PL186735B1

PL186735B1 - Proszkowa kompozycja do ponownego dyspergowania wwodzie i sposób wytwarzania proszkowej kompozycjizdolnej do ponownego dyspergowania w wodzie

Info

Publication number: PL186735B1
Application number: PL97328267A
Authority: PL
Inventors: William Bett; Jean-Francois Colombet
Original assignee: Rhodia Chimie Sa
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1997-01-08
Publication date: 2004-02-27
Also published as: CA2243323A1; US6080806A; JPH11507981A; DE69700692D1; NO310830B1; WO1997025371A1; EP0873374B1; TR199801339T2; SK282686B6; TW434293B; HK1018791A1; CZ216598A3; IL125193A0; EA199800628A1; ES2138440T3; FR2743368A1; EP0873374A1; AU1383597A; DE69700692T2; GR3032166T3

Abstract

1. Proszkowa kompozycja do ponownego dyspergowania w wodzie, znam ienna tym, ze zawiera: a) 100 czesci wagowych proszku nierozpuszczalnego w wodzie blonotwórczego polimeru wytworzonego z co najmniej jednego monomeru zawierajacego etylenowe nienasycenie i co najmniej jednego monomeru wybranego sposród monomerów z grupami karboksylowymi oraz akryloamidu i metakryloamidu, oraz b) 2-40 czesci wagowych, korzystnie 8-22 czesci wagowe, co najmniej jednego aminokwasu lub jego soli. 11. Sposób wytwarzania proszkowej kompozycji zdolnej do ponownego dysper- gowania w wodzie, znam ienny tym , ze - usuwa sie wode z wodnej emulsji skladajacej sie z nierozpuszczalnego polimeru blonotwórczego wytworzonego w procesie polimeryzacji emulsyjnej co najmniej jednego monomeru zawierajacego etylenowe nienasycenie i co najmniej jednego monomeru wy- branego sposród monomerów z grupami karboksylowymi oraz akryloamidu i metakrylo- amidu, oraz zawierajacej co najmniej jeden aminokwas lub jego sól oraz ewentualnie (c) co najmniej jeden rozpuszczalny w wodzie zwiazek wybrany sposród polielektrolitów nalezacych do grupy slabych polikwasów i/lub ewentualnie zawierajacej (d) wypelniacz nieorganiczny w postaci czastek o wielkosci ponizej 20 µm, oraz - sucha pozostalosc rozdrabnia sie z wytworzeniem proszku o pozadanej wielkosci czastek. PL

Description

Przedmiotem wynalazku są proszki do ponownego dyspergowania w wodzie z polimerów błonotwórczych wytworzonych z etylenowo nienasyconych monomerów.

Proszki do ponownego dyspergowania, które wytwarza się przez suszenie rozpyłowe dyspersji akrylowych polimerów błonotwórczych, zwłaszcza dyspersji polimerów estrów winylowych, są znane.

Polimery błonotwórcze wytworzone z monomerów zawierających etylenowe nienasycenie są często stosowane jako środki pomocnicze w kompozycjach nieorganicznych hydraulicznych środków wiążących w celu ułatwienia ich nanoszenia oraz poprawy właściwości po związaniu, takich jak przyczepność do różnych podłoży, zwiększenie szczelności, elastyczność i właściwości mechaniczne.

W porównaniu z dyspersjami wodnymi proszki do ponownego dyspergowania wykazują tą zaletę, że można je wstępnie wymieszać z cementem uzyskując gotowe do użycia kompozycje proszkowe, które można zastosować np. do wytwarzania zapraw i betonów przeznaczonych do łączenia z materiałami konstrukcyjnymi, do wytwarzania zapraw klejowych Iub do wytwarzania powłok ochronnych Iub dekoracyjnych wewnątrz lub na zewnątrz budynków.

Często dodaje się stosunkowo duże ilości obojętnych substancji i koloidów ochronnych do proszków, tak aby uzyskać proszki, które nie zbrylają się w czasie magazynowania pod wpływem ciśnienia i temperatury i które dogodnie dają się ponownie dyspergować w wodzie.

W celu uzyskania łatwo dających się ponownie dyspergować proszków polimerów zaproponowano dodawanie do dyspersji przed ich rozpylaniem sulfonowanego kondensatu melaminowo-formaldehydowego (US-A-3 784 648) Iub sulfonowanego kondensatu naftalenowo-formaldehydowego (DE-A-3 143 070) i/lub kopolimerów winylopirolidon/octan winylu (EP-78 449).

