PL194699B1 - Redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie proszkowej kompozycji i jej zastosowanie - Google Patents

Redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie proszkowej kompozycji i jej zastosowanie

Info

Publication number
PL194699B1
PL194699B1 PL99339552A PL33955299A PL194699B1 PL 194699 B1 PL194699 B1 PL 194699B1 PL 99339552 A PL99339552 A PL 99339552A PL 33955299 A PL33955299 A PL 33955299A PL 194699 B1 PL194699 B1 PL 194699B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ethoxylated
surfactant
composition
naphthalenesulfonate
styrene
Prior art date
Application number
PL99339552A
Other languages
English (en)
Other versions
PL339552A1 (en
Inventor
William Bett
Jean-Francois Colombet
Original Assignee
Hexion Specialty Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hexion Specialty Chemicals Inc filed Critical Hexion Specialty Chemicals Inc
Publication of PL339552A1 publication Critical patent/PL339552A1/xx
Publication of PL194699B1 publication Critical patent/PL194699B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
    • C04B24/161Macromolecular compounds comprising sulfonate or sulfate groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2688Copolymers containing at least three different monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/28Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039Premixtures of ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0045Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
    • C04B2103/0057Polymers chosen for their physico-chemical characteristics added as redispersable powders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

1. Redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, zawierajaca nierozpuszczalne w wodzie polimery tworzace film oraz ewentualnie inne typowe skladniki, znamienna tym, ze zawiera - nierozpuszczalny w wodzie polimer (a) tworzacy film, wybrany z grupy obejmujacej homopolimery winy- lowe, homopolimery akrylanowe, kopolimery octanu winylu, kopolimery styrenu/butadienu, kopolimery styre- nu/akrylanu i kopolimery styrenu/butadienu/akrylanu, wytworzony z monomeru(ów) o etylenowym nienasyceniu, korzystnie estrów winylowych, estrów akrylowych i monomerów winyloaromatycznych; - i naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze I w którym X i X' sa jednakowe lub rózne i oznaczaja grupe OH lub NH 2, Y oznacza grupe SO 3 - M + , w której M oznacza metal alkaliczny, x = 0, x’ = 0 i x+x' = 1, y = 0, y’ = 0 i y+y' = 1, przy czym zawartosc wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze l w stosunku do polimeru (a) wynosi od 2% do 40%. PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie proszkowej kompozycji i jej zastosowanie. Wynalazek dotyczy więc redyspergowalnych w wodzie proszków tworzących film polimerów, uzyskanych z monomerów o etylenowym nienasyceniu.
Polimery tworzące film otrzymywane z monomerów o etylenowym nienasyceniu są często stosowane jako substancje pomocnicze w hydraulicznych kompozycjach nieorganicznych substancji błonotwórczych w celu polepszenia obróbki oraz ich właściwości po utwardzeniu, takich jak przyczepność do różnych substratów, szczelność, giętkość albo właściwości mechaniczne. Na ogół stosuje się je w postaci wodnych dyspersji (lateksy).
Można je też stosować w postaci proszków, które można redyspergować w wodzie. Redyspergowalne sproszkowane polimery wykazują w porównaniu z wodnymi dyspersjami tę zaletę, że można je stosować jako przedmieszki z cementem w postaci gotowych do użytku proszkowych kompozycji, które można stosować na przykład do wytwarzania zapraw i betonów używanych w materiałach budowlanych, do wytwarzania zapraw stanowiących spoiwo albo do wytwarzania ochronnych lub dekoracyjnych powłok wewnątrz lub zewnątrz budynków.
Takie redyspergowalne proszki otrzymuje się drogą rozpylania i suszenia dyspersji polimerów tworzących film, na ogół polimerów akrylowych. W celu uzyskania łatwo dyspergowalnych sproszkowanych polimerów proponowano, aby dodawać do dyspersji, przed rozpylaniem, produkty kondensacji melaminy-formaldehydu-sulfonianu (US-A-3784648) albo naftalenu-formaldehydu-sulfonianu (DE-A3143070) i/lub kopolimery winylopirolidonu-octanu winylu (EP-78449).
Dodatki te mają tę wadę, że skomplikowane jest ich wytwarzanie w związku z syntezą pierwszego produktu i następnie jego kondensacją z drugim produktem.
Celem wynalazku jest dostarczenie nowej proszkowej kompozycji, która jest całkowicie lub prawie całkowicie redyspergowalna w wodzie i której podstawą jest tworzący film polimer uzyskany z monomerów o etylenowym nienasyceniu.
Dalszym celem wynalazku jest dostarczenie sposobu wytwarzania proszków powyższego typu z lateksów polimerów tworzących film.
Innym celem wynalazku jest dostarczenie redyspergowalnego proszku powyższego typu, który w postaci proszku albo po ewentualnym redyspergowaniu w wodzie w postaci odtworzonego lateksu można stosować we wszystkich dziedzinach zastosowania lateksów do otrzymywania powłok (zwłaszcza do powłok malarskich albo kompozycji do powlekania papieru) albo do kompozycji adhezyjnych (zwłaszcza lepiszcz wrażliwych na nacisk albo spoiw do wyrobów ceramicznych).
Innym celem wynalazku jest uzyskanie redyspergowalnego proszku powyższego typu (albo otrzymanego z niego odtworzonego lateksu) w szczególności do stosowania jako dodatek w preparatach z hydraulicznym środkiem wiążącym (cement albo tynk) typu zaczynu cementowego, zaprawy lub betonu, w celu polepszenia ich właściwości, takich jak przyczepność do różnych podłoży, wytrzymałość na uderzenie i ścieranie, wytrzymałość na zginanie i ściskanie albo giętkość.
Cel ten osiąga się za pomocą niniejszego wynalazku, którego przedmiotem jest redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, zawierająca nierozpuszczalne w wodzie polimery tworzące film oraz ewentualnie inne typowe składniki, charakteryzująca się tym, że zawiera
- nierozpuszczalny w wodzie polimer (a) tworzący film, wybrany z grupy obejmującej homopolimery winylowe, homopolimery akrylanowe, kopolimery octanu winylu, kopolimery styrenu/butadienu, kopolimery styrenu/akrylanu i kopolimery styrenu/butadienu/akrylanu, wytworzony z monomeru(ów) o etylenowym nienasyceniu, korzystnie estrów winylowych, estrów akrylowych i monomerów winyloaromatycznych;
- i naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze l
PL 194 699 B1
w którym
X i X' są jednakowe lub różne i oznaczają grupę OH lub NH2,
Y oznacza grupę SO3 M+, w której M oznacza metal alkaliczny, x > 0, x' > 0 i x+x' > 1, y > 0, y' > 0 i y+y' > 1, przy czym zawartość wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze l w stosunku do polimeru (a) wynosi od 2% do 40%.
W kompozycji korzystnie monomer o etylenowym nienasyceniu stanowi akrylan alkilowy lub metakrylan alkilowy, w których grupa alkilowa zawiera 1-10 atomów węgla.
Korzystnie kompozycja jako naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze l zawiera 4-amino-1-naftalenosulfonian sodu albo 1-naftolo-4-sulfonian sodu.
W kompozycji korzystnie zawartość wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze I w stosunku do polimeru (a) wynosi od 8% do 22%.
Korzystnie kompozycja dodatkowo zawiera syntetyczny lub naturalny polifenol (c), zwłaszcza wytworzony w reakcji kondensacji formaldehydu i związku o ogólnym wzorze ll
w którym Z oznacza SO2, i sulfometylowania otrzymanego produktu kondensacji.
Korzystnie kompozycja zawiera polifenol (c) wytworzony w reakcji kondensacji sulfonowanego fenolu z formaldehydem i azotową zasadą organiczną.
Kompozycja korzystnie dodatkowo zawiera polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d).
