适用于具有改进特性的干式混合配制品的可再分散聚合物粉末混合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适用于干式混合水泥配制品，并且特别是含有富含氧化铝的水泥和可 再分散聚合物粉末的干式混合配制品的可再分散聚合物粉末混合物。本发明进一步包含可 再分散聚合物粉末以及用于形成干式混合配制品的其它组分的混合物。
【背景技术】
[0002] 干式混合水泥配制品（或简称"干式混合配制品"或"干式混合物"）对于以即混 即用状态输送并储存水泥组合物很有价值。一般来讲，从干式混合配制品制备灰泥仅仅需 要添加水并且混合。干式混合配制品通常包含可再分散聚合物粉末（RDP)添加剂以改进通 过混合干式混合配制品与水制备的灰泥的特性。干式混合配制品中所用的常见RDP添加剂 是乙酸乙烯酯乙烯（VAE)共聚物和VAE与叔碳酸乙烯酯（VeoVA)共聚物（VAE/VeoVA共聚 物）的掺合物的可再分散粒子。这些类型的聚合物添加剂适用于增强干式混合物的操作特 性，因为在灰泥应用的情况下，所述干式混合物被分散在水中，形成了灰泥，和/或通过在 所得灰泥内形成聚合物网状物提高所得灰泥的强度和弹性。
[0003] 含有富含氧化铝的水泥的干式混合配制品尤其受到关注。富含氧化铝的水泥所提 供的凝结时间相对于波特兰水泥（Portland cement)较快。富含氧化错的水泥配制品尤 其希望适用于优质水泥瓷砖粘合剂（CTA)，并且还希望适用于防水膜、薄泥浆以及自流平衬 垫。以富含氧化铝的水泥的总重量计，富含氧化铝的水泥所含氧化铝（A1 203)含量是大于30 重量％ (wt% )，优选地40wt%或更大，更优选地55wt%或更大并且最优选地70wt%或更 大。
[0004] 在干式混合配制品行业中持续需要改进灰泥特性并且增强灰泥的最终使用性能。 举例来说，希望提高水浸剪切强度。水浸剪切强度是老化灰泥在浸没在水中之后的剪切强 度的度量。进一步希望减少灰泥的凝结时间。更短的凝结时间允许工人在建造期间更快速 地从灰泥的施用移动到建造中的后续阶段，这改进了产率。又进一步希望降低干式混合配 制品的所需水负载。所需水负载揭示为了获得最佳灰泥特性，需要多少水与干式混合物组 合。
[0005] 同时，希望保持干式混合配制品尽可能地接近当前广为接受的配制品。希望这样 做是为了降低成本并且避免显著改变当前的行业惯例，显著改变当前的行业惯例会需要大 量测试和资格证明来证实仍然满足行业标准。举例来说，干式混合水泥配制品的当前主要 RDP技术是基于VAE和VAE/VeoVa共聚物。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种适用于干式混合配制品混合物的可再分散聚合物粉末混合物，用 于产生相比于包含选自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP作为配制品中的唯一 RDP的相当干 式混合水泥，具有更高水浸剪切强度、更短凝结时间以及更低水负载的灰泥。出人意料地， 本发明混合物含有选自VAE和VAE/VeoVA的共聚物以及另一 RDP的RDP混合物作为在形成 干式混合配制品时的仅VAE或VAE/VeoVa RDP的简易替代者。
[0007] 出人意料地，丙烯酸类RDP与VAE或VAE/VeoVA共聚物的RDP的掺合物所产生的 RDP混合物在用于干式混合配制品时，产生了相比于包含仅VAE或VAE/VeoVA共聚物的可再 分散聚合物粉末的相当干式混合配制品（除了可再分散聚合物粉末的组成之外相同的配 制品），具有更高水浸剪切强度和更短快速凝结时间的灰泥。
[0008] 甚至更出人意料地，RDP混合物可以是50wt%或更多的选自VAE和VAE/VeoVA共 聚物的RDP，由此避免显著改变使用选自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP的当前干式混合配 制品的成本，同时仍然受益于更高水浸剪切强度、更短快速凝结时间以及更低水负载。