Patent francuski FR-A 2 245 723 dotyczy trwałego i dającego się dyspergować w wodzie, suszonego sublimacyjnie preparatu zawierającego proszek lateksu polimeru i rozpuszczalny w wodzie środek dyspergujący taki jak cukier.

Celem wynalazku jest dostarczenie nowej kompozycji proszkowej, która daje się całkowicie Iub prawie całkowicie ponownie dyspergować w wodzie i która oparta jest na błonotwórczym polimerze wytworzonym z monomerów zawierających etylenowe nienasycenie.

Innym celem wynalazku jest dostarczenie dającego się ponownie dyspergować proszku powyższego typu, nie zbrylającego się podczas przechowywania.

Innym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania proszków powyższego typu z lateksu błonotwórczego polimeru.

Innym celem wynalazku jest dostarczenie dającego się ponownie dyspergować proszku powyższego typu, który będąc w postaci proszku Iub po ewentualnym ponownym zdyspergowaniu w wodzie z wytworzeniem pseudolateksu, można zastosować w dowolnej dziedzinie stosowania lateksów, do wytwarzania powłok (zwłaszcza farb i kompozycji do powlekania papieru) Iub kompozycji klejowych (zwłaszcza klejów samoprzylepnych i klejów do glazury).

Jeszcze innym celem wynalazku jest dostarczenie dającego się ponownie dyspergować proszku powyższego typu (Iub uzyskanego z niego pseudolateksu), zwłaszcza do zastosowania jako dodatek do hydraulicznych środków wiążących typu zaprawy Iub betonu, nadającego tym środkom wiążącym zwiększoną przyczepność po zanurzeniu w wilgotnym środowisku.

Osiągniecie tych i innych celów zapewnia wynalazek, który w rzeczywistości dotyczy proszkowej kompozycji do ponownego dyspergowania w wodzie, zawierającej:

186 735

a) 100 części wagowych proszku nierozpuszczalnego w wodzie błonotwórczego polimeru wytworzonego z co najmniej jednego monomeru zawierającego etylenowe nienasycenie i co najmniej jednego monomeru wybranego spośród monomerów z grupami karboksylowymi oraz akryloamidu i metakryloamidu, oraz

b) 2-40 części wagowych, korzystnie 8-22 części wagowe, co najmniej jednego aminokwasu lub jego soli.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania proszkowej kompozycji, polegający na tym, że

- usuwa się wodę z wodnej emulsji zawierającej ten nie rozpuszczalny polimer błonotwórczy wytworzony w polimeryzacji emulsyjnej, zawierającej odpowiednią ilość dodatku b) oraz

- rozpyla się suchą pozostałość na proszek o pożądanej wielkości cząstek.

Przedmiotem wynalazku jest także pseudolateks wytworzony przez ponowne dyspergowanie w wodzie kompozycji proszkowej określonej powyżej.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie takich pseudolateksów i powyższych kompozycji proszkowych jako dodatków do hydraulicznych środków wiążących, klejów, kompozycji do powlekania papieru i farb.

Wynalazek dotyczy przede wszystkim proszkowej kompozycji do ponownego dyspergowania w wodzie, zawierającej:

Monomer zawierający etylenowe nienasycenie można wybrać z grupy obejmującej styren, butadien, akrylowe i metakrylowe estry C1-C12 alkilowe i odpowiadające im kwasy, oraz estry winylowe. Kompozycja proszkowa według wynalazku dogodnie zawiera nierozpuszczalny błonotwórczy polimer wytworzony z mieszaniny styren/butadien lub styren/butadien/kwas akrylowy jako monomerów zawierających etylenowe nienasycenie.

Monomery zawierające grupy karboksylowe wybrane są spośród kwasów karboksylowych zawierających etylenowe nienasycenie. Korzystnie są to kwasy dikarboksylowe zawierające etylenowe nienasycenie, takie jak kwas itakonowy, kwas fumarowy, kwas krotonowy, kwas maleinowy, bezwodnik maleinowy, kwas mezakonowy, kwas glutakonowy lub ich mieszaniny.

Korzystnie polimer błonotwórczy wytwarza się przez polimeryzacje mieszaniny monomerów zawierającej 99,9-92% wagowe co najmniej jednego monomeru zawierającego etylenowe nienasycenie i 0,1-8%, dogodnie 2-5% wagowych co najmniej jednego monomeru zawierającego grupy karboksylowe. Wielkość cząstek proszku polimeru błonotwórczego może wynosić 0,05-5 pm, korzystnie 0,12-0,18 pm, a jeszcze korzystniej 0,10-0,20 pm.