W kompozycji korzystnie polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) jest niejonowy i jest wybrany spośród następujących polioksyalkilenowanych pochodnych:
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane alkohole tłuszczowe,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane triglicerydy,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane kwasy tłuszczowe,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane estry sorbitanu,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane aminy tłuszczowe,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane di-(1-fenyloetylo)-fenole,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane tri-(1-fenyloetylo)-fenole,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane alkilofenole,
- etoksylowane tristyrylofenole albo etoksylowane distyrylofenole,
- związki diblokowe oksyetylenu/oksypropylenu,
- związki triblokowe oksyetylenu/oksypropylenu/oksyetylenu.
W kompozycji korzystnie polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) jest jonowy i jest wybrany z listy polioksyalkilenowanych pochodnych określonych wyżej.
W kompozycji korzystnie zawartość wagowa polioksyalkilenowanego środka powierzchniowo czynnego (d), w odniesieniu do suchej masy, w stosunku do polimeru (a) wynosi od 1% do 10%, korzystniej od 3% do 6%.
PL 194 699 B1
Kompozycja korzystnie zawiera dodatkowo nieorganiczny wypełniacz (e), zwłaszcza kaolin, w postaci proszku o wielkości cząstek poniżej 20 mm.
Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie, proszkowej kompozycji zawierającej nierozpuszczalny w wodzie polimer (a) tworzący film, wybrany z grupy obejmującej homopolimery winylowe, homopolimery akrylanowe, kopolimery octanu winylu, kopolimery styrenu/butadienu, kopolimery styrenu/akrylanu i kopolimery styrenu/butadienu/akrylanu, wytworzony z monomeru(ów) o etylenowym nienasyceniu, korzystnie estrów winylowych, estrów akrylowych i monomerów winyloaromatycznych;
- i naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze l
w którym
X i X' są jednakowe lub różne i oznaczają grupę OH lub NH2, Y oznacza grupę SO3M+, w której M oznacza metal alkaliczny, x > 0, x' > 0 i x+x' > 1, y > 0, y' > 0 i y+y' > 1, przy czym zawartość wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze l w stosunku do polimeru (a) wynosi od 2% do 40% i ewentualnie zawierającej polifenol (c), polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) i wypełniacz organiczny (e), charakteryzujący się tym, że usuwa się wodę z wodnej dyspersji składającej się z nierozpuszczalnego w wodzie tworzącego film polimeru (a) wytworzonego drogą polimeryzacji emulsyjnej i zawierającej odpowiednie ilości naftalenosulfonianu (b) o wzorze l i ewentualnie polifenolu (c), środka powierzchniowo czynnego (d) i nieorganicznego wypełniacza (e).
W sposobie korzystnie przed zmieszaniem wodnej dyspersji ze środkiem powierzchniowo czynnym (d) i naftalenosulfonianem (b) o wzorze l wartość pH wodnej dyspersji doprowadza się do wielkości większej niż 7.
Sposób korzystnie prowadzi się jako proces suszenia rozpyłowego.
Korzystnie w sposobie polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) dodaje się w czasie polimeryzacji emulsyjnej polimeru (a).
Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie kompozycji zdefiniowanej wyżej do otrzymywania odtworzonego lateksu przez redyspergowanie w wodzie oraz jako dodatku do hydraulicznych środków wiążących, zwłaszcza cementu, do substancji klejących, do kompozycji do powlekania papieru lub do wyrobów malarskich.
W kompozycji według wynalazku nierozpuszczalny w wodzie tworzący film polimer (a) otrzymany jest z monomerów o etylenowym nienasyceniu.
Temperatura zeszklenia (Tg) tworzącego film polimeru (a) może wynosić około -20°C do +50°C, korzystnie -10°C do +40°C. Polimer ten można wytwarzać w znany sposób drogą polimeryzacji emulsyjnej monomerów o etylenowym nienasyceniu z zastosowaniem inicjatorów polimeryzacji w obecności konwencjonalnych środków emulgujących i/lub dyspergujących. Zawartość polimeru w emulsji wynosi na ogół 30-70% wagowych, zwłaszcza 35-65% wagowych.
Jako monomery do syntezy tworzącego film polimeru (a) można stosować
- estry winylowe, a zwłaszcza octan winylu;
- estry akrylowe, takie jak akrylany i metakrylany alkilowe, w których grupa alkilowa zawiera 110 atomów węgla, na przykład akrylany i metakrylany metylu, etylu, n-butylu albo 2-etyloheksylu;
- monomery winyloaromatyczne, zwłaszcza styren.
Monomery te można poddawać kopolimeryzacji pomiędzy sobą albo z innymi monomerami o etylenowym nienasyceniu.
Podkreśla się, że jako nieograniczające przykłady monomerów zdolnych do kopolimeryzacji z octanem winylu i/lub estrami akrylowymi i/lub styrenem wymienia się etylen i olefiny, takie jak izobuPL 194 699 B1 ten, estry winylowe rozgałęzionych lub nierozgałęzionych nasyconych kwasów monokarboksylowych o 1-12 atomach węgla, takie jak propionian winylu, winylowe pochodne Versatate (zarejestrowana nazwa handlowa estrów rozgałęzionych kwasów C9-C11), piwalinian winylu lub laurynian winylu; estry nienasyconych kwasów mono- lub dikarboksylowych o 3-6 atomach węgla z alkanolami o 1-10 atomach węgla, takie jak maleiniany lub fumarany metylu, etylu, butylu lub etyloheksylu; monomery winyloaromatyczne, takie jak metylostyren lub winylotoluen; halogenki winylowe, takie jak chlorek winylu lub chlorek winylidenu; albo diolefiny, zwłaszcza butadien.
Do monomerów określonych powyżej można również dodawać co najmniej jeden inny monomer wybrany z następującej listy: akryloamid, 2-akryloamido-2-metylopropanosulfonian sodu (AMPS) albo metallilosulfonian sodu. Monomery te dodaje się w ilości najwyżej 2% wagowych w stosunku do całkowitej wagi monomerów. Monomery te dodaje się podczas polimeryzacji, zapewniają one koloidalną trwałość lateksu.
Nierozpuszczalny w wodzie polimer tworzący film jest korzystnie wybrany z grupy obejmującej
- homopolimery winylowe lub akrylanowe,
- kopolimery octanu winylu, styrenu/butadienu, styrenu/akrylanu albo styrenu/butadienu/akrylanu.
Polimeryzację monomerów prowadzi się na ogół w emulsji w obecności emulgatora i inicjatora polimeryzacji.
Stosowane monomery można wprowadzać do mieszaniny reakcyjnej w postaci mieszaniny albo oddzielnie i równocześnie, przed rozpoczęciem polimeryzacji w jednej porcji, albo w czasie polimeryzacji, w kolejnych frakcjach albo w sposób ciągły.
Jako środki emulgujące stosuje się zazwyczaj konwencjonalne środki anionowe, takie jak korzystnie sole kwasów tłuszczowych, alkilosiarczany metali alkalicznych, alkilosulfoniany, siarczany alkiloarylowe, alkiloarylosulfoniany, siarczany arylowe, arylosulfoniany, sulfobursztyniany lub fosforany alkilowe, albo uwodornione lub nie uwodornione sole kwasu abietynowego. Związki te stosuje się na ogół w ilości 0,01-5% wagowych w stosunku do całkowitej wagi monomerów.
Jako inicjatory polimeryzacji emulsyjnej stosuje się korzystnie wodoronadtlenki, takie jak nadtlenek wodoru, wodoronadtlenek kumenu, wodoronadtlenek diizopropylobenzenu, wodoronadtlenek para-mentanu albo wodoronadtlenek t-butylu, a także nadsiarczany, takie jak nadsiarczan sodu, nadsiarczan potasu lub nadsiarczan amonu. Związki te stosuje się w ilości 0,05-2% wagowych w stosunku do całkowitej ilości monomerów. Inicjatory te stosuje się ewentualnie w kombinacji ze środkiem redukującym, takim jak wodorosiarczyn sodu lub sulfoksylan formaldehydu, polietylenoiminy, cukry (dekstroza lub sacharoza) albo sole metali. Środek redukujący stosuje się w ilości 0-3% wagowych w stosunku do całkowitej wagi monomerów.
