適用于具有改進(jìn)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
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及適用于干式混合水泥配制品，并且特別是含有富含氧化鋁的水泥和可 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。本發(fā)明進(jìn)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組分的混合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 干式混合水泥配制品（或簡稱"干式混合配制品"或"干式混合物"）對于以即混 即用狀態(tài)輸送并儲存水泥組合物很有價值。一般來講，從干式混合配制品制備灰泥僅僅需 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)添加劑以改進(jìn)通 過混合干式混合配制品與水制備的灰泥的特性。干式混合配制品中所用的常見RDP添加劑 是乙酸乙烯酯乙烯（VAE)共聚物和VAE與叔碳酸乙烯酯（VeoVA)共聚物（VAE/VeoVA共聚 物）的摻合物的可再分散粒子。這些類型的聚合物添加劑適用于增強(qiáng)干式混合物的操作特 性，因?yàn)樵诨夷鄳?yīng)用的情況下，所述干式混合物被分散在水中，形成了灰泥，和/或通過在 所得灰泥內(nèi)形成聚合物網(wǎng)狀物提高所得灰泥的強(qiáng)度和彈性。
[0003] 含有富含氧化鋁的水泥的干式混合配制品尤其受到關(guān)注。富含氧化鋁的水泥所提 供的凝結(jié)時間相對于波特蘭水泥（Portland cement)較快。富含氧化錯的水泥配制品尤 其希望適用于優(yōu)質(zhì)水泥瓷磚粘合劑（CTA)，并且還希望適用于防水膜、薄泥漿以及自流平襯 墊。以富含氧化鋁的水泥的總重量計(jì)，富含氧化鋁的水泥所含氧化鋁（A1 203)含量是大于30 重量％ (wt% )，優(yōu)選地40wt%或更大，更優(yōu)選地55wt%或更大并且最優(yōu)選地70wt%或更 大。
[0004] 在干式混合配制品行業(yè)中持續(xù)需要改進(jìn)灰泥特性并且增強(qiáng)灰泥的最終使用性能。 舉例來說，希望提高水浸剪切強(qiáng)度。水浸剪切強(qiáng)度是老化灰泥在浸沒在水中之后的剪切強(qiáng) 度的度量。進(jìn)一步希望減少灰泥的凝結(jié)時間。更短的凝結(jié)時間允許工人在建造期間更快速 地從灰泥的施用移動到建造中的后續(xù)階段，這改進(jìn)了產(chǎn)率。又進(jìn)一步希望降低干式混合配 制品的所需水負(fù)載。所需水負(fù)載揭示為了獲得最佳灰泥特性，需要多少水與干式混合物組 合。
[0005] 同時，希望保持干式混合配制品盡可能地接近當(dāng)前廣為接受的配制品。希望這樣 做是為了降低成本并且避免顯著改變當(dāng)前的行業(yè)慣例，顯著改變當(dāng)前的行業(yè)慣例會需要大 量測試和資格證明來證實(shí)仍然滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說，干式混合水泥配制品的當(dāng)前主要 RDP技術(shù)是基于VAE和VAE/VeoVa共聚物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種適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 于產(chǎn)生相比于包含選自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP作為配制品中的唯一 RDP的相當(dāng)干 式混合水泥，具有更高水浸剪切強(qiáng)度、更短凝結(jié)時間以及更低水負(fù)載的灰泥。出人意料地， 本發(fā)明混合物含有選自VAE和VAE/VeoVA的共聚物以及另一 RDP的RDP混合物作為在形成 干式混合配制品時的僅VAE或VAE/VeoVa RDP的簡易替代者。
[0007] 出人意料地，丙烯酸類RDP與VAE或VAE/VeoVA共聚物的RDP的摻合物所產(chǎn)生的 RDP混合物在用于干式混合配制品時，產(chǎn)生了相比于包含僅VAE或VAE/VeoVA共聚物的可再 分散聚合物粉末的相當(dāng)干式混合配制品（除了可再分散聚合物粉末的組成之外相同的配 制品），具有更高水浸剪切強(qiáng)度和更短快速凝結(jié)時間的灰泥。