Korzystnie temperatura zeszklenia (Tz) nierozpuszczalnego w wodzie polimeru błonotwórczego wynosi nie więcej niż 20°C, korzystnie od -20 do 20°C.

Nierozpuszczalny w wodzie polimer błonotwórczy można wytwarzać przez polimeryzację emulsyjną monomerów. Taką polimeryzację zwykle prowadzi się w obecności emulgatora i inicjatora polimeryzacji.

Monomery można wprowadzać do środowiska reakcji jako mieszaninę lub osobno i równocześnie, w jednej porcji przed rozpoczęciem polimeryzacji, albo w kolejnych porcjach lub w sposób ciągły w czasie polimeryzacji.

Jako emulgatory stosuje się zazwyczaj zwykle środki anionowe, zwłaszcza w postaci soli kwasów tłuszczowych, alkilosiarczanów, alkilosulfonianów, alkiloarylosiarczanów, alkiloarylosulfonianów, arylosiarczanów, arylosulfonianów, sulfobursztynianów, oraz alkilofosforanów metali alkalicznych. Stosuje się je w ilości 0,01-5% wagowych w stosunku do całkowitej wagi monomerów·'.

Do inicjatorów polimeryzacji emulsyjnej, które są rozpuszczalne w wodzie, należą zwłaszcza wodoronadtlenki takie jak wodny roztwór nadtlenku wodoru i wodoronadtlenek

186 735 tert-butylu, oraz nadsiarczany takie jak nadsiarczan sodu, nadsiarczan potasu i nadsiarczan amonu. Zwykle stosuje się je w ilościach 0,05-2% wagowe w stosunku do całkowitej ilości monomerów. Inicjatory takie ewentualnie łączy się ze środkiem redukującym takim jak wodorosiarczyn sodu formaldehydosulfoksylan sodu, polietylenoaminy, cukry takie jak glukoza i sacharoza, albo sole metali. Środek redukujący stosuje się w ilości 0-3% wagowe w stosunku do całkowitej ilości monomerów.

Temperatura reakcji, która zależy od stosowanego inicjatora, wynosi zazwyczaj 0-100°C, a korzystnie 50-80°C.

Środek przenoszący łańcuch, który można zastosować w ilości 0-3% wagowe w stosunku do całkowitej ilości monomeru(ów), jest zazwyczaj wybrany spośród merkaptanów takich jak merkaptan n-dodecylowy, merkaptan tert-dodecylowy, merkaptan tert-butylowy, albo ich estrów takich jak merkaptopropionian metylu; cykloheksen; oraz chlorowcowane węglowodory takie jak chloroform, bromoform i tetrachlorek węgla.

Kompozycja proszkowa według wynalazku zawiera również co najmniej jeden aminokwas lub co najmniej jedną sól aminokwasu. Aminokwas jest korzystnie wybrany spośród:

- monokarboksylowych monoaminokwasów,

- dikarboksylowych monoaminokwasów,

- lub monokarboksylowych diaminokwasów.

Monokarboksylowe monoaminokwasy mogą być wybrane zwłaszcza spośród glicyny, alaniny, leucyny i fenyloalaniny, di karboksylowe monoaminokwasy mogą być wybrane spośród kwasu asparaginowego, kwasu glutaminowego i kwasu hydroksyglutaminowego, a monokarboksylowe diaminokwasy mogą być wybrane spośród argininy, lizyny, histydyny i cysteiny.

Aminokwasy wchodzące w skład kompozycji według wynalazku są dogodnie dobrze rozpuszczalne w wodzie; w związku z tym aminokwasy w kompozycji mogą być w postaci soli, zwłaszcza soli rozpuszczalnych w wodzie lub w roztworach wodno-alkalicznych. Mogą być one np. w postaci soli sodowych, potasowych, amonowych lub wapniowych.

Kompozycje proszkowe według wynalazku mogą również zawierać co najmniej jeden rozpuszczalny w wodzie związek c) wybrany spośród polielektrolitów należących do grupy słabych polikwasów. W szczególności związek taki jest stały.