Temperatura reakcji, która zależy od stosowanego inicjatora, wynosi na ogół 0-100°C, korzystnie 30-90°C.
Środek przenoszący można stosować w ilości 0-3% wagowych w stosunku do monomeru(ów), przy czym jako środek przenoszący stosuje się zazwyczaj merkaptany, takie jak merkaptan n-dodecylowy lub merkaptan t-dodecylowy, cykloheksen albo węglowodory chlorowcowane, takie jak chloroform, bromoform albo czterochlorek węgla. Możliwe jest dostosowywanie długości łańcucha w cząsteczce. Związki te dodaje się do mieszaniny reakcyjnej przed polimeryzacją albo w czasie polimeryzacji.
Proszkowa kompozycja według wynalazku zawiera dodatkowo co najmniej jeden naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze l. Jako związek (b) wymienia się w szczególności naftalenosulfonian metalu alkalicznego, który jest podstawiony przez co najmniej jedną grupę aminową i/lub hydroksylową.
Zgodnie z ogólnym wzorem I naftalenosulfonian (b) zawiera co najmniej jedną funkcyjną grupę sulfonianową. Jeśli obecnych jest kilka funkcyjnych grup sulfonianowych, to mogą one występować przy dowolnym pierścieniu benzenowym.
Dodatkowo ten naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze l może zawierać co najmniej jedną funkcyjną grupę hydroksylową i/lub aminową, przy czym te grupy funkcyjne mogą występować przy dowolnym pierścieniu benzenowym.
Metalem alkalicznym jest na ogół sód.
Korzystne są naftalenosulfoniany (b) zawierające jedną grupę sulfonową i zawierające grupy funkcyjne w pozycji 1,4. Tak więc korzystnym naftalenosulfonianem (b) o ogólnym wzorze l jest 4-amino-1-naftalenosulfonian sodu i 1-naftolo-4-sulfonian sodu.
Zawartość wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze I w stosunku do polimeru (a) wynosi na ogół 2-40%, korzystnie 8-22%.
PL 194 699 B1
Zgodnie ze specyficzną postacią wynalazku proszkowa kompozycja może zawierać syntetyczny lub naturalny polifenol (c). Pod pojęciem polifenolu rozumie się produkty otrzymywane drogą kondensacji sulfonowanych fenoli z formaldehydem.
Takie polifenole wytwarza się zazwyczaj z ewentualnie podstawionych fenoli. Fenole takie sulfonuje się drogą reakcji z kwasem siarkowym i następnie poddaje się kondensacji z formaldehydem, albo odwrotnie, prowadzi się kondensację z formaldehydem i następnie produkt sulfonuje się. Jako sulfonowanie można stosować sulfo-alkilowanie: można wprowadzać grupy SO3H albo grupy alkilo-SO3H do pierścienia benzenowego. Po kondensacji lub sulfonowaniu otrzymane polifenole można poddawać innym reakcjom; można na przykład przeprowadzać zobojętnianie, stosując alkaliczną sól albo aminę.
Można stosować niepodstawione fenole albo fenole podstawione, na przykład chlorowcofenole, takie jak chlorofenole, alkilofenole, takie jak krezole lub ksylenole, rezorcynę, pirogallol, naftole albo też bisfenole, takie jak dihydroksydifenylopropan albo dihydroksydifenylo-sulfony. Korzystnie stosuje się dihydroksydifenylo-sulfony.
Na ogół stosuje się stężony kwas siarkowy do sulfonowania i roztwór formaldehydu do kondensacji.
Zgodnie z pierwszą korzystną postacią alternatywną polifenol (c) otrzymuje się
- przez kondensację formaldehydu i związku o ogólnym wzorze ll
w którym Z oznacza SO2, O, CH2, CO, S albo NR, przy czym R oznacza H albo grupę alkilową,
- i przez sulfometylowanie otrzymanego produktu kondensacji.
Etap sulfometylowania wprowadza grupy CH2SO3M+ przynajmniej do jednego pierścienia benzenowego produktu kondensacji, przy czym M oznacza metal alkaliczny, na ogół sód. Z korzystnie oznacza grupę SO2.
Ten polifenol można wytwarzać przeprowadzając następujące etapy:
- wytwarzanie sulfonu drogą reakcji nadmiaru fenolu w stosunku do kwasu siarkowego (co najmniej 2 mole fenolu na mol kwasu siarkowego) w wysokiej temperaturze, korzystnie wyższej niż 150°C,
- zobojętnianie sulfonu za pomocą wodorotlenku sodu,
- kondensacja zobojętnionego produktu z formaldehydem,
- sulfometylowanie produktu kondensacji.
Zgodnie z drugą korzystną alternatywną postacią wynalazku polifenol (c) otrzymuje się przez kondensację sulfonowanego fenolu z formaldehydem i z organicznymi zasadami azotowymi. Ten polifenol można otrzymywać w szczególności w sposób następujący:
- otrzymywanie kwasu fenolosulfonowego przez sulfonowanie fenolu,
- kondensacja otrzymanego kwasu sulfonowego z formaldehydem i mocznikiem,
- zobojętnianie produktu kondensacji za pomocą wodorotlenku sodu.
Następnie mieszaninę można zakwaszać, a potem odbarwiać za pomocą wodorosiarczynu sodu.
Można również stosować polifenole opisane w artykule Synthetic Tannins opublikowanym w Leather Science, 1971, tom 18, str. 8-16.
Zawartość wagowa polifenolu (c) w stosunku do polimeru (a) wynosi na ogół 3-22%.
Proszkowa kompozycja według wynalazku może również zawierać co najmniej jeden polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d).
Środek ten może być wybrany spośród następujących niejonowych polioksyalkilenowanych pochodnych:
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane alkohole szeregu tłuszczowego,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane triglicerydy,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane kwasy tłuszczowe,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane estry sorbitanu,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane aminy szeregu tłuszczowego,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane di-(1-fenyloetylo)-fenole,
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane tri-(1-fenyloetylo)-fenole,
PL 194 699 B1
- etoksylowane lub etoksy-propoksylowane alkilofenole,
- etoksylowane tristyrylofenole albo etoksylowane distyrylofenole,
- związki diblokowe oksyetylen (OE)/oksypropylen (OP),
- związki triblokowe OE/OP/OE.
Liczba jednostek oksyetylenowych (OE) i/lub oksypropylenowych (OP) w tych niejonowych środkach powierzchniowo czynnych wynosi zazwyczaj 2-100. Korzystnie liczba jednostek OE i/lub OP wynosi 2-50. Liczba jednostek OE i/lub OP wynosi zwłaszcza 10-50.
Etoksylowane lub etoksy-propoksylowane alkohole szeregu tłuszczowego zawierają zazwyczaj 6-22 atomów węgla, przy czym jednostki OE i OP są wyłączone z tej liczby. Jednostki te stanowią korzystnie jednostki oksyetylenowe.
Etoksylowane lub etoksy-propoksylowane triglicerydy mogą być triglicerydami pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego (jak smalec, łój, olej arachidowy, olej z orzechów olejnych, olej z nasion bawełny, olej lniany, oliwa z oliwek, tran, olej palmowy, olej z nasion winorośli, olej sojowy, olej rącznikowy, olej rzepakowy, olej z kopry albo olej kokosowy) i korzystnie są etoksylowane.
Etoksylowane lub etoksy-propoksylowane kwasy tłuszczowe są estrami kwasów tłuszczowych (takich jak na przykład kwas oleinowy lub kwas stearynowy) i są korzystnie etoksylowane.
Etoksylowane lub etoksy-propoksylowane estry sorbitanu są cyklicznymi estrami sorbitolu i kwasu tłuszczowego o 10-20 atomach węgla, takiego jak kwas laurynowy, kwas stearynowy albo kwas oleinowy, i są korzystnie etoksylowane.
