装和运输成本低，对环境影响小，无需防霉和防冻。近年来随着建筑化学品行业VOC排放要求的日益严格，可再分散聚合物粉末开始应用于干混型干粉涂料、腻子抹灰和瓷砖粘结料等产品中。尤其是在干粉内墙涂料中的应用，因为乳液合成过程中残留的挥发性单体是VOC的重要来源，通过喷雾干燥这部分有机物可以被顺利去除，所制得的可再分散聚合物粉末与其余不挥发的无机填料和粉状助剂干混，所得干混型干粉涂料可以彻底杜绝VOC的产生，消除涂装过程中及涂装之后对于居室环境的慢性污染。
但是，由于可再分散聚合物粉末的生产须经过乳液聚合、喷雾干燥和胶粉再分散等多个过程，聚合物组分的粘结能力会出现不同程度的下降。对于混凝土、水泥砂浆体系而言，这一下降可以通过无机粘结料的粘结能力和水泥的水化过程得到弥补；而对于干粉涂料等聚合物充当主要粘结料的体系而言，可再分散聚合物粉末粘结能力的下降会严重影响最终涂膜的机械强度。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：1-10重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、5-20重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、60-85重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的1%-10%。
进一步地，各原料的优选重量份数为：
所述的聚合物是由下列重量份数的原料组成：1-5重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、5-10重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、70-85重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的1%-10%。
其中，所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种；所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的几种；所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种；所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
本发明所述的高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末的制备方法首先通过在水相自由基乳液共聚合反应制备带有羟甲基或者酮羰基、以及羧基或者羟基官能团的聚合物水分散液，然后在其中加入保护胶体分散液，经过喷雾干燥脱水制得聚合物粉末，具体包括如下步骤：
1）合成核壳乳液的内核部分
首先，合成种子乳液：将乳化剂、酸碱缓冲剂和引发剂预溶于水配置成第一水溶液，将第一水溶液滴加到装有温度计、搅拌器、控温加热装置和冷凝回流装置的反应釜中，加热至80℃恒温后，再向反应釜中滴加具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元，反应10-45分钟，产生带有蓝光的种子乳液；其中，这次滴加的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元的重量为其总重量的6-9%；第一水溶液中乳化剂、酸碱缓冲剂、引发剂和水的质量比为2：1.5：0.8：210，乳化剂的质量为这次滴加的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元重量的8%-15%；
然后，合成核壳乳液的内核部分：将乳化剂、引发剂预溶于水配置成第二水溶液，同时向反应釜中滴加第二水溶液和具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元，整个滴加过程持续2-5小时并同时滴加结束，之后保温30-60分钟；其中，这次滴加的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元的重量为其总重量的65-80%；第二水溶液中乳化剂、引发剂和水的质量比为1：0.4：50，乳化剂的质量为这次滴加的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元重量的0.5%-1%；
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算，此步骤1）中所述具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元，其中的不饱和单体配比应保证合成共聚物的玻璃化转变温度为-20-0℃；
2）合成核壳乳液的外壳部分
将引发剂预溶于水配置成第三水溶液，同时向反应釜中滴加第三水溶液、滴加剩余的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元、滴加带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、滴加带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元，整个滴加过程持续2-5小时并同时滴加结束，之后保温30-60分钟，接着再次升温至85℃并保温30-60分钟，最后再降温至60℃并过滤出料，得到聚合物水分散液；其中，第三水溶液中引发剂和水的质量比为0.4：100，引发剂的质量为这次滴加的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元重量的0.2%-0.6%；
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算，此步骤2）中所述具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元，其中的不饱和单体配比应保证合成共聚物的玻璃化转变温度为50-100℃；
3）聚合物水分散液的干燥前预处理
首先，取步骤2）中得到的聚合物水分散液并加入碱性物质，充分搅拌，将聚合物水分散液的pH值调节至8-10，同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释因加入碱性物质造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度维持在与加入碱性物质之前相当的水平；