Zgodnie z konkretnym rozwiązaniem według wynalazku ten rozpuszczalny w wodzie związek wybrany jest spośród polielektrolitów o charakterze organicznym, uzyskanym przez polimeryzację monomerów o wzorze ogólnym:

R4

w którym każdy z Rj, które są takie same lub różne, oznacza H, CH3, CO2H lub (CH2)CO?H, gdzie n oznacza 0-4.

Jako nie ograniczające zakresu przykłady wymienić można kwas akrylowy, metakrylowy, maleinowy, fumarowy, itakonowy i krotonowy.

Kopolimery wytworzone z monomerów odpowiadających powyższemu wzorowi ogólnemu, oraz wytworzone z tych monomerów i innych monomerów, zwłaszcza pochodnych winylowych takich jak alkohole winylowe, oraz kopolimeryzujących amidów takich jak akryloamid lub metakryloamid, są także przydatne w kompozycjach według wynalazku. Wymienić można także kopolimery uzyskane z eteru alkilowinylowego i z kwasu maleinowego, a także z winylostyrenu i kwasu maleinowego, zwłaszcza opisane w encyklopedii Kirka-Othmera, zatytułowanej „Encyclopedia of Chemical Technology”, tom 18, 3 wyd., Wiley Interscience, 1982. W kompozycjach według wynalazku przydatne są także polimery peptydowe uzyskane w wyniku kondensacji aminokwasów, zwłaszcza asparaginowego i glutaminowego Iub prekursorów diaminodikwasów. Polimerami takimi mogą być homopolimery uzyskane z kwasu asparaginowego 1 kwasu glutaminowego w dowolnych proporcjach, albo kopolimery uzyskane z kwasu asparaginowego i/lub glutaminowego oraz z innych aminokwasów. Spośród kopolimeryzujących

186 735 aminokwasów wymienić można glicynę, alaninę, leucynę, izoleucynę, fenyloalaninę, metioninę, histydynę, prolinę, lizynę, serynę, treoninę, cysteinę itp.

Korzystne są polielektrolity o małym stopniu polimeryzacji.

Wagowo średnia masa cząsteczkowa polielektrolitów wynosi w szczególności poniżej 20 000 g/mol, a korzystnie od 1000 do 5000 g/mol.

Oczywiście jest zupełnie możliwe stosowanie kombinacji takich różnych typów związków rozpuszczalnych w wodzie.

Kompozycja według wynalazku może ponadto zawierać polimer wybrany spośród poliakryloamidów i poliwinylopirolidonów lub ich mieszanin. Korzystnie wagowo średnia masa cząsteczkowa poliakryloamidów wynosi co najwyżej 10 000 lub nawet co najwyżej 2000.

Kompozycje według wynalazku mogą zawierać 5-20 części wagowych, korzystnie 5-15 części, ajeszcze korzystniej 2-10 części związków rozpuszczalnych w wodzie na 100 części wagowych proszku błonotwórczego polimeru.

Kompozycja według wynalazku może także zawierać wypełniacz nieorganiczny d) w postaci cząstek o wielkości poniżej około 20 pm.

Zaleca się stosowanie nieorganicznego wypełniacza w postaci cząstek wybranego spośród krzemionki, węglanu wapnia, kaolinu, siarczanu baru, tlenku tytanu, talku, uwodnionego tlenku glinu, bentonitu i sulfoglinianu wapnia (bieli satynowej).

Obecność takich nieorganicznych wypełniaczy ułatwia wytwarzanie proszku i jego stabilność przy przechowywaniu, zapobiegając jego zbrylaniu się, czyli aglomeracji.

Taki wypełniacz nieorganiczny można dodać bezpośrednio do sproszkowanej kompozycji, albo też można go uzyskać z procesu wytwarzania kompozycji. Wypełniacz nieorganiczny stosować można w ilości 0,5-60, korzystnie 10-20 części wagowych/l 00 części wagowych proszku nierozpuszczalnego w wodzie błonotwórczego polimeru.

Uzyskane kompozycje proszkowe są stabilne przy przechowywaniu; można je łatwo ponownie zdyspergować w wodzie uzyskując pseudolateks, albo też można je zastosować bezpośrednio w postaci proszku, albo w postaci pseudolateksu we wszystkich znanych dziedzinach zastosowania lateksów. Charakteryzują się one doskonalą płynnością.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania takiej proszkowej kompozycji, polegający na tym, że:

- usuwa się wodę z wodnej emulsji zawierającej ten nie rozpuszczalny polimer błonotwórczy wytworzony w polimeryzacji emulsyjnej, zawierającej odpowiednią ilość dodatku b) oraz ewentualnie c) i d), oraz

W tym celu stosuje się wodną emulsję rozpuszczalnego w wodzie błonotwórczego polimeru uzyskanego w polimeryzacji emulsyjnej w sposób określony powyżej. Tego typu emulsję powszechnie określa się jako lateks.