Określenie etoksylowane triglicerydy oznacza w niniejszym opisie zarówno produkty otrzymane przez etoksylowanie triglicerydów za pomocą tlenku etylenu, jak i produkty otrzymane drogą transestryfikacji triglicerydów za pomocą glikolu polietylenowego.
Podobnie określenie etoksylowane kwasy tłuszczowe oznacza zarówno produkty otrzymane drogą etoksylowania kwasu tłuszczowego za pomocą tlenku etylenu, jak i produkty otrzymane drogą transestryfikacji kwasu tłuszczowego za pomocą glikolu polietylenowego.
Etoksylowane lub etoksy-propoksylowane aminy szeregu tłuszczowego zawierają na ogół 10-22 atomów węgla, przy czym jednostki OE i OP są wyłączone z tej liczby, i są korzystnie etoksylowane.
Etoksylowane lub etoksy-propoksylowane alkilofenole zawierają na ogół jedną lub dwie liniowe lub rozgałęzione grupy alkilowe o 4-12 atomach węgla. Jako przykłady wymienia się grupy oktylowe, nonylowe lub dodecylowe.
Korzystnie jako przykłady niejonowych środków powierzchniowo czynnych z grupy etoksylowanych lub etoksy-propoksylowanych alkilofenoli, etoksylowanych lub etoksy-propoksylowanych di-(1-fenyloetylo)-fenoli i etoksylowanych lub etoksy-propoksylowanych tri-(1-fenyloetylo)-fenoli wymienia się di-(1-fenyloetylo)-fenol etoksylowany za pomocą 5 jednostek OE, di-(1-fenyloetylo)-fenol etoksylowany za pomocą 10 jednostek OE, tri-(1-fenyloetylo)-fenol etoksylowany za pomocą 16 jednostek OE, tri-(1-fenyloetylo)-fenol etoksylowany za pomocą 20 jednostek OE, tri-(1-fenyloetylo)-fenol etoksylowany za pomocą 25 jednostek OE, tri-(1-fenyloetylo)-fenol etoksylowany za pomocą 40 jednostek OE, tri-(1-fenyloetylo)-fenole etoksypropoksylowane za pomocą 25 jednostek OE+OP, nonylofenol etoksylowany za pomocą 2 jednostek OE, nonylofenol etoksylowany za pomocą 4 jednostek OE, nonylofenol etoksylowany za pomocą 6 jednostek OE, nonylofenol etoksylowany za pomocą 9 jednostek OE, nonylofenole etoksy-propoksylowane za pomocą 25 jednostek OE+OP, nonylofenole etoksy-propoksylowane za pomocą 30 jednostek OE+OP, nonylofenole etoksy-propoksylowane za pomocą 40 jednostek OE+OP, nonylofenole etoksy-propoksylowane za pomocą 55 jednostek OE+OP albo nonylofenole etoksy-propoksylowane za pomocą 80 jednostek OE+OP.
Można też stosować jonowe środki powierzchniowo czynne wybrane spośród polioksyalkilenowanych pochodnych, jak wyżej podano, na przykład w postaci sulfonianów, siarczanów, fosforanów lub fosfonianów, przy czym jako przeciwjon może występować K+, Na+ albo NH4+.
Zawartość wagowa polioksyalkilenowanego środka powierzchniowo czynnego (d), w odniesieniu do suchej masy, w stosunku do polimeru (a) wynosi zazwyczaj 1-10%, korzystnie 3-6%.
Kompozycja według wynalazku może dodatkowo zawierać co najmniej jeden nieorganiczny wypełniacz (e) w postaci proszku o wielkości cząstek poniżej 20 mm.
Jako nieorganiczny wypełniacz stosuje się korzystnie wypełniacz taki jak węglan wapnia, kaolin, siarczan baru, tlenek tytanu, talk, uwodniony tlenek glinu, bentonit i sulfoglinian wapnia (biel satynowa) albo krzemionka.
Obecność tych nieorganicznych wypełniaczy ułatwia wytwarzanie proszku oraz wzmaga jego trwałość na składowanie wskutek zapobiegania agregacji proszku, to znaczy jego zbrylania.
PL 194 699 B1
Ilość nieorganicznego wypełniacza (e) może wynosić 0,5-20% wagowych, korzystnie 5-15% wagowych, w odniesieniu do nierozpuszczalnego w wodzie tworzącego film polimeru (a).
Wielkość cząstek proszkowej kompozycji według wynalazku wynosi na ogół mniej niż 500 mm.
Proszkową kompozycję według wynalazku można łatwo redyspergować w wodzie w postaci odtworzonego lateksu.
Można ją więc stosować bezpośrednio w postaci proszku albo też wstępnie mieszać z wodą w celu uzyskania odtworzonego lateksu. Proszki te są trwałe podczas składowania, pozostają redyspergowalne po składowaniu w ciągu szeregu dni w temperaturze 55°C.
Wynalazek obejmuje również sposób wytwarzania powyższej proszkowej kompozycji, przy czym sposób ten polega na tym, że usuwa się wodę z wodnej dyspersji nierozpuszczalnego w wodzie tworzącego film polimeru (a) otrzymywanego drogą polimeryzacji emulsyjnej i zawierającej odpowiednie ilości naftalenosulfonianu (b) i ewentualnie polifenolu (c), etoksylowanego środka powierzchniowo czynnego (d) i nieorganicznego wypełniacza (e).
Punktem wyjściowym jest więc wodna dyspersja nierozpuszczalnego w wodzie tworzącego film polimeru (a). Dyspersję tę uzyskuje się drogą polimeryzacji emulsyjnej. Taki typ dyspersji jest ogólnie znany jako lateks. Na ogół naftalenosulfonian (b) i ewentualnie polifenol (c), polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) i nieorganiczny wypełniacz (e) dodaje się do wodnej dyspersji nierozpuszczalnego w wodzie tworzącego film polimeru (a). W przypadku stosowania określonych naftalenosulfonianow (b), takich jak 1-naftolo-4-sulfonian sodu, wartość pH wodnej dyspersji polimeru doprowadza się do wartości wyższej niż 7, korzystnie wyższej niż 8,5 przed zmieszaniem z naftalenosulfonianem (b) i ewentualnie z polifenolem (c) i środkiem powierzchniowo czynnym (d). Zobojętnianie to można prowadzić, dodając wapno palone, wodorotlenek sodu albo amoniak. Korzystnie stosuje się wapno palone.
Zgodnie z alternatywną postacią wynalazku polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) dodaje się w czasie polimeryzacji emulsyjnej polimeru (a), a więc przed utworzeniem wodnej dyspersji.
Proszkowa kompozycja według wynalazku może ponadto zawierać konwencjonalne dodatki, zwłaszcza substancje biobójcze, substancje mikrobiostatyczne, środki bakteriostatyczne, stabilizatory UV, przeciwutleniacze albo silikony i organiczne środki przeciw pienieniu. W przypadku stosowania takich dodatków, wprowadza się je do dyspersji po polimeryzacji.
Odpowiednie ilości różnych składników dobiera się tak, aby wysuszona proszkowa kompozycja wykazywała zawartości wyżej określone. Punktem wyjściowym jest korzystnie emulsja wykazująca zawartość substancji stałych (tworzący film polimer (a) + naftalenosulfonian (b) + polifenol (c) + etoksylowany środek powierzchniowo czynny (d)) wynoszącą 10-70% wagowych, zwłaszcza 40-60% wagowych.
Następnie z tej dyspersji usuwa się wodę w celu uzyskania proszku. Można tu stosować wymrażanie, a następnie etap sublimacji, albo proces liofilizacji albo proces suszenia, na przykład suszenia przez rozpylanie (suszenie rozpyłowe). Następnie można prowadzić mielenie w celu uzyskania żądanej wielkości cząstek.
