成膜聚合物的水再分散性粉末組合物的制作方法

專利名稱：成膜聚合物的水再分散性粉末組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從烯屬不飽和單體制備的成膜聚合物的水再分散性粉末，其制備方法及其用途。
通過(guò)噴霧和干燥丙烯酸系成膜聚合物、尤其是乙烯基酯聚合物的分散液所獲得的再分散性粉末屬于公知內(nèi)容。
從烯屬不飽和單體制備的成膜聚合物通常作為助劑用于無(wú)機(jī)水硬性粘結(jié)組合物，以改進(jìn)它們的使用性能和硬化性能，如對(duì)各種基底的附著力，防漏性，柔性和機(jī)械性能。
與水性分散液相比，再分散粉末的優(yōu)點(diǎn)是能夠以現(xiàn)成的粉末狀組合物形式與水泥預(yù)混，例如可用于制造欲要粘附在建筑材料上的灰漿或混凝土，或用于制造粘合灰漿或用于生產(chǎn)建筑物內(nèi)外墻體的保護(hù)和裝飾性涂料。
為了成功地獲得一種在貯存過(guò)程中不會(huì)在壓力和溫度的作用下而聚結(jié)并能夠令人滿意地再分散于水中的粉末，通常向其中添加較大量的惰性物質(zhì)和它們的保護(hù)性膠體。
因此，早已有人建議在噴霧之前向分散液中添加蜜胺/甲醛/磺酸鹽(US-A-3,784,648)或萘/甲醛/磺酸鹽(DE-A-3143070)縮合產(chǎn)物和/或乙烯基吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物(EP-078449)。
法國(guó)專利FR-A-2,245,723涉及凍干的穩(wěn)定和水分散性制劑，含有聚合物乳膠的粉末和作為糖的水溶性分散劑。
本發(fā)明的目的是提供一種以從烯屬不飽和單體制備的成膜聚合物為基礎(chǔ)的可以完全或幾乎完全可再分散于水中的新型粉末狀組合物，本發(fā)明的另一種目的是提供一種在貯存過(guò)程中保持穩(wěn)定而不會(huì)聚結(jié)的上述再分散粉末。
本發(fā)明的另一目的是提供從成膜聚合物膠乳制備上述類型粉末的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述類型的再分散粉末，它以粉末形式或在視具體情況而定再分散于水中之后以假膠乳形式用于膠乳的所有應(yīng)用領(lǐng)域中來(lái)生產(chǎn)涂料(尤其是漆料，紙張涂敷組合物)或粘合劑組合物(尤其是壓敏膠，瓦膠粘劑)。
本發(fā)明的另一目的是提供尤其用作灰漿或水泥型的水硬性粘結(jié)劑的添加劑的上述再分散粉末(或從其得到的假膠乳)。
這些和其它目的可由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)際上涉及水再分散性粉末組合物，其中包括-從至少一種烯屬不飽和單體制備的至少一種水不溶性成膜聚合物的粉末，-從聚亞氧烷基化衍生物中選擇的至少一種非離子表面活性劑，-從屬于弱的聚酸類的聚電解質(zhì)中選擇的至少一種水溶性化合物。
本發(fā)明的目的還在于制備該組合物的方法，其中包括-從包括乳液聚合反應(yīng)制得的水不溶性成膜聚合物的且含有至少一種非離子表面活性劑，至少一種水溶性化合物和視具體情況而定至少一種附加表面活性劑或一種防結(jié)塊劑的水乳液中除去水，-將干燥殘余物噴霧成所需粒度的粉末。
本發(fā)明的組合物具有能夠自發(fā)地再分散于水中從而得到其粒度再次與初始乳液接近的乳液的優(yōu)點(diǎn)。
在閱讀后面的敘述和實(shí)施例之后，可以更清楚地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征。
首先，本發(fā)明涉及水再分散性粉末組合物，其中包括-從至少一種烯屬不飽和單體制備的至少一種水不溶性成膜聚合物的粉末，-從聚亞氧烷基化衍生物中選擇的至少一種非離子表面活性劑，-從屬于弱的聚酸類的聚電解質(zhì)中選擇的至少一種水溶性化合物。
水不溶性成膜聚合物是從烯屬不飽和單體，尤其是乙烯基和/或丙烯酸酯類單體制備的。
水不溶性成膜聚合物優(yōu)選是乙烯基或丙烯酸酯均聚物或乙酸乙烯酯，苯乙烯/丁二烯，苯乙烯/丙烯酸酯，丙烯酸酯和苯乙烯/丁二烯/丙烯酸酯共聚物。