Inne składniki kompozycji proszkowej: aminokwas lub sól aminokwasu b), oraz ewentualnie rozpuszczalny w wodzie związek c) i wypełniacz nieorganiczny d) dodaje się do tej wodnej emulsji. Odpowiednie zawartości różnych składników dobiera się tak, aby wysuszone kompozycje proszkowe charakteryzowały się składem określonym powyżej.

Korzystnie stosuje się w tym celu emulsję o zawartości części stałych (błonotwórczego polimeru + aminokwasu lub soli aminokwasu + związku rozpuszczalnego w wodzie + nieorganicznego wypełniacza) wynoszącej 30-70% wagowych.

Oczywiście, gdy stosuje się zwykłe dodatki, to można je dodać w czasie wytwarzania emulsji.

Wodny roztwór zawierający około 30% wagowych wodoroglutaminianu sodu dodaje się np. do mieszanego lateksu. Odpowiednie ilości wylicza się tak, aby uzyskać mieszaninę zawierającą, w stosunku do substancji czynnej, około 15 lub 20% wagowych wodoroglutaminianu sodu i około 80 lub 85% błonotwórczego polimeru.

Uzyskana mieszanina może w takim przypadku charakteryzować się zawartością części stałych około 45% wagowych, pH około 5 i lepkością, mierzoną aparatem Brookfielda PVTDVII przy 50 obrotach/minutę 7-100 mPa-s.

186 735

Następnie z emulsji tej usuwa się wodę i uzyskany produkt rozpyla się uzyskując proszek. Etapy usuwania wody z emulsji lateksowej i wytwarzania proszku można przeprowadzić osobno lub równocześnie. Można także zastosować zamrażanie, a następnie sublimację, czyli suszenie sublimacyjne, albo suszenie lub suszenie przez rozpylanie (suszenie rozpyłowe).

Suszenie rozpyłowe jest korzystnym sposobem, gdyż umożliwia ono bezpośrednie otrzymanie proszku o pożądanej wielkości cząstek bez wprowadzania niezbędnego etapu rozdrabniania. Wielkość cząstek proszku wynosi zazwyczaj poniżej 500 pm, korzystnie poniżej 100 pm, a jeszcze korzystniej ponad 50 pm.

Suszenie rozpyłowe można przeprowadzić w zwykły sposób w dowolnym znanym urządzeniu takim jak wieża rozpyłowa, w której łączy się rozpylanie z wykorzystaniem dyszy lub turbiny ze strumieniem gorących gazów.

Temperatura na wlocie gorących gazów (zazwyczaj powietrza) w szczycie kolumny wynosi korzystnie od 120 do 70°C, a temperatura na wylocie wynosi korzystnie 50-70°C.

Wypełniacz nieorganiczny d) dodawać można do wyjściowej wodnej emulsji polimeru. Całość lub część nieorganicznego wypełniacza można także wprowadzać w etapie rozpylania w procesie suszenia rozpyłowego. Ponadto można także dodać wypełniacz nieorganiczny bezpośrednio do gotowej kompozycji proszkowej, np. w mieszarce obrotowej.

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem małe cząstki nieorganiczne, np. o wielkości około 3 pm, wprowadzić można do wieży rozpylającej w takiej ilości, aby kompozycja proszkowa opuszczająca suszarkę rozpyłową zawierała cząstki w ilości około 10% wagowych; do proszku tego można następnie dodać 20% wagowych cząstek o średniej wielkości np. około 15 pm i uzyskaną mieszankę można ujednorodnić w mieszarce obrotowej.

W większości przypadków kompozycje proszkowe według wynalazku dają się w całości ponownie dyspergować w wodzie w temperaturze pokojowej w wyniku prostego mieszania. Określenie „dające się w całości ponownie dyspergować” odnosi się do proszku według wynalazku, z którego po dodaniu odpowiedniej ilości wody uzyskać można pseudolateks o wielkości cząstek zasadniczo identycznej z wielkością cząstek lateksu w wyjściowej emulsji. Z tego względu charakteryzują się one doskonałą zwilżalnością wodą oraz spontanicznym, szybkim i całkowitym ponownym dyspergowaniem proszku w dejonizowanej wodzie lub w roztworze CaCĘ (1M). Rozkład wielkości cząstek pseudolateksu uzyskanego w wyniku ponownego dyspergowania takiego proszku w wodzie, określona za pomocą fotosedymentometru Brookhaven DCP1000, jest identyczny z rozkładem wyjściowego lateksu.