然后，向聚合物水分散液中加入水溶性高分子保护胶体，充分搅拌，同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释因加入水溶性高分子保护胶体造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度维持在与加入水溶性高分子保护胶体之前相当的水平；
4）采用喷雾干燥器对步骤3）中所得到的预处理聚合物水分散液进行脱水干燥，喷雾干燥器的进口温度为120-150℃，出口温度为60-80℃，进料速度为5-20毫升/分钟；最后经旋风分离器和布袋除尘器的气流分开得到可再分散聚合物粉末；
5）取步骤4）中得到的可再分散聚合物粉末与抗结块剂进行干混，装袋置于阴凉干燥处保存即可；其中，抗结块剂质量为可再分散聚合物粉末质量的7%-10%。
上述制备过程中，所述的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、多元醇脂肪酸酯、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基丁二酸酯磺酸盐、烷基联苯基醚磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐中的一种或是任意比例的几种；所述的酸碱缓冲剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、醋酸钠、醋酸钾、氯化钙、氯化铵、邻苯二甲酸氢钠、邻苯二甲酸氢钾、甲酸钠中的一种；所述的引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔丁基酯、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种；所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或任意比例的几种；所述的抗结块剂为轻质硅酸铝、膨润土、硅藻土(Kieselgur)、胶状的硅胶、硅藻土 (Diatomeenerde)、碳酸钙、滑石粉、磷酸三钙、碳酸镁、石膏、二氧化硅、高岭土、偏高岭土中的一种或任意比例的几种。
本发明所述的高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末可用于生产干混型干粉涂料、腻子抹灰、瓷砖粘结料、预混水泥砂浆和自流平组合物等，如它可作为干混型干粉内墙涂料的主要粘结成膜料。
本发明所述高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末的性能试验：
取本发明所述高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，与其余粉料干混制备干混型干粉涂料，并施工测试可交联可再分散聚合物粉末在干混型干粉涂料应用中的粘结性能。
使用下述配方作为实验的基础：
本发明所述高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末10重量份，钛白粉37.8重量份，重质碳酸钙40重量份，锻烧高岭土5重量份，滑石粉6重量份，甲基纤维素醚0.4重量份，固体消泡剂0.6重量份，多功能助剂0.2重量份，其中重量份相加应为100重量份。
混合时先在搅拌器中注入清水，粉料与水的重量比为1:3，搅拌15分钟，然后静置10分钟，再搅拌2分钟。将所得水分散液刷涂、辊涂或喷涂施工于石棉水泥板表面并常温干燥，干膜厚度为20至200 微米。
按照《GB-T 9266-1988 建筑涂料 涂层耐洗刷性的测定》对按照上述性能实施例所述配方和施工步骤所得干混型干粉涂料样板进行耐洗刷性能测试。利用本发明所述高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末所制备的干混型干粉涂料样板耐洗刷次数均超过500次不露出底材，达到《JC-T 423-91 水溶性内墙涂料》和《GB-T 9756-2001合成树脂乳液内墙涂料》规定的一等品标准值，证明本发明所述高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末具有优良的粘结性能，完全可以充当干混型干粉内墙涂料、腻子抹灰等产品中的主要粘结料。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1）本发明中聚合物粉末及其水分散体带有羟甲基、酮羰基或者羧基、羟基等官能基团，在施工干燥过程中，羟甲基、酮羰基或者羧基、羟基等官能基团发生化学反应形成化学键，从而实现官能基团所在高分子链段之间的交联结合，使得最终高分子粘结料自体以及与基材之间的结合更为紧密，从而实现优良的自体和基材粘结性能；
2）本发明中采用了带有羧基、羟基、酰胺基等亲水性基团的功能性单体，并将其共聚合在核壳乳液的外壳部分，大大增加了乳液中聚合物粒子之间的静电以及空间位阻。一方面抑制了喷雾干燥过程中聚合物粒子在聚合物粉末内部的融合，增强了聚合物粉末内部的聚合物粒子遇水时的崩解分散速度，提高了所获得聚合物粉末的水相可再分散性能和再分散水分散体的胶体稳定性能；另一方面聚合物粉末内部的聚合物粒子外壳部分带有的羧基、羟基等基团可以与外壳部分带有的羟甲基、酮羰基等基团发生化学反应生产化学键，从而作为聚合物粒子间交联结合的位点；
3）本发明所获得的可交联可再分散聚合物粉末具有优良的自体和基材粘结性能、优良的水相可再分散能力以及优良的再分散水分散体的胶体稳定性能，完全可以充当干混型干粉内墙涂料、腻子抹灰等产品中的主要粘结料，与其余不挥发的无机填料和粉状助剂干混，用纸袋包装(大量使用时可散装)，省去了现在液体乳胶漆的金属桶或塑料桶包装，便于运输和长期保存，无须防霉防冻，彻底杜绝VOC的产生，消除涂装过程中及涂装之后对于居室环境的慢性污染；也可以在瓷砖粘结料、预混水泥砂浆和自流平组合物中与无机粘结料配合使用。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明聚合物粉末作进一步地说明：
实施例1
