ES2304734T3 - Polvo polimerico hidrofugante, redispersable en agua. - Google Patents

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Abstract

Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, que contiene a) un polímero con a1) 50 a 90 partes en peso de unidades monoméricas de acetato de vinilo, a2) 5 a 50 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos, concretamente de ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa con 2 a 20 átomos de C, a3) 1 a 30 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres con ácidos (met)acrílicos de alcoholes que tienen de 1 a 15 átomos de C, a4) 1 a 40 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos monocarboxílicos de cadena larga que tienen de 10 a 20 átomos de C, a5) 0 a 20 partes en peso de unidades de etileno, así como eventualmente a6) otras unidades de monómeros auxiliares, sumándose hasta 100 partes en peso los datos en partes en peso, b) de 0,5 a 30% en peso de uno o varios coloides protectores, solubles en agua, c) de 0 a 20% en peso de un compuesto orgánico de silicio, d) de 0 a 20% en peso de un ácido graso o de derivados de los ácidos grasos, e) de 0 a 30% en peso de agentes antiapelmazantes, estando referidos los datos en % en peso al peso total del polímero a).

Description

Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua.
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El invento se refiere a un polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, a un procedimiento para su producción, y a su utilización.
Los polvos redispersables en agua, constituidos sobre la base de homo- o copolímeros de monómeros etilénicamente insaturados, se emplean en el sector de la construcción como agentes aglutinantes, eventualmente en combinación con agentes aglutinantes que fraguan hidráulicamente, tales como cemento. Por ejemplo, éstos sirven para mejorar la resistencia mecánica y la adhesión en pegamentos para construcción, revoques, morteros y pinturas. En el caso de materiales de construcción aglutinados por cal o por cemento, tales como revoques, masas de emplastecido y pegamentos para la construcción, existe además la necesidad de proteger a éstos/as contra las condiciones meteorológicas. En el caso de lluvia o nieve, los materiales de construcción, por ejemplo un revoque para exteriores, debido a su actividad capilar, son traspasados por la humedad, lo cual puede conducir a daños irreversibles en la sustancia de construcción. Con el fin de evitar esto, ya desde hace mucho tiempo constituye una práctica habitual hidrofugar a los materiales de construcción.
A partir del documento de solicitud de patente europea EP 149098 A2 es conocido, con el fin de mejorar la hidrofobicidad, emplear polvos redispersables sobre la base de copolímeros de cloruro de vinilo y etileno. El documento EP 493168 A1 describe la utilización de polvos redispersables, modificados con siliconas, para la hidrofugación de materiales de construcción. A partir del documento de patente europea EP 741760 B1 se conoce la utilización de polvos redispersables, modificados con compuestos orgánicos de silicio, para la hidrofugación. La hidrofugación con polvos redispersables, que contienen ésteres de ácidos grasos, se describe en el documento de solicitud de patente alemana DE 10049127 A1, y en los documentos EP 1193287 A2 y EP 1394193 A1. En el documento DE-A 10323205 se recomienda el empleo de aditivos hidrofugantes, redispersables en agua, sobre la base de compuestos de ácidos grasos, eventualmente en combinación con compuestos orgánicos de silicio.
El documento EP 1323752 A1 describe un procedimiento para la polimerización continua de polímeros constituidos sobre la base de ésteres vinílicos y de etileno, que han sido estabilizados con un poli(alcohol vinílico), cuyo procedimiento trabaja sin la utilización de ningún látex de siembra y en el cual las proporciones del coloide protector y de los monómeros se añaden dosificadamente de un modo definido. El documento EP 1352915 A1 se refiere asimismo a un procedimiento para la polimerización continua de polímeros estabilizados con un poli(alcohol vinílico), constituidos sobre la base de ésteres vinílicos y de etileno, siendo aportada la combinación de agentes iniciadores redox de un modo definido durante la polimerización.
El invento se estableció la misión de poner a disposición un polvo polimérico redispersable en agua, constituido sobre la base de monómeros etilénicamente insaturados, que actúe hidrofugando a causa de su composición polimérica, y que sea compatible con otros componentes que actúan hidrofugando.