Przedmiotem wynalazku jest także pseudolateks wytworzony przez ponowne zdyspergowanie określonej powyżej proszkowej kompozycji w wodzie.

Na koniec wynalazek dotyczy zastosowania kompozycji proszkowych opisanych powyżej w przemyśle budowlanym jako dodatków do mieszanek hydraulicznych nieorganicznych środków wiążących do wytwarzania ochronnych lub dekoracyjnych powłok, przyczepnych zapraw i przyczepnych cementów przeznaczonych do układania płytek podłogowych i pokryć ściennych. Stwierdzono, że są one przydatne zwłaszcza do wytwarzania gotowych do użycia wyrobów proszkowych opartych na cemencie i gipsie.

Dodana do zaprawy cementowej kompozycja proszkowa według wynalazku nadaje tej zaprawie takie same właściwości jak lateks, z którego została wytworzona, a mianowicie znaczące zwiększenie przyczepności do różnych podłoży, niezależnie od kondycjonowania zaprawy (suszenia, zanurzania w wodzie, ogrzewania do 80°C), wytrzymałości na zginanie, przyczepności i udarności. Zapewnia ona także znaczne zmniejszenie chłonności wody przez powłoki zaprawowe zawierające środek pomocniczy.

Kompozycje proszkowe według wynalazku lub uzyskane z nich pseudolateksy można także wykorzystywać we wszystkich innych dziedzinach zastosowania lateksów, zwłaszcza w dziedzinie klejów, powlekania papieru i farb. Kompozycje proszkowe według wynalazku mogą również zawierać zwykłe dodatki, zwłaszcza środki biobójcze, biostatyki, bakteriostatyki oraz organiczne i silikonowe środki przeciwpieniące.

186 735

Przykłady

Przykład 1

Zastosowano lateks wytworzony w polimeryzacji styrenu, butadienu, kwasu akrylowego i kwasu dikarboksylowego-fumarowego zawierającego etylenowe nienasycenie - kwasu fumarowego. Wielkość cząstek polimeru, oznaczana fotosedymentometrem Brookhaven DCP 1000 wynosiła 0,17 ± 0,1 pm.

Ten lateks wprowadzono do reaktora wyposażonego w mieszadło.

Do mieszanego lateksu dodano 30% wag. wodny roztwór wodoroglutaminianu sodu. Odpowiednie ilości wyliczono tak, aby uzyskać mieszaninę zawierającą, w przeliczeniu na substancje czynne, 15% wagowych wodoroglutaminianu sodu i 85% błonotwórczego polimeru.

Uzyskano mieszaninę o następującej charakterystyce:

- zawartość części stałych: 45,5% wag.

- pH: 5,5

- lepkość mierzona aparatem Brookfielda RYT-DV1II przy 50 obrotach/minutę: 90 mPa •s.

Mieszankę tą przekształcono w proszek przez suszenie rozpyłowe. Suszenie przeprowadzono w wieży rozpyłowej, w której temperatura wlotowa gorącego powietrza wynosiła 105°C, a temperatura wylotowa 60°C.

W czasie suszenia cząstki kaolinu o średniej wielkości 3 pm wprowadzano do wieży w takiej ilości, aby kompozycja proszkowa opuszczająca suszarkę rozpyłową zawierała 10% wag. kaolinu.

Do uzyskanego proszku dodano 20% wag. węglanu wapnia w postaci cząstek o średniej wielkości 15 pm i uzyskaną mieszankę ujednorodniono w mieszarce obrotowej.

Uzyskano proszek o następującej charakterystyce:

- średnia wielkość cząstek: 80 pm

- doskonała sypkość,

- dobra stabilność przy przechowywaniu,

- doskonała zdolność do ponownego dyspergowania w wodzie,

- spontaniczne, szybkie i całkowite ponowne dyspergowanie zarówno w wodzie dejonizowanej jak i w stężonym roztworze CaCb (1 M).

Rozkład wielkości cząstek pseudolateksu uzyskanego w wyniku ponownego dyspergowania tego proszku w wodzie, określona za pomocą fotosedymentometru Brookhaven DCP 1000, była identyczny z rozkładem wyjściowego lateksu.