一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：5重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、10重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、70重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的8%。
其中，所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种,在实施例1中为N-羟甲基丙烯酰胺；
所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的几种，在实施例1中为α-甲基丙烯酸；
所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，在实施例1中为任意比例的丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯；
乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种，在实施例1中为对甲基苯乙烯；
所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
实施例2
一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：10重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、15重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、75重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的1%。
其中，所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种,在实施例2中为双丙酮丙烯酰胺；
所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的两种，在实施例2中为丙烯酸；
所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯；
乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为苯乙烯；
所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
实施例3
一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：8重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、5重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、85重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的6%。
其中，所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种,在实施例2中为N-羟甲基丙烯酰胺；
所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为丙烯酸羟丙酯；
所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯；
乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯；
所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
实施例4
一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：3重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、20重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、80重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的4%。
其中，所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种,在实施例2中为任意比例的N-羟甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺；
所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的丙烯酸、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯；
所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异辛酯；
乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯；
所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
实施例5
一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：1重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、5重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、60重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的10%。
其中，所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种,在实施例2中为任意比例的N-羟甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺；
所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为丙烯酸羟乙酯；
所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯；
乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种，在实施例2中为任意比例的苯乙烯、对甲基苯乙烯；
所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
以下结合具体的实施例对本发明聚合物粉末具体的制备过程作进一步地说明：
实施例1
1）聚合物水分散液的乳液共聚合反应
单体组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、α-甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，酸碱缓冲剂组成为碳酸氢钠，引发剂组成为过硫酸钾，乳化剂组成为联二苯醚磺酸钠，其组分配方如下：
步骤一：合成核壳乳液的内核部分。
首先，合成种子乳液。将2克联二苯醚磺酸钠、1.5克碳酸氢钠和0.8克过硫酸钾预溶于210克水中，加入到装有温度计、搅拌器、控温加热装置和冷凝回流装置的反应釜中，加热至80℃恒温。然后一批次加入10重量份的内核部分单体，即5克甲基丙烯酸甲酯、10克丙烯酸丁酯，反应10-45分钟，产生带有蓝光的种子乳液。
然后，合成核壳乳液的内核部分。将剩余的内核部分单体，即45克甲基丙烯酸甲酯、90克丙烯酸丁酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将1克联二苯醚磺酸钠、0.4克过硫酸钾预溶于50克水中，并将该水溶液与内核部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述内核部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为-18℃左右。
步骤二：合成核壳乳液的外壳部分。
将外壳部分单体，即120克甲基丙烯酸甲酯、30克丙烯酸丁酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将20克α-甲基丙烯酸、5克N-羟甲基丙烯酰胺预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束；同时将0.4克过硫酸钾预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟；再次升温至85℃，保温30-60分钟。然后降温至60℃，过滤出料。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述外壳部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为64℃左右。
2）可再分散聚合物粉末的制备
碱性物质组成为氢氧化钙，抗结块剂组成为硅酸铝，保护胶体组成为水解度为87-89%、聚合度为500的部分水解的聚乙烯醇，其组分配方如下：
| 组分 | 重量/克 |
| 聚合物水分散液 | 100 |
| 氢氧化钙（5重量份的水溶液） | 5 |
| 聚乙烯醇（5重量份的水溶液） | 5 |
| 硅酸铝 | 5 |
步骤一：聚合物水分散液的干燥前预处理
首先，向聚合物水分散液中加入5克氢氧化钙的5重量份的水溶液，并充分搅拌，将聚合物水分散液的pH值调节至8-10范围内；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入碱液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入碱液之前相当的水平。
然后，向聚合物水分散液中加入5克聚乙烯醇的5重量份的水溶液，并充分搅拌；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入保护胶体水溶液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入保护胶体水溶液之前相当的水平。
步骤二：采用喷雾干燥器对步骤一所述预处理聚合物水分散液进行脱水干燥，获得可再分散聚合物粉末。喷雾利用圆盘式雾化器，喷雾干燥器的进口温度为120℃，出口温度为60℃，进料速度为20毫升/分钟。首先启动加热系统，待进出口温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集旋风分离器和布袋除尘器中的聚合物粉末。
步骤三：所获得的可再分散聚合物粉末与5克硅酸铝干混，装袋密封置于阴凉干燥处保存。
实施例2
1）聚合物水分散液的乳液共聚合反应
单体组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺，酸碱缓冲剂组成为碳酸氢钠，引发剂组成为过硫酸钾，乳化剂组成为十二烷基硫酸钠，其组分配方如下：
步骤一：合成核壳乳液的内核部分。
首先，合成种子乳液。将2克十二烷基硫酸钠、1.5克碳酸氢钠和0.8克过硫酸钾预溶于210克水中，加入到装有温度计、搅拌器、控温加热装置和冷凝回流装置的反应釜中，加热至80℃恒温。然后一批次加入10重量份的内核部分单体，即1克甲基丙烯酸甲酯、6.5克丙烯酸丁酯、4克苯乙烯、3.5克丙烯酸异辛酯、0.5克丙烯酸，反应10-45分钟，产生带有蓝光的种子乳液。
然后，合成核壳乳液的内核部分。将剩余的内核部分单体，即9克甲基丙烯酸甲酯、58.5克丙烯酸丁酯、36克苯乙烯、31.5克丙烯酸异辛酯、4.5克丙烯酸缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将1克十二烷基硫酸钠、0.4克过硫酸钾预溶于50克水中，并将该水溶液与内核部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述内核部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为-22℃左右。
步骤二：合成核壳乳液的外壳部分。
