聚乙烯醇稳定的聚合产物在矿物建筑物材料中的用图_3

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1/ Tg = xl/Tgl+x2/Tg2+…+xn/Tgn,其中xn代表单体n的质量分数(wt% /100),并且Tgn代 表单体n的均聚物以开尔文表示的玻璃转化温度。Polymer Handbook 2nd Edition, JU. Wiley&Sons,New York(1975)中列出了均聚物的 Tg 值。
[0034] 优选通过乳液聚合工艺制备均聚物和共聚物,在这种情况中,聚合温度通常但 不必须地<100°C。独立于聚合工艺,可以通过以下方式进行聚合:使用或不使用晶种,初 始进料所有或单独的反应混合物成分,或部分初始进料以及随后供应反应混合物的成分 (constituents)或单独的成分(individual constituents),或通过没有初始进料的供应 方法。也可以将用于制备分散体的共聚单体包含在初始填充(分批工艺)中,或将一部分 单体包含在初始进料中并供应剩余的(半分批工艺)。
[0035] 用常用于乳液聚合的水溶性引发剂或氧化还原引发剂组合来引发聚合。水溶性 引发剂的实例是过二硫酸的钠、钾和铵盐、过氧化氢、叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过 二磷酸钾、过新戊酸叔丁酯、枯烯过氧化氢、异丙基苯单过氧化氢和偶氮二异丁腈。通常以 0.0 Olwt%至2wt%,优选0. lwt%至0. 5wt%的量使用所述引发剂,每种情况都基于单体的 总重量。使用的氧化还原引发剂是所述引发剂与还原剂组合的组合。合适的还原剂是碱金 属和铵的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐,实例是亚硫酸钠,次硫酸的衍生物如甲醛次硫酸锌(zinc formaldehydesulfoxylate)或甲醛次硫酸碱金属,实例是羟基甲烧亚磺酸钠和抗坏血酸。 还原剂的量通常是〇. 〇〇lwt%至lwt%,优选0. lwt%至0. 5wt%,每种情况中都是基于单体 的总重量。
[0036] 聚合可以在一种或多种本发明的氮官能化的聚乙烯醇和/或一种或多种其他的 保护胶体存在下发生,如例如聚乙烯醇,聚乙烯醇缩醛,聚乙烯吡咯烷酮,水溶形式的多糖 如淀粉(直链淀粉和支链淀粉)、纤维素及其甲基、羟基乙基和/或羟基丙基衍生物,以及聚 (甲基)丙烯酰胺。上述的其他保护胶体优选是非离子的,且更优选没有被氨基基团或铵基 团取代。聚乙烯醇是优选的其他保护胶体,且优选具有以上针对氮官能化的聚乙烯醇提及 的粘度。聚乙烯醇可以完全水解或优选部分水解。完全水解的聚乙烯醇优选具有>96mol %, 以及更优选97mol %至99. 9mol %的水解程度。部分水解的聚乙烯醇具有>50mol %且 < 96mol %,更优选70mol %至96mol %,以及最优选80mol %至94mol %的水解程度。
[0037] 在用于制备基础聚合物的聚合中,基于基础聚合物的总重量,通常使用lwt%至 20wt%,优选5wt%至15wt%,以及最优选5wt%至10wt%的氮官能化的聚乙稀醇和/或其 他保护胶体。
[0038] 可替代地,还可以在乳化剂存在下或在与乳化剂组合的所述保护胶体存在下进行 聚合。在该情况中,优选的是非离子乳化剂。非离子乳化剂的实例是表面活性剂,如具有8 至40个氧化烯单元的烷基聚乙二醇醚或烷基芳基聚乙二醇醚。优选的是被(: 2至(:4氧化烯, 更特别是氧化乙烯和氧化丙烯或它们的混合物烷氧化的烷氧化(:8至C 16烷醇(alcanol)。 在聚合中,基于单体的总重量,通常以〇. 〇5wt%至10wt%的量添加乳化剂。
[0039] 基础聚合物的水性分散体优选具有30wt%至75wt%,更优选50wt%至60wt%的 固体含量。
[0040] 为了制备可再分散于水中的聚合物粉末,在添加一种或多种本发明的氮官能化的 聚乙烯醇和/或一种或多种进一步的保护胶体如上述的其他保护胶体作为干燥助剂之后, 可以干燥水性分散体。
[0041] 在干燥基础聚合物分散体之前、期间或之后,可以添加本发明的氮官能化的聚乙 烯醇,优选作为干燥助剂。作为干燥助剂,除了本发明的氮官能化的聚乙烯醇之外,优选不 添加进一步的保护胶体。特别优选的是,在用于制备基础聚合物的聚合之前或期间,不使用 本发明的氮官能化的聚乙烯醇。