成膜聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選在大約-20℃和+50℃之間，更優(yōu)選在0℃-40℃之間。這些聚合物能夠由本身已知的方法，通過(guò)使用聚合反應(yīng)引發(fā)劑和在標(biāo)準(zhǔn)乳化和/或分散劑存在下由烯屬不飽和單體經(jīng)乳液聚合反應(yīng)制備。聚合物在乳液中的含量一般在30-70wt％之間，更特別地在35-65wt％之間。
作為單體，可以列舉乙烯基酯類，和尤其是乙酸乙烯酯；丙烯酸和甲基丙烯酸烷基酯，其中烷基具有1-10個(gè)碳原子，例如甲基，乙基，正丁基和2-乙基己基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；乙烯基芳族單體，尤其是苯乙烯。這些單體可彼此共聚或與其它烯屬不飽和單體共聚合。
作為能夠與乙酸乙烯酯和/或丙烯酸酯和/或苯乙烯共聚合的單體的非限制性例子，可以列舉乙烯和諸如異丁烯之類的烯烴；具有1-12個(gè)碳原子的飽和、支化或未支化單羧酸的乙烯基酯，如乙烯的丙酸酯，“支化C9-C11酸酯(Versatate)”(注冊(cè)商標(biāo))，新戊酸酯和月桂酸酯；具有3-6個(gè)碳原子的不飽和單-或二羧酸與具有1-10個(gè)碳原子的鏈烷醇的酯類，如甲基，乙基，丁基和乙基己基的馬來(lái)酸酯和富馬酸酯；乙烯基芳族單體類如甲基苯乙烯和乙烯基甲苯；乙烯基鹵如氯乙烯和偏二氯乙烯，和二烯烴類尤其是丁二烯。
單體的乳液聚合反應(yīng)是在乳化劑和聚合反應(yīng)引發(fā)劑存在下進(jìn)行。
所使用的單體可以混合物形式或單獨(dú)地和同時(shí)地在聚合反應(yīng)開始之前一次性地或在聚合反應(yīng)過(guò)程中依次分批地或連續(xù)地引入到反應(yīng)介質(zhì)中。
作為乳化劑，一般使用傳統(tǒng)的陰離子乳化劑，具體地講，有代表性的為脂肪酸鹽，烷基硫酸鹽，烷基磺酸鹽，烷基芳基硫酸鹽，烷基芳基磺酸鹽，芳基硫酸鹽，芳基磺酸鹽，磺基琥珀酸鹽，烷基磷酸堿金屬鹽和氫化或非氫化松香酸鹽。它們以占單體總重量的0.01-5wt％的比例使用。
水溶性乳液聚合反應(yīng)引發(fā)劑更特別地以氫過(guò)氧化物如過(guò)氧化氫，氫過(guò)氧化枯烯，氫過(guò)氧化二異丙基苯和氫過(guò)氧化萜烷，和以過(guò)硫酸鹽如過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸銨為代表。它以相當(dāng)于單體總重0.05-2wt％的量使用。這些引發(fā)劑視具體情況而定與還原劑如亞硫酸鈉或甲醛化次硫酸鈉，聚乙烯胺，糖類即葡萄糖或蔗糖，和金屬鹽類混合使用。還原劑的用量在占單體總重0-3wt％范圍內(nèi)變化。
反應(yīng)溫度與所使用的引發(fā)劑有關(guān)，一般在0和100℃之間和優(yōu)選在30和70℃之間。
可以使用其比例相當(dāng)于單體0-3wt％的鏈轉(zhuǎn)移劑，一般選自硫醇如N-十二烷基硫醇和叔十二烷基硫醇；環(huán)己烯；和鹵代烴類如氯仿，溴仿，和四氯化碳。這樣便有可能調(diào)節(jié)接枝聚合物的比例和接枝分子鏈的長(zhǎng)度。在聚合反應(yīng)之前或在聚合反應(yīng)過(guò)程中將其加入到反應(yīng)介質(zhì)中。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，本發(fā)明組合物中的成膜聚合物具有僅僅輕微羧基化的表面，因此具有較低水平的表面酸度。
因此，它優(yōu)選具有不超過(guò)100微當(dāng)量-COOH官能團(tuán)/每g聚合物的表面酸度，更優(yōu)選不超過(guò)50微當(dāng)量-COOH官能團(tuán)/每g聚合物。
本發(fā)明的粉末狀組合物還包括至少一種選自聚亞氧烷基化衍生物的非離子表面活性劑。
更特別地，可以列舉-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪醇-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的三酸甘油酯-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪酸-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脫水山梨糖醇酯-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪胺-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的雙(1-苯基乙基)苯酚-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的三(1-苯基乙基)苯酚-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的烷基酚。