将外壳部分单体，即120克甲基丙烯酸甲酯、30克丙烯酸丁酯、20克苯乙烯、5克丙烯酸异辛酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将15克丙烯酸、5克双丙酮丙烯酰胺预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束；同时将0.4克过硫酸钾预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟；再次升温至85℃，保温30-60分钟。然后降温至60℃，过滤出料。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述外壳部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为66℃左右。
2）可再分散聚合物粉末的制备
碱性物质组成为氢氧化钠，抗结块剂组成为高岭土，保护胶体组成为水解度为87-89%、聚合度为500的部分水解的聚乙烯醇，其组分配方如下：
| 组分 | 重量/克 |
| 聚合物水分散液 | 100 |
| 氢氧化钠（5重量份的水溶液） | 5 |
| 聚乙烯醇（5重量份的水溶液） | 5 |
| 高岭土 | 5 |
步骤一：聚合物水分散液的干燥前预处理
首先，向聚合物水分散液中加入5克氢氧化钠的5重量份的水溶液，并充分搅拌，将聚合物水分散液的pH值调节至8-10范围内；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入碱液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入碱液之前相当的水平。
然后，向聚合物水分散液中加入5克聚乙烯醇的5重量份的水溶液，并充分搅拌；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入保护胶体水溶液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入保护胶体水溶液之前相当的水平。
步骤二：采用喷雾干燥器对步骤一所述预处理聚合物水分散液进行脱水干燥，获得可再分散聚合物粉末。喷雾利用圆盘式雾化器，喷雾干燥器的进口温度为120℃，出口温度为60℃，进料速度为20毫升/分钟。首先启动加热系统，待进出口温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集旋风分离器和布袋除尘器中的聚合物粉末。
步骤三：所获得的可再分散聚合物粉末与5克高岭土干混，装袋密封置于阴凉干燥处保存。
实施例3
1）聚合物水分散液的乳液共聚合反应
单体组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺，酸碱缓冲剂组成为碳酸氢钠，引发剂组成为过硫酸铵，乳化剂组成为联二苯醚磺酸钠，其组分配方如下：
步骤一：合成核壳乳液的内核部分。
首先，合成种子乳液。将2克联二苯醚磺酸钠、1.5克碳酸氢钠和0.8克过硫酸铵预溶于210克水中，加入到装有温度计、搅拌器、控温加热装置和冷凝回流装置的反应釜中，加热至80℃恒温。然后一批次加入10重量份的内核部分单体，即5克甲基丙烯酸甲酯、10克丙烯酸丁酯、1克丙烯酸羟丙酯，反应10-45分钟，产生带有蓝光的种子乳液。
然后，合成核壳乳液的内核部分。将剩余的内核部分单体，即45克甲基丙烯酸甲酯、90克丙烯酸丁酯、9克丙烯酸羟丙酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将1克联二苯醚磺酸钠、0.4克过硫酸铵预溶于50克水中，并将该水溶液与内核部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述内核部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为-22℃左右。
步骤二：合成核壳乳液的外壳部分。
将外壳部分单体，即120克甲基丙烯酸甲酯、30克丙烯酸丁酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将10克丙烯酸羟丙酯、5克N-羟甲基丙烯酰胺预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束；同时将0.4克过硫酸铵预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟；再次升温至85℃，保温30-60分钟。然后降温至60℃，过滤出料。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述外壳部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为44℃左右。
2）可再分散聚合物粉末的制备
碱性物质组成为氢氧化钙，抗结块剂组成为硅酸铝，保护胶体组成为水解度为87-89%、聚合度为500的部分水解的聚乙烯醇，其组分配方如下：
| 组分 | 重量/克 |
| 聚合物水分散液 | 100 |
| 氢氧化钙（5重量份的水溶液） | 5 |
| 聚乙烯醇（5重量份的水溶液） | 5 |
| 硅酸铝 | 5 |
步骤一：聚合物水分散液的干燥前预处理
首先，向聚合物水分散液中加入5克氢氧化钙的5重量份的水溶液，并充分搅拌，将聚合物水分散液的pH值调节至8-10范围内；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入碱液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入碱液之前相当的水平。
然后，向聚合物水分散液中加入5克聚乙烯醇的5重量份的水溶液，并充分搅拌；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入保护胶体水溶液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入保护胶体水溶液之前相当的水平。
步骤二：采用喷雾干燥器对步骤一所述预处理聚合物水分散液进行脱水干燥，获得可再分散聚合物粉末。喷雾利用圆盘式雾化器，喷雾干燥器的进口温度为120℃，出口温度为60℃，进料速度为20毫升/分钟。首先启动加热系统，待进出口温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集旋风分离器和布袋除尘器中的聚合物粉末。
步骤三：所获得的可再分散聚合物粉末与5克硅酸铝干混，装袋密封置于阴凉干燥处保存。
实施例4
1）聚合物水分散液的乳液共聚合反应