Es objeto del invento un polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, que contiene
a)
un polímero con
a1)
50 a 90 partes en peso de unidades monoméricas de acetato de vinilo,
a2)
5 a 50 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa, que tienen de 2 a 20 átomos de C,
a3)
1 a 30 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres con ácido (met)acrílico de alcoholes que tienen de 1 a 15 átomos de C,
a4)
1 a 40 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos monocarboxílicos de cadena larga que tienen de 10 a 20 átomos de C,
a5)
0 a 20 partes en peso de unidades de etileno, así como eventualmente,
a6)
otras unidades de monómeros auxiliares, sumándose hasta 100 partes en peso los datos en partes en peso,
b)
de 0,5 a 30% en peso de uno o varios coloides protectores, solubles en agua,
c)
de 0 a 20% en peso de uno o varios compuestos orgánicos de silicio,
d)
de 0 a 20% en peso de un ácido graso o de derivados de los ácidos grasos,
e)
de 0 a 30% en peso de agentes antiapelmazantes,
estando los datos en % en peso referidos al peso total del polímero a).
\global\parskip1.000000\baselineskip
De manera preferida, se copolimerizan a1) de 50 a 70 partes en peso de acetato de vinilo referidas a 100 partes en peso del polímero.
Ésteres vinílicos preferidos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa con 2 a 20 átomos de C son pivalato de vinilo y ésteres vinílicos con ácidos versáticos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa que tienen de 9 a 15 átomos de C, de manera especialmente preferida VeoVa10^{R} (nombre comercial de la entidad Resolution). De manera preferida se copolimerizan de 20 a 40 partes en peso del éster vinílico a2), referidas a 100 partes en peso del polímero.
Preferidas unidades monoméricas de ésteres de ácidos (met)acrílicos a3) son los ésteres con ácido acrílico de alcoholes sin ramificar o ramificados que tienen de 1 a 15 átomos de C, se prefieren especialmente ésteres con ácido acrílico de alcoholes sin ramificar o ramificados que tienen de 1 a 8 átomos de C; se prefieren en sumo grado acrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de t-butilo y acrilato de 2-etil-hexilo. Preferiblemente, se copolimerizan de 1 a 10 partes en peso del éster de ácido (met)acrílico a3), referidas a 100 partes en peso del polímero.
Las unidades monoméricas de ésteres vinílicos a4) son las de ácidos monocarboxílicos sin ramificar, de cadena larga, con 10 a 20 átomos de C; de manera preferida éstos se derivan de laurato de vinilo. Preferiblemente, se copolimerizan de 1 a 10 partes en peso del éster vinílico a4), referidas a 100 partes en peso del polímero.
En el caso de que se copolimerice etileno, la proporción de etileno a5) es de manera preferida de 5 a 20 partes en peso.
Apropiados monómeros auxiliares a6) son ácidos mono- y dicarboxílicos etilénicamente insaturados, tales como ácido acrílico y ácido metacrílico; amidas y nitrilos de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados, tales como acrilamida y acrilonitrilo; ácidos sulfónicos etilénicamente insaturados o respectivamente sus sales, de manera preferida ácido vinil-sulfónico, ácido 2-acrilamido-2-metil-propano-sulfónico. Otros ejemplos son comonómeros que se reticulan previamente, tales como comonómeros insaturados etilénicamente múltiples veces, por ejemplo adipato de divinilo, maleato de dialilo, metacrilato de alilo o cianurato de trialilo, o comonómeros que se reticulan posteriormente, por ejemplo N-metilol-acrilamida (NMA), alquil - éteres tales como el isobutoxi-éter o éster de la N-metilol-acrilamida. Otros ejemplos son comonómeros con funciones que contienen silicio, tales como (met)acriloxipropil-tri(alcoxi)-silanos. En el caso de que estén contenidas en el polímero unidades de monómeros auxiliares, entonces éstas están contenidas en general en una cantidad de 0,5 a 10 partes en peso.
Se prefiere en sumo grado un polímero a) que contiene a1) de 50 a 70 partes en peso de unidades monoméricas de acetato de vinilo, a2) de 20 a 40 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos versáticos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa que tienen de 9 a 15 átomos de C, a3) de 1 a 10 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres con ácido acrílico de alcoholes sin ramificar o ramificados que tienen de 1 a 8 átomos de C, a4) de 1 a 10 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos de cadena larga con 10 a 20 átomos de C, sumándose hasta 100 partes en peso los datos en partes en peso.
