[发明专利]来自聚烯烃分散体的可再分散性聚合物粉末及其在建筑应用中的用途

说明书

发明领域

本发明涉及来自聚烯烃的可再分散性聚合物粉末。更具体来说，本发明涉及包含以下组分的可再分散性聚合物粉末：一种或多种聚烯烃、一种或多种含羧基的分散剂聚合物、和一种或多种乙烯基酯共聚物，本发明还涉及用于建筑应用的包含所述粉末的干混组合物，例如水泥砖瓦粘合剂、自流平地板组合物(SLFC)、密封剂浆液、薄浆、和修补灰浆。

技术背景

包含乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)聚合物、丙烯酸类聚合物、苯乙烯-丁二烯(SB)聚合物、乙酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯(Veova)共聚物的可再分散性聚合物粉末用于含水泥的砖瓦粘合剂(CTA)中，用于改善这些CTA组合物的强度性质。现有产品的一个缺点在于，水泥基质中的胶乳膜在潮湿阶段中，例如在浸水之后，不会对粘合强度作出贡献。在这些应用中，希望有水解稳定性得以改善的聚合物膜，从而在潮湿阶段提供加强的膜强度，因为不同于现有的可再分散性聚合物粉末，所述聚合物膜在水老化时不会丧失其强度。

改善砖瓦粘合剂在潮湿条件下的强度性质的另一种方式是，向水泥/砂子混合物添加液体胶乳。这种技术(即，用于游泳池)相对于包含可再分散性聚合物粉末的单组分干混制剂具有一些缺点，包括不受控制的剂量、额外的混合步骤、将水与产物一起运输、双组分体系的不方便之处、以及液体胶乳组分的老化和生物稳定性。

Fiedler等的美国专利公开2003/0164478揭示了乙烯基酯共聚物可再分散性聚合物粉末，其可包含乙烯基酯与烯烃和/或丙烯酸烷基酯的共聚物，并且用多元醇的羧酸酯对所述可再分散性聚合物粉末进行改性，从而改善聚合物粉末的耐水性和疏水性。但是，可再分散性聚合物粉末的聚合物相在潮湿条件下(即，在存在水时)的稳定性仍然需要改进。

本发明人努力解决以下问题：为建筑应用提供可再分散性聚合物粉末，其中，产物聚合物粉末提供耐水性和疏水性，而且，在存在水时保持稳定，并在潮湿条件下老化之后表现出改善的强度。

发明内容

根据本发明，可再分散性聚合物粉末组合物包含具有以下组分的粉末颗粒：一种或多种聚烯烃，以聚烯烃和分散剂聚合物固体的总量为基准计5-50重量%的一种或多种含羧基的分散剂聚合物，一种或多种乙烯基酯共聚物，以及一种或多种胶状稳定剂如聚乙烯醇。在可再分散性聚合物粉末中，聚烯烃与乙烯基酯共聚物的重量比可以为10：90至90：10的范围。优选可再分散性聚合物粉末还包含抗结块剂，例如高岭土。

本发明的可再分散性聚合物粉末组合物可包含可再分散性聚合物粉末与水泥(例如波特兰水泥)的干混物。干混物中可再分散性聚合物粉末的量可以为0.5-20重量%的范围，优选为1-10重量%，或更优选为1.5-5重量%，以上含量以干混物的总重量为基准计。

含羧基的分散剂聚合物可包含一种或多种烯烃单体与5-50重量%、或者优选10重量%或以上、或者更优选最高40重量%的共聚形式的羧酸、酸酐或盐单体的共聚产物，以上含量以用于制备共聚物的单体总重量为基准计。优选所述羧酸、酸酐或盐单体是丙烯酸或甲基丙烯酸。更优选所述含羧基的分散剂聚合物是乙烯与丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物。

本发明还提供了制备可再分散性聚合物粉末颗粒及其组合物的方法，所述方法包括：形成包含聚烯烃和含羧基分散剂聚合物的水性聚烯烃分散体，将水性聚烯烃分散体与乙烯基酯共聚物掺混形成水性聚合物分散体，以及干燥所得水性聚合物分散体形成可再分散性聚合物粉末。形成水性聚烯烃分散体的步骤包括优选通过挤出进行机械分散。机械分散可包括剪切，需要时在有水或无水情况下对聚烯烃和分散试剂进行加热，加热到高于其熔化温度(Tm)以制备液体聚烯烃，并且在需要时，在剪切所得混合物时用水稀释液体聚烯烃，形成体积平均粒度小于100微米(例如等于或大于0.3微米、或者等于或小于50微米)且固体含量为20-75重量%的水性分散体。