单体组成为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯、N-羟甲基丙烯酰胺，酸碱缓冲剂组成为碳酸氢钠，引发剂组成为过硫酸钾，乳化剂组成为联二苯醚磺酸钠，其组分配方如下：
步骤一：合成核壳乳液的内核部分。
首先，合成种子乳液。将2克联二苯醚磺酸钠、1.4克碳酸氢钠和0.8克过硫酸钾预溶于210克水中，加入到装有温度计、搅拌器、控温加热装置和冷凝回流装置的反应釜中，加热至80℃恒温。然后一批次加入10重量份的内核部分单体，即3克甲基丙烯酸甲酯、13克丙烯酸丁酯、2克苯乙烯、0.2克α-甲基丙烯酸、1.5克丙烯酸羟乙酯、1.5克丙烯酸异辛酯，反应10-45分钟，产生带有蓝光的种子乳液。
然后，合成核壳乳液的内核部分。将剩余的内核部分单体，即27克甲基丙烯酸甲酯、117克丙烯酸丁酯、18克苯乙烯、1.8克α-甲基丙烯酸、13.5克丙烯酸羟乙酯、13.5克丙烯酸异辛酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将1克联二苯醚磺酸钠、0.4克过硫酸钾预溶于50克水中，并将该水溶液与内核部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述内核部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为-25℃左右。
步骤二：合成核壳乳液的外壳部分。
将外壳部分单体，即48克甲基丙烯酸甲酯、20克苯乙烯、10克丙烯酸异辛酯缓慢滴加入反应釜中，持续2-5小时滴加结束；同时将20克α-甲基丙烯酸、2克丙烯酸羟乙酯、5克N-羟甲基丙烯酰胺预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束；同时将0.4克过硫酸钾预溶于50克水中，并将该水溶液与外壳部分单体同时滴加结束。滴加结束后，保温30-60分钟；再次升温至85℃，保温30-60分钟。然后降温至60℃，过滤出料。
按照Fox方程进行共聚物玻璃化转变温度的估算。此部分所述外壳部分不饱和单体配比保证合成共聚物的玻璃化转变温度为76℃左右。
2）可再分散聚合物粉末的制备
碱性物质组成为氢氧化钙，抗结块剂组成为硅酸铝，保护胶体组成为水解度为87-89%、聚合度为500的部分水解的聚乙烯醇，其组分配方如下：
| 组分 | 重量/克 |
| 聚合物水分散液 | 100 |
| 氢氧化钙（5重量份的水溶液） | 5 |
| 聚乙烯醇（5重量份的水溶液） | 10 |
| 滑石粉 | 5 |
步骤一：聚合物水分散液的干燥前预处理
首先，向聚合物水分散液中加入5克氢氧化钙的5重量份的水溶液，并充分搅拌，将聚合物水分散液的pH值调节至8-10范围内；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入碱液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入碱液之前相当的水平。
然后，向聚合物水分散液中加入10克聚乙烯醇的5重量份的水溶液，并充分搅拌；同时不断向聚合物水分散液中加入水，稀释加入保护胶体水溶液造成的增稠效应，使聚合物水分散液的黏度基本维持在与加入保护胶体水溶液之前相当的水平。
步骤二：采用喷雾干燥器对步骤一所述预处理聚合物水分散液进行脱水干燥，获得可再分散聚合物粉末。喷雾利用圆盘式雾化器，喷雾干燥器的进口温度为120℃，出口温度为60℃，进料速度为20毫升/分钟。首先启动加热系统，待进出口温度升至设定值时，启动进料系统、雾化系统进行乳液的喷雾干燥，最后收集旋风分离器和布袋除尘器中的聚合物粉末。
步骤三：所获得的可再分散聚合物粉末与5克滑石粉干混，装袋密封置于阴凉干燥处保存。
Claims (3)
1.一种高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，其特征在于：包括聚合物和水溶性高分子保护胶体；其中，聚合物是由下列重量份数的原料组成：1-10重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、5-20重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、60-85重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的1%-10%。
2.根据权利要求1所述的高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，其特征在于：所述的聚合物是由下列重量份数的原料组成：1-5重量份的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元、5-10重量份的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元、70-85重量份的由具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元；水溶性高分子保护胶体的重量为聚合物总重量的1%-10%。
3.根据权利要求1或2所述的高粘结性能的可交联可再分散聚合物粉末，其特征在于：所述的带有羟甲基或者酮羰基的单烯键式不饱和单体单元为N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺中的一种或任意比例的两种；所述的带有羧基或者羟基的单烯键式不饱和单体单元为丙烯酸、α-甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或任意比例的几种；所述的具有1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及乙烯基芳族化合物组成的不饱和单体单元中，1-15个碳原子的非分支或分支醇的（甲基）丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或任意比例的几种，乙烯基芳族化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯中的一种或任意比例的几种；所述的水溶性高分子保护胶体为水解度为87-89%、聚合度为500的聚乙烯醇。
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