在這些非離子表面活性劑中氧化乙烯(OE)和/或氧化丙烯(OP)單元的數(shù)目是2-100，這取決于所需HLB(親水/親油平衡)。更特別地，OE和/或OP單元的數(shù)目是在2-50之間。優(yōu)選OE和/或OP單元的數(shù)目是在10-50之間。
乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪醇一般包括6-22個(gè)碳原子，其中不包括OE和OP單元。優(yōu)選地，這些單元是乙氧基化單元。
乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的三酸甘油酯可以是植物或動(dòng)物來(lái)源(如豬油，牛油，花生油，奶油，棉籽油，亞麻子油，橄欖油，魚油，棕櫚油，葡萄子油，大豆油，蓖麻油，菜籽油，椰子油)的三酸甘油酯，優(yōu)選乙氧基化三酸甘油酯。
乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪酸是脂肪酸(如油酸和硬脂酸)的酯類，優(yōu)選乙氧基化脂肪酸。
乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脫水山梨糖醇酯是包含10-20個(gè)碳原子的脂肪酸如月桂酸、硬脂酸或油酸環(huán)化山梨糖醇形成的酯，優(yōu)選乙氧基化脫水山梨糖醇。
在本發(fā)明中術(shù)語(yǔ)乙氧基化的三酸甘油酯適用于由三酸甘油酯與環(huán)氧乙烷經(jīng)乙氧基化獲得的產(chǎn)物，和適用于由三酸甘油酯與聚乙二醇經(jīng)酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)獲得的那些產(chǎn)物。
類似地，術(shù)語(yǔ)乙氧基化脂肪酸包括由脂肪酸與環(huán)氧乙烷經(jīng)乙氧基化反應(yīng)得到的產(chǎn)物和由脂肪酸與聚乙二醇經(jīng)酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)得到的產(chǎn)物。
乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪胺一般具有6-22個(gè)碳原子，其中不包括OE和OP單體，并優(yōu)選是乙氧基化脂肪胺。
乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的烷基酚一般具有1或2個(gè)有4-12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。作為例子尤其可列舉辛基，壬基或十二烷基。
作為乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的烷基酚、乙氧基化雙(1-苯酚乙基)酚和乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的三(1-苯酚乙基)酚的非離子表面活性劑實(shí)例，尤其可以列舉具有5個(gè)OE單元的乙氧基化雙(1-苯基乙基)苯酚，具有10個(gè)OE單元的乙氧基化雙(1-苯基乙基)苯酚，具有16個(gè)OE單元的乙氧基化三(1-苯基乙基)苯酚，具有20個(gè)OE單元的乙氧基化三(1-苯基乙基)苯酚，具有25個(gè)OE單元的乙氧基化三(1-苯基乙基)苯酚，具有40個(gè)OE單元的乙氧基化三(1-苯基乙基)苯酚，具有25個(gè)OE+OP單元的乙氧基-丙氧基化三(1-苯基乙基)苯酚，具有2個(gè)OE單元的乙氧基化壬基酚，具有4個(gè)OE單元的乙氧基化壬基酚，具有6個(gè)OE單元的乙氧基化壬基酚，具有9個(gè)OE單元的乙氧基化壬基酚，具有25個(gè)OE+OP單元的乙氧基-丙氧基化壬基酚，具有30個(gè)OE+OP單元的乙氧基-丙氧基化壬基酚，具有40個(gè)OE+OP單元的乙氧基-丙氧基化壬基酚，具有55個(gè)OE+OP單元的乙氧基-丙氧基化壬基酚和具有80個(gè)OE+OP單元的乙氧基-丙氧基化壬基酚。