Proszek dodany do zaprawy cementowej nadaje tej zaprawie takie same właściwości jak lateks, z którego została wytworzona, a mianowicie znaczące zwiększenie przyczepności do różnych podłoży, niezależnie od kondycjonowania zaprawy (suszenia, zanurzania w wodzie, ogrzewania do 80°C), wytrzymałości na zginanie, przyczepności i udarności. Zapewnia ona także znaczne zmniejszenie chłonności wody przez powłoki zaprawowe zawierające środek pomocniczy.

Przykład 2

Zastosowano lateks wytworzony w polimeryzacji styrenu, butadienu, kwasu akrylowego i kwasu dikarboksylowego zawierającego etylenowe nienasycenie - kwasu fumarowego. Wielkość cząstek polimeru, oznaczana fotosedymentometrem Brookhaven DCP 1000 wynosiła 0,14 ± 0,1 pm.

Lateks ten wprowadzono do reaktora wyposażonego w mieszadło.

Do mieszanego lateksu dodano 30% wag. wodny roztwór wodoroglutaminianu sodu. Odpowiednie ilości wyliczono tak, aby uzyskać mieszaninę zawierającą, w przeliczeniu na substancje czynne, 20% wagowych wodoroglutaminianu sodu i 80% błonotwórczego polimeru.

Uzyskano mieszaninę o następującej charakterystyce:

- zawartość części stałych: 44,2% wag.

- pH: 5,5

- lepkość mierzona aparatem Brookfielda RVT-DVIII przy 50 obrotach/minutę: 70 mPa • s.

Mieszaninę przekształcono w proszek przez suszenie rozpyłowe. Suszenie przeprowadzono w wieży rozpyłowej, w której temperatura wlotowa gorącego powietrza wynosiła 105°C, a temperatura wylotowa 60°C.

186 735

Uzyskano proszek o następującej charakterystyce:

- średnia wielkość cząstek: 80 pm

- doskonała sypkość,

- dobra stabilność przy przechowywaniu,

- doskonała zdolność do ponownego dyspergowania w wodzie,

- spontaniczne, szybkie i całkowite ponowne dyspergowanie zarówno w wodzie dejonizowanej jak i w stężonym roztworze CaCb (1M).

Rozkład wielkości cząstek pseudolateksu uzyskanego w wyniku ponownego dyspergowania tego proszku w wodzie, określona za pomocą fotosedymentometru Brookhaven DCP1000, była identyczny z rozkładem wyjściowego lateksu.

Przykład 3

Zastosowano lateks wytworzony w polimeryzacji styrenu, butadienu, kwasu akrylowego i kwasu dikarboksylowego zawierającego etylenowe nienasycenie - kwasu fumarowego. Wielkość cząstek polimeru, oznaczana fotosedymentometrem Brookhaven DCP 1000 wynosiła 0,17 ± 0,1 pm.

Lateks ten wprowadzono do reaktora wyposażonego w mieszadło.

Do mieszanego lateksu dodano 30% wag. wodny roztwór wodoroglutaminianu sodu i roztwór poliakrylanu sodu o masie cząsteczkowej 2000. Odpowiednie ilości wyliczono tak, aby uzyskać mieszaninę zawierającą, w przeliczeniu na substancje czynne, 10% wagowych wodoroglutaminianu sodu, 10% poliakrylanu sodu i 80% błonotwórczego polimeru.

Uzyskano mieszaninę o następującej charakterystyce:

- zawartość części stałych: 44,2% wag.

-pH: 5,5

- lepkość mierzona aparatem Brookfielda RVT-DVHI przy 50 obrotach/minutę: 100 mPa · s.

Uzyskano proszek o następującej charakterystyce:

- średnia wielkość cząstek: 60 pm

- doskonała sypkość,

- dobra stabilność przy przechowywaniu,

- doskonała zdolność do ponownego dyspergowania w wodzie.

- spontaniczne, szybkie i całkowite ponowne dyspergowanie zarówno w wodzie dejonizowanej jak i w stężonym roztworze CaCl? (1 M).

Rozkład wielkości cząstek pseudolateksu uzyskanego w wyniku ponownego dyspergowania tego proszku w wodzie, określona za pomocą fotosedymentometru Brookhaven DCP 1000. była identyczny z rozkładem wyjściowego lateksu.