Apropiados coloides protectores, solubles en agua b) son poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados y totalmente saponificados; poli(vinil-pirrolidonas); poli(vinil-acetales); polisacáridos en una forma soluble en agua, tales como almidones (amilosa y amilopectina), celulosas y sus derivados carboximetílicos, metílicos, hidroxietílicos e hidroxipropílicos; proteínas tales como caseína o un caseinato, una proteína de soja, gelatinas; lignina-sulfonatos; polímeros sintéticos tales como poli(ácidos (met)acrílicos), copolímeros de (met)-acrilatos con unidades de comonómeros que tienen funciones carboxilo; poli((met)acrilamidas); poli(ácidos vinil-sulfónicos) y sus copolímeros solubles en agua; formaldehído - sulfonatos de melamina, formaldehído - sulfonatos de naftaleno, copolímeros de estireno y ácido maleico y copolímeros de éteres vinílicos y ácido maleico. Se prefieren los poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o totalmente saponificados que tienen un grado de hidrólisis de 80 a 100% en moles, en particular los poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados que tienen un grado de hidrólisis de 80 a 95% en moles y una viscosidad según Höppler, en una solución acuosa al 4%, de 1 a 30 mPas, de manera preferida de 3 a 15 mPas (método según Höppler a 20ºC, norma DIN 53015). El grado de hidrólisis se determina de acuerdo con la norma DIN 53401 mediante una saponificación con NaOH de los grupos de acetatos restantes y una retrovaloración del NaOH en exceso con HCl. Se prefieren también poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o totalmente saponificados, modificados de manera hidrófoba con un grado de hidrólisis de 80 a 100% en moles y con una viscosidad según Höppler, en una solución acuosa al 4%, de 1 a 30 mPas, de manera preferida de 3 a 15 mPas. Ejemplos de ellos son ciertos copolímeros parcialmente saponificados de acetato de vinilo con comonómeros hidrófobos, tales como acetato de isopropenilo, pivalato de vinilo, etil-hexanoato de vinilo, ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa, saturados, con 5 ó 9 hasta 11 átomos de C, maleatos de dialquilo y fumaratos de dialquilo, tales como maleato de diisopropilo y fumarato de diisopropilo, cloruro de vinilo, vinil-alquil-éteres tales como vinil-butil-éter, alfa-olefinas con 2 a 12 átomos de C, tales como eteno, propeno y deceno. La proporción de las unidades hidrófobas es preferiblemente de 0,1 a 10% en peso, referida al peso total del poli(alcohol vinílico) total o parcialmente saponificado. Se prefieren especialmente los copolímeros parcial o totalmente saponificados de acetato de vinilo con acetato de isopropenilo, que tienen un grado de hidrólisis de 95 a 100% en moles. Se pueden emplear también mezclas de los mencionados poli(alcoholes vinílicos).
Se prefieren en sumo grado los poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados con un grado de hidrólisis de 85 a 94% en moles y con una viscosidad según Höppler, en una solución acuosa al 4%, de 3 a 15 mPas (método según Höppler a 20ºC, norma DIN 53015), así como los copolímeros parcialmente saponificados o totalmente saponificados de acetato de vinilo con acetato de isopropenilo, que tienen un grado de hidrólisis de 95 a 100% en moles. Los mencionados poli(alcoholes vinílicos) son accesibles mediante procedimientos conocidos para un experto en la especialidad.