本發(fā)明的粉末狀組合物還包括至少一種選自屬于弱的聚酸類的聚電解質(zhì)的水溶性化合物。
弱聚酸被理解為Pka在3和6之間的聚酸。
更特別地，這一化合物是固體。
根據(jù)本發(fā)明的特別的實(shí)施方案，這一水溶性化合物選自有機(jī)性質(zhì)的、從具有下式的單體的聚合反應(yīng)得到的聚電解質(zhì)
式中基團(tuán)Ri可以相同或不同，表示H，CH3，CO2H或(CH2)nCO2H，其中n＝0-4。
作為非限制性例子，可列舉丙烯酸，甲基丙烯酸，馬來(lái)酸，富馬酸，衣康酸和巴豆酸。
從與上述通式對(duì)應(yīng)的單體獲得的共聚物和使用這些單體和其它單體，尤其是乙烯基衍生物類如乙烯醇和乙烯基酰胺類如乙烯基吡咯烷酮獲得的那些共聚物也適合于本發(fā)明。也可以列舉從烷基乙烯基醚和馬來(lái)酸獲得的共聚物，以及從乙烯基苯乙烯和馬來(lái)酸獲得的共聚物，這些共聚物尤其描述在標(biāo)題為“化學(xué)技術(shù)大全”Kirk-Othmer百科全書，18卷，第三版，Wiley insterscience publication，1982年。
從氨基酸尤其天冬氨酸和谷氨酸的縮聚反應(yīng)，或從二氨基二酸的前體得到的多肽聚合物也適合于本發(fā)明。這些聚合物可以是從天冬氨酸或谷氨酸得到的均聚物，或從按任何比例的天冬氨酸和谷氨酸得到的共聚物，或從天冬氨酸和/或谷氨酸和其它氨基酸得到的共聚物。在能夠共聚合的氨基酸當(dāng)中，能夠列舉甘氨酸，丙氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，苯基丙氨酸，蛋氨酸，組氨酸，脯氨酸，賴氨酸，絲氨酸，蘇氨酸，半胱氨酸等等。
優(yōu)選的聚電解質(zhì)具有較低的聚合度。
聚電解質(zhì)的重均分子量是低于20,000g/mol。優(yōu)選地，它是在1000和5000g/mol之間。
自然，完全可以設(shè)想這些不同類型的水溶性化合物可以混合使用。
本發(fā)明的粉末狀組合物還含有附加的離子表面活性劑。
附加的離子表面活性劑尤其可以是兩性表面活性劑，烷基甜菜堿，烷基二甲基甜菜堿，烷基酰胺基丙基甜菜堿，烷基酰胺基丙烷二甲基甜菜堿，烷基三甲基磺基甜菜堿，咪唑啉衍生物如烷基兩性乙酸鹽，烷基兩性二乙酸鹽，烷基兩性丙酸鹽，烷基兩性二丙酸鹽，烷基sultaine或烷基酰胺基丙烷羥基sultaine，和脂肪酸與蛋白質(zhì)水解物的縮合產(chǎn)物，烷基聚胺的兩性衍生物如由Rhone-Poulenc銷售的Amphionic XL和由Berol Nobel銷售的Ampholac 7C/X。
本發(fā)明的組合物還包括至少一種附加的陰離子表面活性劑。因此，有可能使用烷基硫酸酯和烷基醚硫酸酯的水溶性鹽類，烷基羥乙磺酸酯和烷基牛磺酸酯或它們的鹽類，烷基羧酸鹽，烷基磺基琥珀酸鹽或烷基琥珀酰胺酸鹽，烷基肌氨酸鹽，蛋白質(zhì)水解物的烷基衍生物，?；於彼猁}以及烷基和/或烷基醚和/或烷基芳基醚磷酸酯。
陽(yáng)離子一般是堿金屬或堿土金屬，如鈉，鉀，鋰或鎂，或銨基NR+4，其中基團(tuán)R可以相同或不同并表示未取代的或被氧或氮原子取代的烷基。
可以向本發(fā)明的粉末組合物中加入任何標(biāo)準(zhǔn)添加劑，這取決于該組合物的應(yīng)用領(lǐng)域。
在本發(fā)明的粉末組合物中，粉末組合物中成膜聚合物粉末的含量有利地是在40-90重量份之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特殊實(shí)施方案，成膜聚合物粉末的含量是至少70重量份。
在粉末組合物中非離子表面活性劑的量一般是在0.2-30重量份之間。優(yōu)選地，這一含量是在1-20重量份之間和更優(yōu)選在2和10重量份之間。
水溶性化合物在粉末組合物中的含量一般將在7-50重量份之間變化。根據(jù)優(yōu)選的變化形式，該含量在8-25重量份之間。
在非離子表面活性劑和水溶性化合物之間濃度的重量比一般是在30∶70和10∶90之間。
對(duì)于本發(fā)明的粉末組合物包括至少一種附加表面活性劑的情況，在非離子表面活性劑和附加表面活性劑之間的重量比一般是在5和10之間。
本發(fā)明的組合物還包括至少一種無(wú)機(jī)填料，其粒度低于約10μm，優(yōu)選低于3μm。