186 735

Przykład porównawczy 4

Zastosowano lateks z przykładu 1. Proszek ten przekształcono w' proszek przez suszenie rozpyłowe. Suszenie przeprowadzono w wieży rozpyłowej, w której temperatura wlotowa gorącego powietrza wynosiła 105°C, a temperatura wylotowa 60°C.

Uzyskano proszek o średniej wielkości cząstek 80 pm.

Przy mieszaniu z wodą proszek nie ulegał ponownemu dyspergowaniu. Pozostawał on w postaci cząstek o średniej wielkości około 80 pm. Brak zdolności do ponownego dyspergowania w wodzie tego proszku powoduje uzyskanie zapraw o złych właściwościach, w przeciwieństwie do proszków z powyższych przykładów.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Proszkowa kompozycja do ponownego dyspergowania w wodzie, znamienna tym, że zawiera: a) 100 części wagowych proszku nierozpuszczalnego w wodzie błonotwórczego polimeru wytworzonego z co najmniej jednego monomeru zawierającego etylenowe nienasycenie i co najmniej jednego monomeru wybranego spośród monomerów z grupami karboksylowymi oraz akryloamidu i metakryloamidu, oraz

b) 2-40 części wagowych, korzystnie 8-22 części wagowe, co najmniej jednego aminokwasu lub jego soli.
2. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że monomer zawierający etylenowe nienasycenie wybrany jest z grupy obejmującej styren, butadien, akrylowe i metakrylowe estry C 1-C 12 alkilowe i odpowiadające im kwasy, oraz estry winylowe.
3. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że monomery zawierające grupy karboksylowe wybrane są spośród kwasów karboksylowych zawierających etylenowe nienasycenie.
4. Proszkowa kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że monomery zawierające grupy karboksylowe wybrane są spośród kwasów dikarboksylowych zawierających etylenowe nienasycenie, takich jak kwas itakonowy, kwas fumarowy, kwas krotonowy, kwas maleinowy, bezwodnik maleinowy, kwas mezakonowy, kwas glutakonowy lub ich mieszaniny.
5. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że nierozpuszczalny w wodzie polimer wytwarza się z mieszaniny monomerów zawierającej 99,9-92% wagowe co najmniej jednego monomeru zawierającego etylenowe nienasycenie i 0,1-8% wagowych co najmniej jednego monomeru zawierającego grupy karboksylowe.
6. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera aminokwas wybrany spośród:

- monokarboksylowych monoaminokwasów,

- dikarboksylowych monoaminokwasów,

- lub monokarboksylowych diaminokwasów.
7. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera aminokwas wybrany spośród glicyny, alaniny, leucyny, fenyloalaniny, kwasu asparaginowego, kwasu glutaminowego, kwasu hydroksyglutaminowego, argininy, lizyny, histydyny i cysteiny.
8. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako sól aminokwasu zawiera sól rozpuszczalną w wodzie lub w roztworze wodno-alkalicznym.
9. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera dodatkowo co najmniej jeden rozpuszczalny w wodzie związek c) wybrany spośród polielektrolitów należących do grupy słabych polikwasów.
10. Proszkowa kompozycja według zastrz. 1 albo 9, znamienna tym, że zawiera dodatkowo wypełniacz nieorganiczny d) w postaci cząstek o wielkości poniżej 20 pm.
11. Sposób wytwarzania proszkowej kompozycji zdolnej do ponownego dyspergowania w wodzie, znamienny tym, że

- usuwa się wodę z wodnej emulsji składającej się z nierozpuszczalnego polimeru błonotwórczego wytworzonego w procesie polimeryzacji emulsyjnej co najmniej jednego monomeru zawierającego etylenowe nienasycenie i co najmniej jednego monomeru wybranego spośród monomerów z grupami karboksylowymi oraz akryloamidu i metakryloamidu, oraz zawierającej co najmniej jeden aminokwas lub jego sól oraz ewentualnie (c) co najmniej jeden rozpuszczalny w wodzie związek wybrany spośród polielektrolitów należących do grupy słabych

186 735 polikwasów i/lub ewentualnie zawierającej (d) wypełniacz nieorganiczny w postaci cząstek o wielkości poniżej 20 pm, oraz

- suchą pozostałość rozdrabnia się z wytworzeniem proszku o pożądanej wielkości cząstek.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się sposób suszenia rozpyłowego.
13. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że całość Iub część wypełniacza nieorganicznego (d) dodaje się w etapie rozpylania.