Apropiados compuestos orgánicos de silicio c) son los tomados entre el conjunto que comprende ésteres de ácidos silícicos, silanos, polisilanos, organosilanoles, di-, oligo- y poli-siloxanos, carbosilanos, poli(carbosilanos), carbosiloxanos, poli(carbosiloxanos) poli(sililendisiloxanos), en particular Si(OR')_{4}, silanos tales como tetraórgano-silanos SiR_{4} y órgano-organoxi-silanos SiR_{n}(OR')_{4-n} con n = de 1 a 3, polisilanos que tienen preferiblemente la fórmula general R_{3}Si(SiR_{2})_{n}SiR_{3} con n = de 0 a 500, organosilanoles SiR_{n}(OH)_{4-n}, di-, oligo- y poli-siloxanos a base de unidades de la fórmula general R_{c}H_{d}Si(OR')_{e}(OH)_{f}O_{(4-c-d-e-f)/2} con c = de 0 a 3, d = de 0 a 1, e = de 0 a 3, f = de 0 a 3, y siendo la suma de c+d+e+f de cada unidad a lo sumo de 3,5, siendo los R en cada caso iguales o diferentes y significando radicales alquilo ramificados o sin ramificar con 1 a 22 átomos de C, radicales cicloalquilo con 3 a 10 átomos de C, radicales alquileno con 2 a 4 átomos de C, así como radicales arilo, aralquilo y alquilarilo con 6 a 18 átomos de C, y significando los R' radicales alquilo y radicales alcoxialquileno, iguales o diferentes, en cada caso con 1 a 4 átomos de carbono, de manera preferida metilo y etilo, pudiendo los radicales R y R' estar sustituidos también con halógenos tales como Cl, o con grupos de éteres, tioéteres, ésteres, amidas, nitrilos, hidroxilo, aminas, carboxilo, ácidos sulfónicos, anhídridos de ácido carboxílico y carbonilo, y realizándose en el caso de los polisilanos, que R también puede tener el significado de OR'. Son apropiados también carbosilanos, poli(carbosilanos), carbosiloxanos, poli(carbosiloxanos) y poli(sililendisiloxanos).
Se prefieren como componente c) tetrametoxi-silano, tetraetoxi-silano, metil-tripropoxi-silano,
metil-tri(etoxietoxi)-silano,
vinil-tri(metoxietoxi)-silano,
(met)acriloxipropil-trimetoxi-silano, (met)acriloxipropil-trietoxi-silano,
\gamma-cloropropil-trietoxi-silano,
\beta-nitriloetil-trietoxi-silano,
\gamma-mercaptopropil-trimetoxi-silano,
\gamma-mercaptopropil-trietoxi-silano, fenil-trietoxi-silano,
isooctil-trietoxi-silano, n-octil-trietoxi-silano,
hexadecil-trietoxi-silano, dipropil-dietoxi-silano,
metil-fenil-dietoxi-silano, difenil-dimetoxi-silano,
metilvinil-tri(etoxietoxi)-silano,
tetrametil-dietoxi-disilano, trimetil-trimetoxi-disilano,
trimetil-trietoxi-disilano, dimetil-tetrametoxi-disilano,
dimetil-tetraetoxi-disilano,
metil-hidrógeno-polisiloxanos bloqueados en los extremos con grupos trimetil-siloxi, copolímeros bloqueados en los extremos con grupos trimetil-siloxi, a base de unidades de dimetil-siloxano y de metil-hidrógeno-siloxano,
dimetil-polisiloxanos, así como dimetil-polisiloxanos con grupos Si-OH en las unidades situadas en los extremos.
Son preferidos en sumo grado los órgano-organoxi-silanos SiR_{n}(OR')_{4-n} con n = de 1 a 3, en particular
isooctil-trietoxi-silano, n-octil-trietoxi-silano y
hexadecil-trietoxi-silano.
De manera preferida, el componente c) se emplea en una proporción de 0,1 a 20% en peso, de manera especialmente preferida de 1 a 10% en peso, en cada caso referida al polímero a). La preparación de los mencionados compuestos orgánicos de silicio puede efectuarse de acuerdo con procedimientos como los que se describen en la obra de Noll, Chemie und Technologie der Silicone (Química y tecnología de las siliconas), 2ª edición de 1968, Weinheim, y en la obra de Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie (Métodos de la química orgánica), tomo E20, editorial Georg Thieme, Stuttgart (1987).
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Como componente d) son apropiados en general ácidos grasos y derivados de ácidos grasos, que ponen en libertad en condiciones alcalinas, de manera preferida a un pH > 8, un ácido graso o respectivamente el correspondiente anión de ácido graso. Se prefieren compuestos de ácidos grasos tomados del conjunto formado por los ácidos grasos con 8 a 22 átomos de C, sus jabones metálicos, sus amidas, así como sus ésteres con alcoholes monovalentes que tienen de 1 a 14 átomos de carbono, con un glicol, con un poliglicol, con un poli-(alquilenglicol), con glicerol, con mono-, di- o tri-etanolamina y con monosacáridos.