Korzystnym procesem jest suszenie drogą rozpylania, ponieważ umożliwia to bezpośrednie otrzymywanie proszku o żądanej wielkości cząstek bez niezbędnego przeprowadzania przez etap mielenia. Suszenie drogą rozpylania można prowadzić w zwykły sposób w dowolnych znanych urządzeniach, takich jak na przykład kolumna do rozpylania wyposażona w dyszę lub turbinę rozpylającą z zastosowaniem strumienia gorącego gazu. Temperatura na wlocie gorącego gazu (na ogół powietrza) u szczytu kolumny wynosi korzystnie 100-150°C, a temperatura na wyjściu wynosi korzystnie 55-90°C.
Nieorganiczny wypełniacz można dodawać do wyjściowej wodnej dyspersji polimeru (a). Korzystnie całość lub część nieorganicznego wypełniacza wprowadza się w czasie etapu rozpylania do procesu suszenia rozpyłowego. Możliwe jest również dodawanie nieorganicznego wypełniacza bezpośrednio do końcowej proszkowej kompozycji.
Zgodnie z alternatywną postacią sposobu otrzymany proszek można granulować; w takim przypadku można stosować po-rozpyłowe złoże fluidalne.
W większości przypadków proszkowa kompozycja według wynalazku jest całkowicie redyspergowalna w wodzie w temperaturze pokojowej drogą zwykłego mieszania. Określenie całkowicie redyspergowalna oznacza proszkową kompozycję według wynalazku, która po dodaniu odpowiedniej ilości wody umożliwia otrzymanie odtworzonego lateksu, w którym wielkość cząstek jest zasadPL 194 699 B1 niczo identyczna w porównaniu z wielkością cząstek lateksu występujących w wyjściowej emulsji przed suszeniem.
Wynalazek obejmuje również odtworzony lateks uzyskany przez redyspergowanie w wodzie wyżej zdefiniowanej proszkowej kompozycji.
Na koniec wynalazek obejmuje zastosowanie wyżej opisanych proszkowych kompozycji jako dodatków do hydraulicznych środków wiążących w budownictwie, inżynierii lądowej i wodnej albo w przemyśle naftowym. Hydrauliczne środki wiążące mogą występować w postaci zaczynów cementowych, zapraw lub betonów. Na ogół hydraulicznym środkiem wiążącym jest cement. Jako odpowiednie zastosowania wymienia się na przykład cementy do wiązania elementów ceramicznych, powłoki wyrównujące i wykończające, spoiwa i powłoki do zespołów izolacyjnych, zaprawy remontowe, powłoki uszczelniające oraz zaczyny cementowe do uszczelniania szybów naftowych.
Proszkową kompozycję według wynalazku albo pochodzący od niej odtworzony lateks można dodatkowo stosować we wszelkich innych dziedzinach zastosowania lateksów, zwłaszcza w dziedzinie substancji adhezyjnych, kompozycji do powlekania papieru oraz powierzchni malarskich.
Następujące przykłady wyjaśniają wynalazek, nie ograniczając jego zakresu.
P r z y k ł a d 1. Wychodzi się z lateksu otrzymanego drogą polimeryzacji emulsyjnej metakrylanu metylu i akrylanu butylu, przy czym polimeryzacji nie prowadzi się w obecności polioksyalkilenowanego środka powierzchniowo czynnego. Lateks ten wykazuje następującą charakterystykę:
- średnia wielkość cząstek: 250 nm,
- zawartość substancji stałej: 50% wagowych,
- lepkość: 100 mPa.s,
- pH = 7.
Do lateksu wprowadza się 15% wagowych 4-amino-1-naftalenosulfonianu sodu w stosunku do polimeru zawartego w lateksie.
Otrzymaną dyspersję przeprowadza się w proszek drogą suszenia rozpyłowego. Suszenie to prowadzi się w kolumnie do rozpylania, w której temperatura na wlocie gorącego powietrza wynosi 105°C, a temperatura na wyjściu wynosi 60°C.
W czasie rozpylania do kolumny wprowadza się cząstki kaolinu o wymiarach 2-3 mm w takiej ilości, aby proszkowa kompozycja po wyjściu z rozpylania wykazywała zawartość kaolinu 12% wagowych.
Testowanie redyspergowalności
Otrzymaną proszkową kompozycję dysperguje się w wodzie tak, aby otrzymać odtworzony lateks o zawartości substancji stałej 30% wagowych. Mieszaninę miesza się, stosując mieszadło magnetyczne, w ciągu 15 minut.
Rozkład wymiaru cząstek w zawiesinie w odtworzonym lateksie monitoruje się za pomocą sortownika cząstek Coulter LS230. Średnia wielkość cząstek w odtworzonym lateksie wynosi 250 nm. Redyspergowalność jest dobra.
P r z y k ł a d 2. Wytwarzanie lateksu
Lateks na podstawie metakrylanu metylu i akrylanu butylu wytwarza się drogą polimeryzacji emulsyjnej w obecności alkoholu szeregu tłuszczowego etoksylowanego za pomocą 25 jednostek oksyetylenu (środek powierzchniowo czynny d1).
Charakterystyka otrzymanego lateksu jest następująca:
- średnia wielkość cząstek: 150 nm,
- zawartość substancji stałej: 41,2% wagowych,
- lepkość: 20 mPa.s,
- pH = 2,4,
- zawartość d1 w stosunku do polimeru w lateksie: 3,9% wagowych.
Wytwarzanie proszkowej kompozycji
Wartość pH lateksu doprowadza się następnie do około 7 przez dodawanie wodnego roztworu wodorotlenku sodu. Następnie do lateksu wprowadza się 15% wagowych 4-amino-1-naftalenosulfonianu sodu w stosunku do polimeru w lateksie.
Otrzymaną dyspersję przeprowadza się w proszek zgodnie z procesem rozpylania opisanym w przykładzie 1.
Proszek wykazuje średnią wielkość cząstek 80 mm.
PL 194 699 B1
Testowanie redyspergowalności
Otrzymaną proszkową kompozycję dysperguje się w wodzie w sposób opisany w przykładzie 1.
Rozkład wymiaru cząstek w zawiesinie w odtworzonym lateksie monitoruje się za pomocą sortownika cząstek Coulter LS230. Średnia wielkość cząstek w odtworzonym lateksie wynosi 150 nm.
Redyspergowalność jest dobra.
P r z y k ł a d y 3 do 11. Powtarza się postępowanie według przykładu 2, stosując alternatywne postacie:
- odnośnie właściwości lateksu,
- odnośnie właściwości etoksylowanego środka powierzchniowo czynnego (d),
- odnośnie momentu wprowadzania tego środka,
- stosowania lub brak stosowania 4-amino-1-naftalenosulfonianu sodu.
Wielkość cząstek różnych lateksów wynosi 120-150 nm.
Warunki testu i uzyskane wyniki przedstawia tabela 1.
P r z y k ł a d y 12 i 13. Powtarza się postępowanie według przykładu 10, stosując następujące alternatywne postacie:
- wyjściowy lateks zobojętnia się do wartości pH = 9 przez dodawanie wapna palonego,
- jako naftalenosulfonian stosuje się 1-naftolo-4-sulfonian sodu.
Warunki testu i uzyskane wyniki przedstawia tabela 1.