作為無(wú)機(jī)填料，建議使用尤其是從碳酸鈣，高嶺土，硫酸鋇，二氧化鈦，滑石，水合氧化鋁，膨潤(rùn)土和硫鋁酸鈣(緞光白)和硅石中選擇的填料。
無(wú)機(jī)填料的存在有利于粉末的制備和有利于通過(guò)防止粉末聚結(jié)(即結(jié)塊)所實(shí)現(xiàn)的貯存穩(wěn)定性。
無(wú)機(jī)填料可以直接加入到粉末組合物中，或它來(lái)自制備組合物的方法中。無(wú)機(jī)填料的量能夠是0.5-60，優(yōu)選10-20重量份/每100份水不溶性成膜聚合物的粉末。
所獲得的粉末狀組合物在貯存過(guò)程中是穩(wěn)定的；它們能夠容易地以假膠乳形式再分散于水中，和直接以粉末形式或以假膠乳形式用于膠乳的所有已知應(yīng)用領(lǐng)域中。
下面將描述制備粉末組合物的方法。
如上所述，該方法包括-從包括乳液聚合反應(yīng)制得的水不溶性成膜聚合物的且含有至少一種非離子表面活性劑，至少一種水溶性化合物和視具體情況而定至少至少一種附加表面活性劑或一種防結(jié)塊劑的水乳液中除去水，-將干燥殘余物噴霧成所需粒度的粉末。
自然，對(duì)于使用標(biāo)準(zhǔn)添加劑的情況，在乳液形成過(guò)程中添加它們。
該方法從由以上所定義的乳液聚合方法獲得的、水不溶性成膜聚合物的粉末的水乳液開始。這一類型的乳液通常被稱作膠乳。
向該水乳液中添加粉末組合物的其它組分非離子表面活性劑，水溶性化合物，視具體情況而定附加表面活性劑和/或防結(jié)塊劑。各組分的各自含量經(jīng)選擇后應(yīng)使得干燥粉末組合物具有前面所定義的組成。優(yōu)選地，該方法從其中干燥抽提物含量(成膜聚合物+非離子表面活性劑+水溶性化合物+附加表面活性劑+防結(jié)塊劑)為10-70wt％，更優(yōu)選40-60wt％的乳液開始。
然后除去這一乳液中的水，所獲得的產(chǎn)物被噴霧干燥以獲得粉末。從膠乳狀乳液中除去水的步驟和獲得粉末的步驟可以是獨(dú)立或協(xié)調(diào)進(jìn)行的。因此，有可能使用冷凍，然后升華的方法，或凍干的方法，干燥的方法或霧化干燥(噴霧干燥)的方法。
霧化干燥是優(yōu)選的方法，因?yàn)樗沟媚軌蛑苯荧@得具有所需粒度的粉末而無(wú)需包括研磨的步驟。粉末的粒度一般是低于500μm。
霧化干燥可以在任何已知裝置中由常規(guī)方法來(lái)進(jìn)行，這些裝置例如是由噴嘴進(jìn)行的粉化霧化塔或借助于熱氣流的離心式葉輪。
塔頂熱氣體(一般為空氣)的進(jìn)口溫度優(yōu)選在100-115℃之間，出口溫度優(yōu)選是在55和65℃之間。
無(wú)機(jī)填料可以加入到起始聚合物的水乳液中。在霧化干燥的方法中在霧化步驟中也可引入全部或部分無(wú)機(jī)填料?？梢灾苯訉o(wú)機(jī)填料加入到最終的粉末組合物中。
在大部分情況下，通過(guò)簡(jiǎn)單的攪拌可在室溫下將本發(fā)明的粉末組合物完全再分散于水中。完全再分散被理解為旨在添加合適量的水之后本發(fā)明的粉末能夠形成一種假膠乳，它的粒度基本上等于在起始乳液中存在的膠乳顆粒的尺寸。
本發(fā)明還涉及通過(guò)將如上述粉末組合物再分散于水中所獲得的假膠乳。
本發(fā)明還涉及上述粉末組合物在建筑工業(yè)中作為添加劑加入到無(wú)機(jī)水硬性粘結(jié)劑混合物中以生產(chǎn)保護(hù)和裝飾涂料，供粘結(jié)瓦片和地板材料用的粘合灰漿和粘合水泥的用途。它們被證明特別適用于制備基于水泥和灰泥的現(xiàn)成粉末產(chǎn)品。
本發(fā)明的粉末組合物，從其得到的假膠乳還可以用于乳膠的所有其它應(yīng)用領(lǐng)域，尤其適用于粘合劑、紙張涂層和涂料的領(lǐng)域。本發(fā)明的粉末組合物另外還含有標(biāo)準(zhǔn)添加劑，尤其是殺生物劑，微生物抑制劑，細(xì)菌抑制劑和有機(jī)硅氧烷消泡劑。
下面的實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但不限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例1在摻混機(jī)中制備下面的乳液組成 wt％苯乙烯/丁二烯膠乳(*) 80具有10個(gè)OE單元的乙氧基化壬基苯酚(**) 1.2聚丙烯酸(***)(Mw＝2000) 8.8水10