Apropiados ácidos grasos son los ácidos grasos ramificados y sin ramificar, saturados e insaturados, que tienen en cada caso de 8 a 22 átomos de C. Son ejemplos de ellos ácido láurico (ácido n-dodecanoico), ácido mirístico (ácido n-tetradecanoico), ácido palmítico, ácido n-hexadecanoico, ácido esteárico (ácido n-octadecanoico) así como ácido oleico (ácido 9-dodecenoico).
Apropiados jabones metálicos son los de los ácidos grasos arriba mencionados con metales de los grupos principales 1º a 3º o respectivamente del grupo secundario 2º de la PSE (de Periodische System der Elemente = sistema periódico de los elementos), así como con compuestos de amonio NX_{4}^{+}, siendo los X iguales o diferentes y representando H, un radical alquilo de C_{1} a C_{8} y un radical hidroxialquilo de C_{1} a C_{8}. Se prefieren los jabones metálicos con litio, sodio, potasio, magnesio, calcio, aluminio, zinc y los compuestos de amonio.
Apropiadas amidas de ácidos grasos son las amidas de ácidos grasos obtenibles con mono- o di-etanolamina y los ácidos grasos de C_{8} a C_{22} arriba mencionados.
Ésteres de ácidos grasos, apropiados como componente d), son los ésteres de alquilo y alquilarilo de C_{1} a C_{14} con los mencionados ácidos grasos de C_{8} a C_{22}, de manera preferida los ésteres metílicos, etílicos, propílicos, butílicos, etil-hexílicos así como los ésteres bencílicos.
Apropiados ésteres de ácidos grasos son también los ésteres de mono-, di- y poli-glicoles con los ácidos grasos de C_{8} a C_{22}.
Otros apropiados ésteres de ácidos grasos son los mono- y di-ésteres de poliglicoles y/o de poli(alquilenglicoles) con hasta 20 unidades de oxialquileno, tales como un poli(etilenglicol) y un poli(propilenglicol).
Son apropiados también los mono-, di- y tri-ésteres de ácidos grasos del glicerol con los mencionados ácidos grasos de C_{8} a C_{22}, así como los mono-, di- y tri-ésteres de ácidos grasos de mono-, di- y tri-etanolamina con los mencionados ácidos grasos de C_{8} a C_{22}.
Son apropiados también los ésteres con ácidos grasos de sorbitol y manitol.
Se prefieren especialmente los ésteres alquílicos y ésteres alquil-arílicos de C_{1} a C_{14} del ácido láurico y del ácido oleico, los monoésteres y diésteres de glicoles del ácido láurico y del ácido oleico, así como los mono-, di- y tri-ésteres de ácidos grasos del glicerol con el ácido láurico y con el ácido oleico.
Los mencionados ácidos grasos y derivados de ácidos grasos se pueden emplear a solas o en mezcla. Por lo general, el componente d) se emplea en una proporción de 1 a 20% en peso, referida al polímero a).
Apropiados agentes antiapelmazantes e) son carbonato de Ca, carbonato de Mg, talco, yeso, arcillas molidas, caolines tales como meta-caolín así como silicatos de aluminio finamente molidos, Kieselgur (tierra de infusorios), un gel de sílice coloidal, un dióxido de silicio producido por vía pirógena, en cada caso con unos tamaños de partículas situados preferiblemente en el intervalo de 10 nm a 10 \mum.
La producción del polvo polimérico redispersable se efectúa de una manera conocida de por sí mediante una polimerización en emulsión iniciada por radicales en un medio acuoso, y por una subsiguiente desecación de la dispersión polimérica acuosa obtenida con ello. La polimerización en emulsión se lleva a cabo en presencia de un coloide protector b) y/o de un emulsionante. De manera preferida, se estabiliza exclusivamente con un coloide protector b). Las dispersiones poliméricas acuosas, obtenibles de esta manera, tienen por lo general un contenido de materiales sólidos de 25 a 70% en peso, preferiblemente de 45 a 65% en peso.