T a b e l a 1
Lateks Etoksylowany środek powierzchniowo czynny /d/ Dodawanie naftaleno- sulfonianu Średnia wielkość redyspergowa- nych cząstek
Przykład Rodzaj Zawar- tość sub- stancji stałej Lep- kość pH Ilość Rodzaj Dodawanie
2 MMA/BuA 41.2% 20 7 3.9% d1 do polimeryzacji tak (ANS) 150 nm
Por. 3 MMA/BuA 41.2% 20 7 3.9% d1 do polimeryzacji nie 80 pm
4 MMA/BuA/ amps 45.3% 31 7 3.5% d1 do polimeryzacji tak (ANS) 80% przy 150 nm
Por. 5 MMA/BuA/ amps 45.3% 31 7 3.5% d1 do polimeryzacji nie 85 mm
6 sb 49.4% 70 6.8 4% d1 do polimeryzacji tak (ANS) 90% przy 140 nm
Por. 7 sb 49.4% 70 6.8 4% d1 do polimeryzacji nie 90 mm
8 sb 49.7% 90 7.7 4% d2 po polimeryzacji tak (ANS) 150 nm
Por. 9 sb 49.7% 90 7.7 4% d2 po polimeryzacji nie 80 mm
10 sb 49.7% 90 7. 7 4% d2 po polimeryzacji tak (ANS) 120 nm
Por. 11 sb 49.7% 90 7.7 4% d2 po polimeryzacji nie 85 mm
12 sb 49.7% 90 9 4% d2 po polimeryzacji tak (NS) 120 nm
Por. 13 sb 49.7% 90 9 4% d2 po polimeryzacji nie 85 mm
Por. = porównawczy
PL 194 699 B1
Znaczenie skrótów w tabeli:
MMA metakrylan metylu
B butadien
BuA akrylanbutylu
S styren
AMPS 2-aktyloamido-2-metylopropanosulfonian sodu, wprowadzany w stosunku 2% wagowych wobec mieszaniny MMA+BuA dl alkohol szeregu tłuszczowego etoksylowany za pomocą jednostek oksyetylenowych d2 alkohol szeregu tłuszczowego etoksylowany za pomocą jednostek oksyetylenowych
ANS 4-amino11-naftalenosulonian sodu
NS 1-naftolo-4-suooniansodu
Lepkość jest wtrażona w mPa.s.
Wartość pH odpowiada wartości pH wtjściowego lateksu po dodaniu wodorotlenku sodu.
Proszki otrztmane w prztkładach 2, 8, 10 i 12 wtkazują następującą charakterystykę: doskonała ptynność, dobra odporność na składowanie, doskonałe zwilżanie wodą, zdolność do spontanicznego, sztbkiego i całkowitego redyspergowania, zarówno w odmineralizowanej wodzie jak i w stężontm roztworze CaCh (1M). Stwierdzono, że średnia wielkość cząstek odtworzonego lateksu jest zbliżona do wielkości cząstek wtjściowego lateksu.
W prztpadku prztkładów 4 i 6 stwierdzono, że nie wsztstkie cząstki ulegty całkowitemu redtspergowaniu. Odbija się to na krz^ej wielkości cząstek obecnością dwóch pików odpowiadająctch dwóm zespołom o różntch wtmiarach cząstek.
I tak stwierdzono, że 80% objętościowtch cząstek z prztkładu 4 ulega redyspergowaniu. Gdt weźmie się pod uwagę ten redyspergowany zespół, to średnia wielkość cząstek wtnosi 150 nm, wtedt wtstępuje zasadniczo całkowite redyspergowanie.
W prztpadku prztkładu 6,90% objętościowtch cząstek ulega redyspergowaniu. Gdt weźmie się pod uwagę ten redyspergowany zespół, to średnia wielkość cząstek wtnosi 140 nm, wtedt występuje zasadniczo całkowite redyspergowanie.
Proszki otrztmane w porównawcztch prztkładach 3, 5, 7, 9, 11 i 13 nie ulegają redyspergowaniu.
Właściwości zastosowawcze kompoztcji z prztkładu 8:
Sporządza się zaprawę o następującym składzie:
cement CPA 55 450 części wagowych piasek znormalizowant, NF-15-403 1500 zęęści wgoowcch proszek według prztkładu 8 22,5 zzęści wagowcd'1 woda 255zęęśoiwgoowcch
Rhoximat 700 DD środek przeciw pienieniu 1 część w^ę^i^yya
Właściwości tej zaprawt porównuje się z właściwościami zaprawt nie zawierającej proszku według prztkładu 7.
Pomiar gęstości
Gęstość mierzt się w świeżtm cemencie, po zmieszaniu, przez ważenie wstępnie określonej objętości.
Tabel a 2
Gęstość
w 0 minucie w 10 minucie w 20 minucie
Zaprawa znormalizowana 2,23 2,24 2,26
Zaprawa z proszkiem 2,16 2,18 2,19
PL 194 699 B1
Pomiar plastyczności
Plastyczność mierzy się z zastosowaniem płyty wibracyjnej na zaprawie znormalizowanej (NFP
15403). Zaprawę wprowadza się do formy skorupkowostożkowej, po czym wyjmuje z formy i wstrząsa na płycie wibracyjnej. Plastyczność określa się jako różnicę pomiędzy średnicą zaprawy po wyjęciu z formy i średnicą formy skorupkowostożkowej. Wielkość tę wyraża się w procentach.
T ab ela 3
Plastyczność
w 0 minucie w 10 minucie w 20 minucie
Zaprawa znormalizowana 40 30 25
Zaprawa z proszkiem 90 80 70
Pomiar czasu zestalania
Czas zestalania mierzy się za pomocą automatycznego urządzenia typu Vicat według normy NFP 15431.
T a b e l a 4
Początek zestalania Koniec zestalania
Zaprawa znormalizowana 4h 30 6h 00
Zaprawa z proszkiem 7h 00 9h 00
Pomiar właściwości mechanicznych
Sporządza się pryzmatyczne próbki testowe (4 x 4 x 16 cm3) przez odlewanie zaprawy albo zaczynu cementowego do znormalizowanych form ze stali miękkiej. Te testowe próbki wyjmuje się z formy po upływie 1 godziny po czasie zestalania i suszy się w temperaturze pokojowej. Właściwości mechaniczne testuje się na tych próbkach testowych.
Testy przeprowadza się w trójpunktowym zginaniu (NFP 18407) na próbkach testowych i w ściskaniu (NFP 15451) na 6 testowych pół-próbkach z zastosowaniem hydraulicznego urządzenia testowego (200 kN).
T ab ela 5
Zginanie (MPa) Ściskanie (MPa)
Po 7 dniach Po 28 dniach Po 7 dniach Po 28 dniach
Zaprawa znormalizowana 8 10 26 32
Zaprawa z proszkiem 10 13 36 42
Pomiar przyczepności
Na płycie betonowej sporządza się 1 cm powłokę z testowanej zaprawy lub zaczynu cementowego. Po upływie jednego dnia z suchej powłoki pobiera się próbkę i z próbką tą wiąże się adhezyjnie blok metalu. Blok następnie odrywa się, stosując urządzenie do pomiaru siły potrzebnej do tego procesu, przy czym siła zastosowana na powierzchnię 20-25 cm2 określa wartość przyczepności.
T ab ela 6
Siła potrzebna do oderwania (MPa) po 7 dniach
Zaprawa znormalizowana 1,2
Zaprawa z proszkiem 2,0
PL 194 699 B1
Wyniki te są równoważne z tymi, które uzyskuje się w przypadku lateksu przed rozpylaniem, co potwierdza dobrą redyspergowalność proszku.

Claims (17)

1. Reedspprggwalnaw woodiep roszkowa komppoycja.zawierająąanieroozuuzczalnew woodie polimery tworzące film oraz ewentualnie inne typowe składniki, znamienna tym, że zawiera
- nierozpuszczalny w wodzie polimer (a) tworzący film, wybrany z grupy obejmującej homopolimery winylowe, homopolimery akrylanowe, kopolimery octanu winylu, kopolimery styrenu/butadienu, kopolimery styrenu/akrylanu i kopolimery styrenu/butadienu/akrylanu, wytworzony z monomeru(ów) o etylenowym nienasyceniu, korzystnie estrów winylowych, estrów akrylowych i monomerów winyloaromatycznych;
- i naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze I w którym
X i X' są jednakowe lub różne i oznaczają grupę OH lub NH2,
Y oznacza grupę SO3M+, w której M oznacza metal alkaliczny, x > 0, x' > 0 i x+x' > 1, y > 0, y' > 0 i y+y' > 1, przy czym zawartość wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze l w stosunku do polimeru (a) wynosi od 2% do 40%.