(*)苯乙烯/丁二烯膠乳具有干燥抽提物含量為50wt％。通過(guò)58wt％苯乙烯和42wt％丁二烯的混合物的乳液聚合反應(yīng)獲得。使用Brookhaven粒度儀測(cè)量的聚合物顆粒的平均粒度是0.12μm。其表面僅僅輕微羧基化它具有表面電荷等于30微當(dāng)量-COOH官能團(tuán)/g聚合物。
(**)由Rhone-Poulenc公司以商品名SoprophorBC10銷售的乙氧基化壬基苯酚。
(***)由Aldrich公司銷售的聚丙烯酸。
在NIRO型霧化塔的標(biāo)準(zhǔn)條件下(入口115℃和出口60℃)將1kg這種乳液加以霧化。在高嶺土的分散液存在下將乳液共霧化，以使得高嶺土在最終產(chǎn)物中的含量是12wt％。最終產(chǎn)物的形式是具有以下特征的由或多或少呈現(xiàn)球形的顆粒組成的可傾倒性粉末形式-顆粒的尺寸是10-100μm，-粉末的干燥抽提物含量是99％，-干燥粉末的重量組成如下苯乙烯/丁二烯膠乳 70％乙氧基化壬基苯酚 2％聚丙烯酸 15％高嶺土 12％水 1％霧化的產(chǎn)物在室溫下自發(fā)地再分散于水中。使用Brookhaven粒度儀測(cè)量的所獲得乳液的顆粒的平均粒度是0.13μm。
實(shí)施例2在摻混機(jī)中制備下面的乳液組成wt％苯乙烯/丁二烯膠乳 80具有30個(gè)OE單元的乙氧基化壬基苯酚(*) 1.2聚丙烯酸(Mw＝2000) 8.8水 10(*)是由Rhone-Poulenc公司銷售的乙氧基化壬基苯酚。
其它成分與實(shí)施例1中相同。
使用BUCHI裝置，進(jìn)口溫度為110℃和出口溫度為70℃，將混合物霧化。
在霧化后獲得的粉末在水中自發(fā)分散。所獲得的假膠乳的粒度等于起始膠乳的粒度。
實(shí)施例3在摻混機(jī)中制備下面的乳液組成wt％苯乙烯/丁二烯膠乳 80具有10個(gè)OE單元的乙氧基化壬基苯酚1.2聚丙烯酸(*)(Mw＝5000) 17.6水 1.2(*)聚丙烯酸由Aldrich公司銷售并且呈50wt％水溶液形式。
其它成分與實(shí)施例1中相同。
使用BUCHI裝置，進(jìn)口溫度為110℃和出口溫度為70℃ ，將混合物霧化。
在霧化后獲得的粉末在水中自發(fā)分散。所獲得的假膠乳的粒度等于起始膠乳的粒度。
實(shí)施例4在摻混機(jī)中制備下面的乳液組成 wt％苯乙烯/丁二烯膠乳 80具有10個(gè)OE單元的乙氧基化壬基苯酚 1.2聚衣康酸(*)(Mw＝2000) 8.8水10(*)聚衣康酸由Rhone-Poulenc公司銷售。
其它成分與實(shí)施例1中相同。
按照與實(shí)施例1中相同的方式將混合物霧化。所獲得的粉末在水中自發(fā)分散。所獲得的假膠乳的平均粒度等于起始膠乳的粒度。
權(quán)利要求
1.水再分散性粉末組合物，其特征在于包括-從至少一種烯屬不飽和單體制備的至少一種水不溶性成膜聚合物的粉末，-從聚亞氧烷基化衍生物中選擇的至少一種非離子表面活性劑，-從屬于弱的聚酸類的聚電解質(zhì)中選擇的至少一種水溶性化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的粉末組合物，其特征在于水不溶性成膜聚合物選自乙烯基或丙烯酸酯均聚物，以及乙酸乙烯酯，苯乙烯/丁二烯，苯乙烯/丙烯酸酯，丙烯酸酯和苯乙烯/丁二烯/丙烯酸酯共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的粉末組合物，其特征在于水不溶性成膜聚合物的表面酸度水平不超過(guò)100微當(dāng)量-COOH官能團(tuán)/g聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于非離子表面活性劑選自-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪醇-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的三酸甘油酯-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪酸-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脫水山梨糖醇酯-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的脂肪胺-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的雙(1-苯基乙基)苯酚-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的三(1-苯基乙基)苯酚-乙氧基化或乙氧基/丙氧基化的烷基酚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于水溶性化合物選自有機(jī)性質(zhì)的、從具有下式的單體的聚合反應(yīng)得到的聚電解質(zhì)