La desecación se puede efectuar por ejemplo mediante una desecación en capa turbulenta (fluidizada), una desecación en capa fina (desecación con rodillos), una desecación por congelación (liofilización) o una desecación por atomización. De manera preferida, se seca por atomización. La desecación por atomización se efectúa por lo general después de haber añadido más cantidad de un coloide protector b) como medio auxiliar de la atomización en boquillas. Si el polvo polimérico debe de contener además un compuesto orgánico de silicio c) y/o (derivados de) ácidos grasos d), éstos se añaden preferiblemente a la dispersión polimérica antes de su desecación. La adición del agente antiapelmazante e) se efectúa de manera preferida mientras tanto que el polvo todavía esté suspendido en el gas de desecación. La desecación por atomización se efectúa en tal caso en usuales instalaciones de desecación por atomización, pudiendo efectuarse la atomización mediante boquillas de una sola, dos o múltiples sustancias o con un disco rotatorio. La temperatura de salida se escoge en general en el intervalo de 45ºC a 120ºC, de manera preferida de 60ºC a 90ºC, dependiendo de cuáles sean la instalación, la Tg (temperatura de transición vítrea) de la resina y el deseado grado de desecación.
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Los aditivos hidrofugantes se pueden emplear en numerosos sectores de aplicaciones. Por ejemplo, en productos químicos para la construcción, eventualmente en combinación con agentes aglutinantes que fraguan hidráulicamente, tales como cementos (cemento Portland, de aluminato, trass, de escoria, de magnesia o de fosfato) o un vidrio soluble (silicato de sodio), o en masas que contienen yeso, masas que contienen cal, o masas exentas de cemento y aglutinadas con materiales sintéticos, para la producción de pegamentos para la construcción, en particular pegamentos para baldosas y pegamentos plenamente protegidos contra el calor, revoques, masas de emplastecido, masas de emplastecido para pavimentos, masas de igualación, lodos densos, morteros para juntas y pinturas. Por lo general, el polvo redispersable hidrofugante se emplea en una proporción de 0,1 a 10% en peso, referida al peso total de la receta que se ha de hidrofugar (sin ninguna proporción de agua).
Es especialmente ventajoso el empleo del polvo redispersable hidrofugante, a causa de la sobresaliente hidrofobia y de la adhesión simultáneamente alta sobre un poliestireno, en pegamentos para la construcción y revestimientos para sistemas de materiales compuestos aislantes del calor (WDVS de WärmeDammVerbundSysteme).
Los siguientes Ejemplos sirven para explicar adicionalmente el invento:
Ejemplo 1
En un reactor con una capacidad de 600l se dispusieron previamente 66 kg de agua desionizada, 105 kg de una solución acuosa al 20% de un poli(alcohol vinílico) con un grado de hidrólisis de 88% en moles y con una viscosidad según Höppler de 4 mPas, así como 113,8 kg de acetato de vinilo, 52,7 kg de VeoVa10 y 8,8 kg de acrilato de butilo. El valor del pH se ajustó con ácido fórmico a un pH = 4,5 - 5,5. A continuación, la tanda se calentó a 65ºC.
Para el comienzo de la polimerización, se añadieron dosificadamente las dosis de agentes iniciadores, de una solución acuosa al 1,5% de hidroperóxido de t-butilo con 960 g/h y de una solución acuosa al 1,5% de Brüggolith con 1.400 g/h. La temperatura interna fue limitada a 75ºC mediante una refrigeración externa. Las adiciones dosificadas se terminaron 30 minutos después de que la tanda hubo alcanzado un contenido de materiales sólidos de 52%. Después de haberse terminado la reacción, el polímero fue polimerizado posteriormente para la eliminación del monómero restante. Para la polimerización posterior, se añadieron consecutivamente 300 g de hidroperóxido de t-butilo, en forma de una solución acuosa al 10%, y 1.300 g de Brüggolith, en forma de una solución acuosa al 10%. La tanda se enfrió y a continuación se trasegó a través de un tamiz de 250 pm.