[0008] 甚至更出人意料地，RDP混合物可以是50wt%或更多的選自VAE和VAE/VeoVA共 聚物的RDP，由此避免顯著改變使用選自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP的當(dāng)前干式混合配 制品的成本，同時仍然受益于更高水浸剪切強(qiáng)度、更短快速凝結(jié)時間以及更低水負(fù)載。
[0009] 然而更出人意料的是當(dāng)摻合丙烯酸類RDP與例如苯乙烯-丁二烯RDP的其它RDP 時，未觀察到干式混合配制品中來自丙烯酸類RDP與選自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP 的摻合的此協(xié)同效益寬度，表明丙烯酸類RDP與選自VAE和VAE/VeoVA共聚物的RDP之間 的有利協(xié)同關(guān)系不是通用的。
[0010] 第一方面，本發(fā)明是一種混合物，包含：(a)丙烯酸類核-殼型可再分散聚合物粉 末，包含與內(nèi)部核心聚合物締合的外部外殼聚合物，其中核心聚合物是玻璃轉(zhuǎn)化溫度在-40 到50攝氏度范圍內(nèi)的丙烯酸類聚合物并且外殼聚合物是含有比核心聚合物多的羧基-官 能團(tuán)的堿溶性聚合物，所述丙烯酸類核-殼型可再分散粉末進(jìn)一步包含沸點(diǎn)在150-500攝 氏度范圍內(nèi)并且水溶性為3. 5重量％或更小的成核劑；以及（b)第二可再分散聚合物粉末， 選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與叔碳酸乙烯 酯共聚物的摻合物的聚合物粉末；其中丙烯酸類可再分散聚合物粉末（a)的濃度是大于20 重量％并且小于1〇〇重量％的可再分散粉末（a)和（b)的總組合重量。
[0011] 理想地，第一方面的混合物進(jìn)一步包含：波特蘭水泥；以富含氧化鋁的水泥的重 量計(jì)，氧化鋁含量大于30重量％的富含氧化鋁的水泥；以及硫酸鈣。
[0012] 本發(fā)明混合物適用于制備適用作例如水泥瓷磚粘合劑、薄泥漿、防水膜、裂紋隔離 膜、修補(bǔ)灰泥以及自流平襯墊的灰泥。
【具體實(shí)施方式】
[0013] "ASTM"是指ASTM國際標(biāo)準(zhǔn)組織并且用于通過如由ASTM公開的編號命名試驗(yàn)方 法。"ANSI"是指美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會。"ISO"是指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織并且用于鑒別ISO試驗(yàn)方 法編號。除非用日期另外說明（例如，在測試編號之后使用用連字符連接的后綴），否則試 驗(yàn)編號是指在本文檔的優(yōu)先權(quán)日之前公開的最新試驗(yàn)。"多個"意指兩個或更多個。"和/ 或"意指"和，或作為一個替代方案"。除非另外指示，否則所有范圍都包括端點(diǎn)。當(dāng)鑒別有 機(jī)化合物時，帶有數(shù)字下標(biāo)的"C"的說明是指有機(jī)化合物中的碳原子數(shù)目?？稍俜稚⒕酆?物粉末或RDP是指可以分散到去離子水中，理想地達(dá)到粒子充分分散而不是聚集的程度的 聚合物粉末，從而形成相當(dāng)于用于制備RDP的分散液中的粒子大小的粒子。"配制品"是指 根據(jù)具體配方制備的混合物。
[0014] 本發(fā)明的丙烯酸類核-殼型RDP包含圍繞內(nèi)部核心聚合物并且與內(nèi)部核心聚合物 "締合"的外殼聚合物。"締合"意指由于物理或化學(xué)約束彼此接近。舉例來說，外殼聚合物 可以物理涵蓋核心聚合物，由此通過物理約束與核心聚合物締合。外殼聚合物還可以或可 替代地鍵結(jié)（例如，通過圖共聚）到核心聚合物，由此通過化學(xué)約束締合。外殼聚合物"圍 繞"核心聚合物，這意指外殼聚合物比核心聚合物接近核-殼型RDP粒子的外表面定位。理 想地，外殼聚合物暴露于核-殼型RDP粒子的外表面上并且一般包圍核心聚合物。
[0015] 核心聚合物是丙烯酸類聚合物。以共聚合以形成丙烯酸類聚合物的總單體重量 計(jì)，丙烯酸類聚合物含有大于50wt%共聚合（甲基）丙烯酸類單體。（甲基）丙烯酸類單 體包括（甲基）丙烯酸醋、（甲基）丙烯酰胺以及（甲基）丙烯酸。在本文中為了方便起 見，一個詞的前綴"（甲基）"是指包括"甲基"的詞和不含"甲基"的詞兩者。因此，"（甲 基）丙烯酸類"是指甲基丙烯酸類和丙烯酸類兩者。為了避免疑問，"丙烯酸類聚合物"可 以包含大于50wt%丙烯酸類單體、甲基丙烯酸類單體或丙烯酸類單體和甲基丙烯酸類單體 的組合。適用于制備核心聚合物的（甲基）丙烯酸類單體的實(shí)例包括選自丙烯酸乙酯、丙 烯酸丁酯、