[0009] 然而更出人意料的是当掺合丙烯酸类RDP与例如苯乙烯-丁二烯RDP的其它RDP 时，未观察到干式混合配制品中来自丙烯酸类RDP与选自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP 的掺合的此协同效益宽度，表明丙烯酸类RDP与选自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP之间 的有利协同关系不是通用的。
[0010] 第一方面，本发明是一种混合物，包含：(a)丙烯酸类核-壳型可再分散聚合物粉 末，包含与内部核心聚合物缔合的外部外壳聚合物，其中核心聚合物是玻璃转化温度在-40 到50摄氏度范围内的丙烯酸类聚合物并且外壳聚合物是含有比核心聚合物多的羧基-官 能团的碱溶性聚合物，所述丙烯酸类核-壳型可再分散粉末进一步包含沸点在150-500摄 氏度范围内并且水溶性为3. 5重量％或更小的成核剂；以及（b)第二可再分散聚合物粉末， 选自乙酸乙烯酯乙烯共聚物可再分散聚合物粉末和乙酸乙烯酯乙烯共聚物与叔碳酸乙烯 酯共聚物的掺合物的聚合物粉末；其中丙烯酸类可再分散聚合物粉末（a)的浓度是大于20 重量％并且小于1〇〇重量％的可再分散粉末（a)和（b)的总组合重量。
[0011] 理想地，第一方面的混合物进一步包含：波特兰水泥；以富含氧化铝的水泥的重 量计，氧化铝含量大于30重量％的富含氧化铝的水泥；以及硫酸钙。
[0012] 本发明混合物适用于制备适用作例如水泥瓷砖粘合剂、薄泥浆、防水膜、裂纹隔离 膜、修补灰泥以及自流平衬垫的灰泥。
【具体实施方式】
[0013] "ASTM"是指ASTM国际标准组织并且用于通过如由ASTM公开的编号命名试验方 法。"ANSI"是指美国国家标准协会。"ISO"是指国际标准化组织并且用于鉴别ISO试验方 法编号。除非用日期另外说明（例如，在测试编号之后使用用连字符连接的后缀），否则试 验编号是指在本文档的优先权日之前公开的最新试验。"多个"意指两个或更多个。"和/ 或"意指"和，或作为一个替代方案"。除非另外指示，否则所有范围都包括端点。当鉴别有 机化合物时，带有数字下标的"C"的说明是指有机化合物中的碳原子数目。可再分散聚合 物粉末或RDP是指可以分散到去离子水中，理想地达到粒子充分分散而不是聚集的程度的 聚合物粉末，从而形成相当于用于制备RDP的分散液中的粒子大小的粒子。"配制品"是指 根据具体配方制备的混合物。
[0014] 本发明的丙烯酸类核-壳型RDP包含围绕内部核心聚合物并且与内部核心聚合物 "缔合"的外壳聚合物。"缔合"意指由于物理或化学约束彼此接近。举例来说，外壳聚合物 可以物理涵盖核心聚合物，由此通过物理约束与核心聚合物缔合。外壳聚合物还可以或可 替代地键结（例如，通过图共聚）到核心聚合物，由此通过化学约束缔合。外壳聚合物"围 绕"核心聚合物，这意指外壳聚合物比核心聚合物接近核-壳型RDP粒子的外表面定位。理 想地，外壳聚合物暴露于核-壳型RDP粒子的外表面上并且一般包围核心聚合物。
[0015] 核心聚合物是丙烯酸类聚合物。以共聚合以形成丙烯酸类聚合物的总单体重量 计，丙烯酸类聚合物含有大于50wt%共聚合（甲基）丙烯酸类单体。（甲基）丙烯酸类单 体包括（甲基）丙烯酸醋、（甲基）丙烯酰胺以及（甲基）丙烯酸。在本文中为了方便起 见，一个词的前缀"（甲基）"是指包括"甲基"的词和不含"甲基"的词两者。因此，"（甲 基）丙烯酸类"是指甲基丙烯酸类和丙烯酸类两者。为了避免疑问，"丙烯酸类聚合物"可 以包含大于50wt%丙烯酸类单体、甲基丙烯酸类单体或丙烯酸类单体和甲基丙烯酸类单体 的组合。适用于制备核心聚合物的（甲基）丙烯酸类单体的实例包括选自丙烯酸乙酯、丙 烯酸丁酯、