La dispersión se mezcló con 5% en peso (sólido/sólido) de un poli(alcohol vinílico) con un grado de hidrólisis de 88% en moles y con una viscosidad según Höppler de 4 mPas, y con 1% en peso (sólido/sólido) de un poli-(alcohol vinílico) con un grado de hidrólisis de 88% en moles y con una viscosidad según Höppler de 13 mPas. Además se añadió 6% en peso de isooctil-trietoxi-silano y a continuación se diluyó con agua hasta llegar a una viscosidad de 250 mPas. Luego la dispersión se atomizó mediante una boquilla a presión. Como componente para atomización en boquilla sirvió un aire previamente comprimido hasta 4 bares, las gotas formadas se secaron en isocorriente con un aire calentado a 125ºC. El polvo seco, obtenido de esta manera, se mezcló con 10% en peso de un agente antiapelmazante usual en el comercio (caolín).
Ejemplo 2
La preparación se efectuó de una manera análoga a la del Ejemplo 1, pero adicionalmente se dispusieron previamente además 8,8 kg de laurato de vinilo, y el acetato de vinilo se empleó solamente en una cantidad de 105 kg.
Ejemplo 3
La preparación se efectuó de una manera análoga a la del Ejemplo 1, pero se dispusieron previamente 17,2 kg de acrilato de butilo, y el acetato de vinilo se empleó en una cantidad de 105 kg.
Ejemplo 4
La preparación se efectuó de una manera análoga a la del Ejemplo 1, pero se emplearon 17,2 kg de acrilato de butilo, 17,2 kg de laurato de vinilo y 87,4 kg de acetato de vinilo.
Ejemplo 5
La preparación se efectuó de una manera análoga a la del Ejemplo 1, pero se añadieron a presión 30 bares de etileno y el acetato de vinilo se empleó solamente en una cantidad de 105 kg.
Ejemplo comparativo 6
La preparación se efectuó de una manera análoga a la del Ejemplo 1, pero no se empleó nada de acrilato de butilo.
Comprobación de la absorción de agua de una capa de un mortero de revoque:
La siguiente receta de mortero sirvió como base para los ensayos:
100
El mortero se agitó con una cantidad de agua para amasar de 25 ml por 100 g de mortero seco y a continuación se aplicó en un grosor de 4 mm sobre una plancha de hormigón poroso. Después del endurecimiento total de la capa de mortero, las caras no revestidas de la plancha de hormigón se hermetizaron con un barniz. El cuerpo de probeta se acondicionó durante 7 días en un clima normalizado (23ºC/humedad del aire 50%). A continuación este cuerpo de probeta se colocó dentro de agua con la capa de mortero dirigida hacia abajo, de manera tal que éste se sumergiese a una profundidad de 1 cm. El agua penetra en este caso en el transcurso de tiempo a través de la capa de revoque dentro de la plancha de hormigón poroso. La cantidad de agua que había penetrado se puede comprobar por pesaje. La plancha de hormigón poroso sirve en tal caso como depósito de absorción. Puesto que la plancha de hormigón poroso sin revestimiento absorbe el agua con una velocidad más rápida en un múltiplo de la del mortero de revoque, la cantidad de agua recogida por unidad de tiempo se determina principalmente a partir de la capa de mortero de revoque.
La recogida de agua se expresa mediante el índice de penetración de agua WEZ (de WasserEindringZahl). Éste es el cociente que se obtiene cuando la absorción de agua por metro cuadrado, determinada después de un período de tiempo de absorción de 24 horas se divide por la raíz cuadrada del período de tiempo de absorción.
TABLA 1
1
Los Ejemplos 2 y 4 muestran el efecto sinérgico, que se obtiene mediante la copolimerización de ésteres vinílicos de cadena larga en combinación con ésteres de ácidos (met)acrílicos, en lo que se refiere a la hidrofugación. En comparación con unos habituales copolímeros de acetato de vinilo (Ejemplo comparativo 6) con el sistema de acetato de vinilo, VeoVa y acrilato de butilo se obtiene un claro mejoramiento de la repelencia del agua (Ej. 1, 3, 5), que se puede aumentar todavía de una manera manifiesta mediante una copolimerización de ésteres vinílicos de cadena larga (Ej. 2, 4).