2. Kompozycja według zasti^. 1, znamienna tym, że monomer o etylenowym nienasyceniu stanowi akrylan alkilowy lub metakrylan alkilowy, w których grupa alkilowa zawiera 1-10 atomów węgla.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako naftalenosulfonian (b) o ogólnym wzorze l zawiera 4-amino-1-naftalenosulfonian sodu albo 1-naftolo-4-sulfonian sodu.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawartość wagowa naftalenosulfonianu (b) o wzorze l w stosunku do polimeru (a) wynosi od 8% do 22%.
5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo zawiera syntetyczny lub naturalny polifenol (c).
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera polifenol (c) wytworzony w reakcji kondensacji formaldehydu i związku o ogólnym wzorze ll w którym Z oznacza SO2, i sulfometylowania otrzymanego produktu kondensacji.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera polifenol (c) wytworzony w reakcji kondensacji sulfonowanego fenolu z formaldehydem i azotową zasadą organiczną.
8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo zawiera polioksyalOilenowany środek powierzchniowo czynny (d).
PL 194 699 B1
9. według zastrz. 8, znamien na tym, że polioksyalkilenowany środek powierzchniowo czynny (d) jest niejonowy I jest wybrany spośród następujących poiloksyaiklienowanych pochodnych:
- etoksylowane iub etoksy-propoksyiowane aikohoie tłuszczowe,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane trlgilcerydy,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane kwasy tłuszczowe,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane estry sorbltanu,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane amlny tłuszczowe,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane dl-(1-fenyioetyio)-fenoie,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane trl-(1-fenyioetyio)-fenoie,
- etoksyiowane iub etoksy-propoksyiowane aikliofenoie,
- etoksyiowane trlstyryiofenoie aibo etoksyiowane dlstyryiofenoie,
- zwlązkl dlbiokowe oksyetyienu/oksypropyienu,
- zwlązkl trlbiokowe oksyetyienu/oksypropyienu/oksyetyienu.
10. Kompozycja według zastrz. 8, znamienna tym, że poiloksyaiklienowany środek powlerzchnlowo czynny (d) jest jonowy l jest wybrany z ilsty poiloksyaiklienowanych pochodnych okreśionych w zastrz. 9.
11. według zas^z. 9, znam ienna tym, że zawartość w^c^c^\wa poNoksya ΙΚΝθ-^λ/θnego środka powlerzchnlowo czynnego (d), w odnleslenlu do suchej masy, w stosunku do poilmeru (a) wynosl od 1% do 10%, korzystnle od 3% do 6%.
12. Kompozycja według 1, znam ienna tym. że zawiera dodatkowo nieorganiczny wypełnlacz (e), zwłaszcza kaoiln, w postacl proszku o wleikoścl cząstek ponlżej 20 mm.
13. Sposób wytwarzania redyspergowa!nej w wodzże, pr't^^^^^c^\w^r kc^rm:^c^^z^c^ji z^\^w^rt^J£^c^^r nierozpuszczainy w wodzle poilmer (a) tworzący flim, wybrany z grupy obejmującej homopoilmery wlnyiowe, homopoilmery akryianowe, kopoilmery octanu wlnyiu, kopoilmery styrenu/butadlenu, kopoilmery styrenu/akryianu l kopoilmery styrenu/butadlenu/akryianu, wytworzony z monomeru(ów) o etyienowym nlenasycenlu, korzystnle estrów wlnyiowych, estrów akryiowych l monomerów wlnyioaromatycznych;
- l naftaienosuifonlan (b) o ogóinym wzorze i w którym
X l X' są jednakowe iub różne l oznaczają grupę OH iub NH2,
Y oznacza grupę SO3-M+, w której M oznacza metai aikailczny, x > 0, x' > 0 l x+x' > 1, y > 0, y' > 0 l y+y' > 1, przy czym zawartość wagowa naftaienosuifonlanu (b) o wzorze I w stosunku do poilmeru (a) wynosl od 2% do 40% l ewentuainle zawlerającej poilfenoi (c), poiloksyaiklienowany środek powlerzchnlowo czynny (d) l wypełnlacz organlczny (e), znamienny tym, że usuwa slę wodę z wodnej dyspersjl składającej slę z nlerozpuszczainego w wodzle tworzącego flim poilmeru (a) wytworzonego drogą poilmeryzacjl emuisyjnej l zawlerającej odpowlednle lioścl naftaienosuifonlanu (b) o wzorze i l ewentuainle poilfenoiu (c), środka powlerzchnlowo czynnego (d) l nleorganlcznego wypełnlacza (e).
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że przed zmleszanlem wodnej dyspersjl ze środklem powlerzchnlowo czynnym (d) l naftaienosuifonlanem (b) o wzorze i wartość pH wodnej dyspersjl doprowadza slę do wleikoścl wlększej nlż 7.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że sposób prowadzl slę jako proces suszenla rozpyłowego.
16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że poiloksyaiklienowany środek powlerzchnlowo czynny (d) dodaje slę w czasle poilmeryzacjl emuisyjnej poilmeru (a).
PL 194 699 B1
17. Zastosowanie kompozycji zdefiniowanej w zastrz. 1 do otrzymywaniaodtworzonegolateksu przez redyspergswanie w wsdzie sraz jaks dodatku ds hydraulicznych śrsdków wiążących, zwłaszcza cementu, ds substancji klejących, ds ksmpszycji ds pswlekania papieru lub ds wyrsbów malarskich.
PL99339552A 1998-07-30 1999-07-09 Redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie proszkowej kompozycji i jej zastosowanie PL194699B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9809779A FR2781806B1 (fr) 1998-07-30 1998-07-30 Poudres redispersables dans l'eau de polymeres filmogenes prepares a partir de monomeres a insaturation ethylenique
PCT/FR1999/001692 WO2000006641A1 (fr) 1998-07-30 1999-07-09 Poudres redispersables dans l'eau de polymeres filmogenes prepares a partir de monomeres a insaturation ethylenique et contenant des naphtalenesulfonates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL339552A1 PL339552A1 (en) 2000-12-18
PL194699B1 true PL194699B1 (pl) 2007-06-29

Family

ID=9529210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL99339552A PL194699B1 (pl) 1998-07-30 1999-07-09 Redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie proszkowej kompozycji i jej zastosowanie

Country Status (26)

Country Link
US (1) US6391952B1 (pl)
EP (1) EP1021483B1 (pl)
JP (1) JP2002521545A (pl)
KR (1) KR20010030817A (pl)
CN (1) CN1131878C (pl)
AR (1) AR020647A1 (pl)
AT (1) ATE263803T1 (pl)
AU (1) AU748848B2 (pl)
BG (1) BG63877B1 (pl)
BR (1) BR9906636A (pl)
CA (1) CA2305487C (pl)
DE (1) DE69916228T2 (pl)
EE (1) EE04158B1 (pl)
ES (1) ES2214860T3 (pl)
FR (1) FR2781806B1 (pl)
HU (1) HUP0003754A3 (pl)
ID (1) ID23326A (pl)
IL (1) IL135293A0 (pl)
NO (1) NO326614B1 (pl)
NZ (1) NZ503640A (pl)
PL (1) PL194699B1 (pl)
RU (1) RU2214429C2 (pl)
SK (1) SK4622000A3 (pl)
TR (1) TR200001564T1 (pl)
TW (1) TW486509B (pl)
WO (1) WO2000006641A1 (pl)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9816697D0 (en) * 1998-07-31 1998-09-30 Agrevo Uk Ltd Liquid formulations
WO2002028798A2 (en) * 2000-09-29 2002-04-11 Dow Global Technologies Inc. A stable aqueous dispersion of a preformed polymer in concrete and cementatious composites