[0042] 例如,干燥通过流化床干燥、冷冻干燥或喷雾干燥的方式进行。优选喷雾干燥基础 聚合物的分散体。在常规喷雾干燥单元中进行喷雾干燥,其中,可通过一个流体、两个流体 或多个流体喷嘴或者通过转盘进行雾化(atomization)。根据单元和所期望的干燥程度,选 择的出口温度通常在45 °C至120 °C,优选60 °C至90 °C的范围内。
[0043] 一般来说,以总共2wt%至30wt%,优选2wt%至20wt%,更优选3wt%至15wt% 的量,可选地与进一步的保护胶体组合,使用本发明的氮官能化的聚乙烯醇。当给予矿物 建筑材料组合物的流变性具体值时,使用的上述量优选是2wt %至30wt %,更优选2wt %至 20wt%,以及最优选5wt%至15wt%。如果将注意力放在矿物建筑材料组合物对基材的粘 附性上,那么使用的上述量优选是2wt %至10wt %,以及更优选3wt %至7wt %。上述以wt % 的数值在每种情况中都是基于聚合物粉末中的聚合物成分。
[0044] 在许多情况中发现干燥阶段有利的是基于基础聚合物,存在至多2wt%的消泡剂。 为了通过改善粘接稳定性来延长贮存期限,尤其是在粉末具有低玻璃化转变温度的情况 下,获得的粉末可以配备有基于聚合物成分的总重量优选至多30wt %的防粘剂(抗结剂)。 防粘剂的实例是碳酸钙和/或碳酸镁、滑石、石膏、二氧化硅、高岭土、偏高岭土和硅酸盐, 粒径优选在l〇nm至100 y m的范围内。
[0045] 通过固体含量来调节雾化和干燥的混合物的粘度,以这样的方式产生 〈lOOOmPas (在20转和23°C下的布氏粘度),优选<500mPas,尤其优选<250mPas的数值。雾 化的混合物中的固体含量应该>30wt%,优选>40wt%。
[0046] 为了改善性能性质,在干燥之前或期间或之后,可以进一步进行添加。存在于优选 的实施方式中的分散体粉末组合物的进一步成分是,例如泡沫稳定剂、疏水剂或增塑剂。
[0047] 矿物建筑材料组合物通常包含一种或多种矿物粘合剂(更特别地一种或多种水 硬性固化粘合剂)、一种或多种用氮官能化的聚乙烯醇稳定的聚合物、优选一种或多种填料 和可选地一种或多种添加剂。
[0048] 水硬性固化粘合剂的实例是水泥,如波特兰水泥(Portland)、铝酸盐水泥、高炉 (blast furnace)水泥、氧化镁水泥和磷酸盐水泥,石膏或另外的水玻璃、熟石灰、粉煤灰、 偏高岭土、粉煤灰、娃藻土或无定形二氧化娃。
[0049] 可以使用的填料是,例如精细粉碎的石灰石、粘土、滑石,或优选是常规二氧化硅 沙子或碳酸盐,如碳酸钙。通常填料的粒径是〇. 5至5. 0_,优选1. 0至3. 0_。
[0050] 矿物建筑材料组合物的典型配制品通常包含lwt%至50wt%,更特别地2wt%至 45wt %的矿物粘合剂,0? 5wt %至40wt %,优选lwt %至30wt %,更优选lwt %至10wt %的 本发明的稳定的聚合物,45wt%至80wt%,优选50wt%至70wt%的填料和可选地Owt%至 5wt %,更特别地0. lwt %至3wt %的添加剂。在建筑物胶黏剂、更特别地瓷砖胶黏剂的情 况中,优选使用lwt%至5wt%的根据本发明稳定的聚合物。在灰泥中,优选使用15wt%至 40wt%的根据本发明稳定的聚合物。上述以wt%的数值是基于矿物建筑材料组合物的干 重,并且加起来总共为l〇〇wt%。
[0051] 矿物建筑材料组合物优选以干燥混合物的形式存在。一般来说,在施用它们之前, 更特别地在直接施用它们之前,通过添加水将矿物建筑材料组合物转化为含水建筑材料组 合物。
[0052] 为了改善加工性质,可以将矿物建筑材料组合物与添加剂混合。通常的添加剂是 增稠剂,实例是多糖如纤维素醚和改性的纤维素醚、淀粉醚、瓜尔胶、黄原胶、聚羧酸如聚丙 烯酸及其偏酯还有可以可选地缩醛化(acetalized)或疏水改性的聚乙烯醇,酪蛋白和结 合型增稠剂。其他通常的添加剂是促沉降剂,实例是有机或无机酸的碱金属盐或碱土金属 盐。此外,可以提及以下:疏水剂、成膜助剂、分散剂、泡沫稳定剂、消泡剂、增塑剂和流动剂。
[0053] 例如,矿物建筑材料组合物适用作建筑物胶黏剂,更特别地瓷砖胶黏剂(例如,
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