Claims (11)

1. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, que contiene
a)
un polímero con
a1)
50 a 90 partes en peso de unidades monoméricas de acetato de vinilo,
a2)
5 a 50 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos, concretamente de ésteres vinílicos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa con 2 a 20 átomos de C,
a3)
1 a 30 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres con ácidos (met)acrílicos de alcoholes que tienen de 1 a 15 átomos de C,
a4)
1 a 40 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos monocarboxílicos de cadena larga que tienen de 10 a 20 átomos de C,
a5)
0 a 20 partes en peso de unidades de etileno, así como eventualmente
a6)
otras unidades de monómeros auxiliares, sumándose hasta 100 partes en peso los datos en partes en peso,
b)
de 0,5 a 30% en peso de uno o varios coloides protectores, solubles en agua,
c)
de 0 a 20% en peso de un compuesto orgánico de silicio,
d)
de 0 a 20% en peso de un ácido graso o de derivados de los ácidos grasos,
e)
de 0 a 30% en peso de agentes antiapelmazantes, estando referidos los datos en % en peso al peso total del polímero a).
2. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con la reivindicación 1, con 20 a 40 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos a2), concretamente de ésteres vinílicos con ácidos versáticos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa con 9 a 15 átomos de C.
3. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, con 1 a 10 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres con ácido acrílico a3), concretamente de ésteres con ácido acrílico de alcoholes sin ramificar o ramificados con 1 a 15 átomos de C.
4. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3, con 5 a 20 partes en peso de unidades monoméricas de etileno.
5. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con la reivindicación 1, con un polímero a) que contiene a1) de 50 a 70 partes en peso de unidades monoméricas de acetato de vinilo, a2) de 20 a 40 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos versáticos de ácidos monocarboxílicos ramificados en alfa con 9 a 15 átomos de C, a3) de 1 a 10 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres con ácido acrílico de alcoholes sin ramificar o ramificados que tienen de 1 a 8 átomos de C, a4) de 1 a 10 partes en peso de unidades monoméricas de ésteres vinílicos con ácidos monocarboxílicos sin ramificar, de cadena larga, que tienen de 10 a 20 átomos de C, sumándose hasta 100 partes en peso los datos en partes en peso.
6. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, que como coloide protector b) contiene poli(alcoholes vinílicos) parcialmente saponificados o totalmente saponificados, eventualmente modificados de manera hidrófoba, con un grado de hidrólisis de 80 a 100% en moles y una viscosidad según Höppler, en una solución acuosa al 4%, de 1 a 30 mPas (método según Höppler a 20ºC, norma DIN 53015).
7. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, con 0,1 a 20% en peso, referido al polímero a), de uno o varios compuestos orgánicos de silicio c) tomados del conjunto que comprende ésteres de ácidos silícicos, silanos, polisilanos, organosilanoles, di-, oligo- y poli-siloxanos, carbosilanos, poli(carbosilanos), carbosiloxanos, poli(carbosiloxanos) y poli(sililen-disiloxanos).
8. Polvo polimérico hidrofugante, redispersable en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 7, con 0,1 a 20% en peso, referido al polímero a), de uno o varios compuestos d) tomados del conjunto formado por los ácidos grasos con 8 a 22 átomos de C, sus jabones metálicos, sus amidas, así como sus ésteres con alcoholes monovalentes que tienen de 1 a 14 átomos de C, con un glicol, con un poliglicol, con un poli(alquilenglicol), con glicerol, con mono-, di- o tri-etanolamina, y con monosacáridos.
\newpage
9. Procedimiento para la producción de polvos poliméricos hidrofugantes, redispersables en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, mediante una polimerización en emulsión iniciada por radicales en un medio acuoso, y una subsiguiente desecación de la dispersión polimérica acuosa obtenida de esta manera.
10. Utilización de los polvos poliméricos hidrofugantes redispersables en agua, de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 8, en productos químicos para la construcción, eventualmente en unión con agentes aglutinantes que fraguan hidráulicamente, tales como cementos o un vidrio soluble, o masas que contienen yeso, masas que contienen cal, o masas exentas de cemento y aglutinadas con materiales sintéticos, para la producción de pegamentos para la construcción, revoques, masas de emplastecido, masas de emplastecido para pavimentos, masas de igualación, lodos densos, morteros para juntas y pinturas.
11. Utilización de acuerdo con la reivindicación 10 en pegamentos para la construcción y revestimientos para sistemas de materiales compuestos aislantes del calor.
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