式中基團(tuán)Ri可以相同或不同，表示H，CH3，CO2H或(CH2)nCO2H，其中n＝0-4。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于聚電解質(zhì)具有重均分子量低于20,000g/mol。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于還包括至少一種附加的離子表面活性劑。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于成膜聚合物的粉末在粉末組合物中的含量是40-90重量份。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于非離子表面活性劑在粉末組合物中的含量是在1-20重量份之間變化。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于水溶性化合物在粉末組合物中的含量是在7-50重量份之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于在非離子表面活性劑和附加表面活性劑之間濃度的重量比是在5和10之間。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于在非離子表面活性劑和水溶性化合物之間濃度的重量比在30∶70和10∶90之間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的粉末組合物，其特征在于還包括粒度低于10μm，優(yōu)選低于3μm的粉末狀無(wú)機(jī)填料。
14.制備權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的粉末組合物的方法，其特征在于-從包括水乳液聚合反應(yīng)制得的水不溶性成膜聚合物且含有至少一種非離子表面活性劑，至少一種水溶性化合物和視具體情況而存在的至少一種附加表面活性劑或一種防結(jié)塊劑的水乳液中除去水，-將干燥殘余物噴霧成所需粒度的粉末。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于水乳液中的干燥抽提物含量在30-70wt％之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14和15中任一項(xiàng)的方法，其特征在于所選擇的方法是噴霧干燥方法。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征在于在噴霧步驟中添加全部或部分無(wú)機(jī)填料。
18.通過(guò)將權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的粉末組合物再分散于水中所獲得的假膠乳。
19.權(quán)利要求18的假膠乳和在權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的粉末組合物在水硬性粘結(jié)劑、粘合劑、紙張涂敷組合物和涂料中作為添加劑的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及水再分散性粉末組合物,其中包括:從至少一種烯屬不飽和單體制備的至少一種水不溶性成膜聚合物的粉末,從聚亞氧烷基化衍生物中選擇的至少一種非離子表面活性劑,從屬于弱的聚酸類的聚電解質(zhì)中選擇的至少一種水溶性化合物。
文檔編號(hào)C09D5/02GK1200746SQ9619786
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1996年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月25日
發(fā)明者G·古里恩, M·莫萬(wàn), J·F·科羅姆拜特 申請(qǐng)人:羅狄亞化學(xué)公司