US6911421B2 (en) * 2002-11-01 2005-06-28 Nicca Usa, Inc. Surfactant blends for removing oligomer deposits from polyester fibers and polyester processing equipment
US20080028985A1 (en) * 2003-12-12 2008-02-07 Yasuhiro Shindo Water-Dispersed Slurry Coating
DE102004009739A1 (de) * 2004-02-25 2005-09-15 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von gut in Wasser redispergierbaren Polymerisatpulvern
US20060052513A1 (en) 2004-09-09 2006-03-09 Soren Butz Polymer latex suitable for the preparation of dip-molded articles
US8158691B2 (en) * 2005-04-04 2012-04-17 Polymer Latex Gmbh & Co. Kg Aqueous reinforced rubber dispersions and their use for making latex foams
WO2007068809A1 (fr) * 2005-12-13 2007-06-21 Rhodia Operations Poudre pouvant etre redispersee de dispersions de particules minerales stabilisees avec un polymere
DE102006013898A1 (de) * 2006-03-25 2007-09-27 Celanese Emulsions Gmbh Polymerdispersionen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US7981949B2 (en) * 2006-05-23 2011-07-19 3M Innovative Properties Company Curable hydrophilic compositions
US20090299004A1 (en) * 2006-06-01 2009-12-03 Leo Ternorutsky Pressure Sensitive Adhesives
US8222362B2 (en) * 2006-08-10 2012-07-17 Polymerlatex Gmbh Latex with reduced odor
EP1923369A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Elotex AG Trockenzementformulierung zum Zementieren von Erdbohrlöchern
JP5596557B2 (ja) * 2008-01-18 2014-09-24 ロディア オペレーションズ ラテックスバインダー、凍結融解安定性を有する水性コーティング及び塗料並びにそれらの使用法
US9388323B2 (en) * 2008-01-18 2016-07-12 Rhodia Operations Latex binders, aqueous coatings and paints having freeze-thaw ability and methods for using same
RU2501819C2 (ru) * 2008-06-27 2013-12-20 Акцо Нобель Н.В. Редиспергируемый полимерный порошок
CN102652163B (zh) 2009-12-11 2015-07-15 罗地亚管理公司 改善乳胶粘连剂和水性涂料的开放时间和干燥时间的方法和系统
EP2341083B1 (en) * 2009-12-30 2015-07-08 Dow Global Technologies LLC Stabilized redispersible polymer powder compositions
EP2341084B1 (en) * 2009-12-30 2015-02-25 Dow Global Technologies LLC Redispersible polymer powders stabilized with protective colloid compositions
KR101826539B1 (ko) * 2011-05-30 2018-02-07 현대자동차 주식회사 폴리아릴렌계 중합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연료전지용 고분자 전해질 막
WO2018017700A1 (en) 2016-07-20 2018-01-25 Hexion Inc. Materials and methods of use as additives for oilwell cementing
RU2646069C1 (ru) * 2016-12-08 2018-03-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЗКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ СОПОЛИМЕРА СТИРОЛА И α-МЕТИЛСТИРОЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАТИОННЫХ ЭМУЛЬГАТОРОВ
US11643588B2 (en) 2017-12-04 2023-05-09 Hexion Inc. Multiple functional wellbore fluid additive
EP3581617A1 (en) 2017-12-21 2019-12-18 Synthomer (UK) Ltd. Compositions comprising a film-forming polymer and an aromatic acid or salt thereof, and preparation and uses thereof
WO2022200156A1 (en) 2021-03-23 2022-09-29 Basf Se Water-dispersible polymer powder compositions for cementing in subterranean formation, their manufacture and use

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1122112A (en) * 1965-03-25 1968-07-31 Sumitomo Chemical Co Method of inhibiting polymerization of acrylamide
BE757927A (fr) * 1969-10-24 1971-04-23 Minnesota Mining & Mfg Procede de production de latex de polymeres anioniques stables
DE2002650A1 (de) * 1970-01-22 1971-10-07 Huels Chemische Werke Ag Kristallisationsfaehige thermoplastische Massen
FR2115751A5 (en) * 1970-11-26 1972-07-07 Progil Retardation of cement setting times - by addition of polyphenols
US5153299A (en) * 1989-09-01 1992-10-06 Sanyo-Kokusaku Pulp Co., Ltd. Production of novel condensates comprising bisphenols and aromatic aminosulfonic acids, condensates and dispersant, additive and water-reducing agent based thereon
AT399340B (de) * 1993-02-01 1995-04-25 Chemie Linz Gmbh Copolymere auf basis von maleinsäurederivaten und vinylmonomeren, deren herstellung und verwendung
JP3561847B2 (ja) * 1994-01-11 2004-09-02 山陽色素株式会社 顔料分散剤および顔料組成物
FR2743368B1 (fr) * 1996-01-10 1998-01-30 Rhone Poulenc Chimie Poudres redispersables dans l'eau de polymeres filmogenes prepares a partir de monomeres a insaturation ethylenique

Also Published As

Publication number Publication date
CA2305487A1 (fr) 2000-02-10
CN1275141A (zh) 2000-11-29
BR9906636A (pt) 2000-08-01
NO326614B1 (no) 2009-01-19
HUP0003754A3 (en) 2005-02-28
EP1021483B1 (fr) 2004-04-07
PL339552A1 (en) 2000-12-18
JP2002521545A (ja) 2002-07-16
KR20010030817A (ko) 2001-04-16
BG63877B1 (bg) 2003-04-30
SK4622000A3 (en) 2000-08-14
AR020647A1 (es) 2002-05-22
IL135293A0 (en) 2001-05-20
EE04158B1 (et) 2003-10-15
NO20001611L (no) 2000-05-29
EP1021483A1 (fr) 2000-07-26
FR2781806B1 (fr) 2000-10-13
WO2000006641A1 (fr) 2000-02-10
ID23326A (id) 2000-04-05
HUP0003754A2 (en) 2001-03-28
TR200001564T1 (tr) 2000-11-21
NZ503640A (en) 2001-09-28
ES2214860T3 (es) 2004-09-16
AU4627599A (en) 2000-02-21
US6391952B1 (en) 2002-05-21
EE200000159A (et) 2001-04-16
DE69916228T2 (de) 2005-01-27
CA2305487C (fr) 2007-04-17
NO20001611D0 (no) 2000-03-28
TW486509B (en) 2002-05-11
RU2214429C2 (ru) 2003-10-20
BG104376A (en) 2001-02-28
AU748848B2 (en) 2002-06-13
CN1131878C (zh) 2003-12-24
ATE263803T1 (de) 2004-04-15
FR2781806A1 (fr) 2000-02-04
DE69916228D1 (de) 2004-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL194699B1 (pl) Redyspergowalna w wodzie proszkowa kompozycja, sposób wytwarzania redyspergowalnej w wodzie proszkowej kompozycji i jej zastosowanie
JP4638581B2 (ja) 再分散性ポリマー粉末を含有するセメント組成物
US8314170B2 (en) Dispersing agents
RU2287537C2 (ru) Стабилизированные поливиниловым спиртом редиспергируемые порошки с разжижающими свойствами
US6075075A (en) Use of aqueous polymer dispersions for modifying mineral building materials
KR19990067055A (ko) 수-재분산성 미분 막-생성 중합체 조성물
MXPA98003173A (pl)
US6444729B1 (en) Process for preparing pulverulent polymers by drying aqueous polymer dispersions
CN111032594A (zh) 杂化泡沫
WO2018224519A1 (de) Verfahren zur herstellung einer wässrigen dispersion sowie daraus hergestellten redispergierbaren dispersionspulvers
US6469135B2 (en) Preparation of polymer powders
CA2168826A1 (en) Redispersible, pulverulent core-shell polymers, their preparation and use
EP1677902B1 (en) Redispersing agents for redispersible polymer powders and redispersible polymer powders including same
MXPA00003142A (en) Water-redispersible film-forming polymer powders prepared from ethylenically unsaturated monomers and containing naphthalenesulphonates
CZ20001151A3 (cs) Ve vodě dispergovatelná práškovitá kompozice a způsob její přípravy
US20030119947A1 (en) Modified polymeric composition
DE19730953A1 (de) Verwendung von Bisphenolsulfonaten als Trocknungshilfsmittel