本發(fā)明屬于建筑材料的
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種可再分散性乳膠粉及其制備方法。
背景技術(shù):
:可再分散性乳膠粉由特制聚合物乳液經(jīng)過(guò)噴霧干燥加工而成,干燥后的膠粉是一些聚集在一起的0.1~100μm的球形顆粒??稍俜稚⑷槟z粉產(chǎn)品為水溶性可再分散粉末,這種粉體在與水接觸后可以很快再分散成乳液??稍俜稚⑿匀槟z粉主要用作建筑砂漿添加劑,可與水泥等無(wú)機(jī)膠凝材料一起使用,對(duì)混泥土、水泥砂漿等進(jìn)行增韌改性,還可作為粉末涂料和粉末粘結(jié)劑等使用。與常規(guī)乳液相比,可再分散性乳膠粉可以與水泥、骨料和其他材料干混,制成易于在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的單組份產(chǎn)品,包裝和運(yùn)輸成本低,對(duì)環(huán)境影響小,且防霉防凍?,F(xiàn)有技術(shù)中可再分散性乳膠粉的配方比較單一,一般都是在乳液中加入適量保護(hù)膠體后,直接進(jìn)行噴霧干燥制得可再分散性乳膠粉,而且抗結(jié)塊劑的種類比較單一,這就導(dǎo)致了噴霧干燥的過(guò)程中很容易降低原乳液的性能,尤其是耐水性和柔韌性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種可再分散性乳膠粉及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明提供了一種可再分散性乳膠粉,該乳膠粉包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液67-78%、聚乙烯醇3.8-4.3%、ph調(diào)節(jié)劑0.3-0.4%、增塑劑4.2-6%、消泡劑0.1-0.2%、抗結(jié)塊劑4-5%、去離子水7.3-17.2%。優(yōu)選地,聚乙烯醇的醇解度為88%,聚合度為400-500。優(yōu)選地,增塑劑為磷酸酯類、多元醇酯類中的一種。優(yōu)選地,ph調(diào)節(jié)劑為氨水或naoh溶液。優(yōu)選地,消泡劑為硬脂酸鹽類、硅類、脂肪酸酯、有機(jī)磷酸鹽中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地,抗結(jié)塊劑為滑石粉、白炭黑、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、硅藻土的一種或兩種以上的混合物。本發(fā)明還提供了一種上述可再分散性乳膠粉的制備方法,該方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至85-95℃,然后攪拌加入聚乙烯醇,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜的溫度降至35-45℃;(2)然后依次向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液、ph調(diào)節(jié)劑、增塑劑、消泡劑,得到混合物;(3)將步驟(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,同時(shí)加入所述抗結(jié)塊劑,得到所述可再分散性乳膠粉。優(yōu)選地,步驟(1)中,攪拌的速度為100-150r/min,時(shí)間為180-240min。優(yōu)選地,步驟(3)中,干燥的進(jìn)口溫度為130-160℃,出口溫度為70-80℃。本發(fā)明的有益效果:(1)本發(fā)明可再分散性乳膠粉的配方中加入了增塑劑和消泡劑,使得可再分散性乳膠粉的柔韌性和耐水性大幅度提升,提高了砂漿與各種基材的粘接強(qiáng)度,ph調(diào)節(jié)劑使得可再分散性乳膠粉在水泥砂漿堿性環(huán)境中更容易發(fā)揮作用。(2)本發(fā)明可再分散性乳膠粉中的eva乳液、增塑劑、消泡劑、抗結(jié)塊劑等各組分協(xié)同作用,科學(xué)配伍,使得乳膠粉具有摻量低、粘接強(qiáng)度高、耐水強(qiáng)度好、柔韌性好、成膜溫度低等優(yōu)點(diǎn)。(3)本發(fā)明可再分散性乳膠粉的制備方法簡(jiǎn)單,由于采用了上述組分的加入順序,且在干燥的同時(shí)加入了抗結(jié)塊劑,可有效防止在噴霧干燥過(guò)程中膠粉性能的降低,提高了可再分散性乳膠粉的耐水性和柔韌性。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了一種可再分散性乳膠粉,該乳膠粉包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液67-78%、聚乙烯醇3.8-4.3%、ph調(diào)節(jié)劑0.3-0.4%、增塑劑4.2-6%、消泡劑0.1-0.2%、抗結(jié)塊劑4-5%、去離子水7.3-17.2%。本發(fā)明可再分散性乳膠粉的配方中加入了ph調(diào)節(jié)劑、增塑劑、消泡劑,可再分散性乳膠粉主要被用來(lái)制備水泥砂漿。eva乳液為酸性,加入ph調(diào)節(jié)劑,使得可再分散性乳膠粉為堿性,使其在水泥砂漿堿性環(huán)境中更容易發(fā)揮作用。增塑劑增加了可再分散性乳膠粉的柔韌性,降低了成膜溫度,提高了砂漿與各種基材的粘接強(qiáng)度。消泡劑提高了可再分散性乳膠粉膜在砂漿中致密性,從而提高了砂漿與各種基材的粘接強(qiáng)度,耐水強(qiáng)度。本發(fā)明可再分散性乳膠粉中各組分協(xié)同作用,科學(xué)配伍,使得膠粉具有粘接強(qiáng)度高、耐水強(qiáng)度好、柔韌性好、成膜溫度低等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地,聚乙烯醇的醇解度為88%,聚合度為400-500。聚乙烯醇是乳液聚合過(guò)程中的保護(hù)膠體,所述聚乙烯醇與eva乳液有非常好的相容性,聚乙烯醇的玻璃化溫度高,短時(shí)耐高溫能力強(qiáng),能通過(guò)本身的耐高溫性,來(lái)防止在噴霧干燥過(guò)程中聚合物乳膠粒子發(fā)生變性和粘連,從而起到保護(hù)乳膠粉不發(fā)生性能損失的作用。優(yōu)選地,增塑劑為磷酸酯類、多元醇酯類中的一種。所述增塑劑的分子在長(zhǎng)時(shí)間的攪拌過(guò)程中遷移到乳液聚合物分子鏈之間,削弱了聚合物分子鏈間的應(yīng)力,增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性、降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶度,增加了聚合物的塑性,從而增加了可再分散性乳膠粉的柔韌性,降低了成膜溫度,提高了砂漿與各種基材的粘接強(qiáng)度。優(yōu)選地,ph調(diào)節(jié)劑為氨水或naoh溶液。由于eva乳液為酸性,制得的可再分散乳膠粉也為酸性,加入氨水或naoh溶液后,調(diào)節(jié)了可再分散乳膠粉的ph值,使可再分散乳膠粉為堿性,使其在水泥砂漿堿性環(huán)境中更容易發(fā)揮作用。優(yōu)選地,消泡劑為硬脂酸鹽類、硅類、脂肪酸酯、有機(jī)磷酸鹽中的一種或兩種以上的混合物??稍俜稚⑿匀槟z粉在制備和使用過(guò)程中,由于機(jī)械的震動(dòng)引入空氣產(chǎn)生大量泡沫,泡沫難以自行破裂,最終影響產(chǎn)品性能。消泡劑本身的表面張力很低,可再分散性乳膠粉中的泡沫膜壁逐漸變薄,而被周圍表面張力大的膜層強(qiáng)力牽引,整個(gè)氣泡就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力的不平衡,從而導(dǎo)致氣泡的破裂。上述消泡劑提高了可再分散性乳膠粉膜在砂漿中的致密性從而提高了砂漿與各種基材的粘接強(qiáng)度,耐水強(qiáng)度。優(yōu)選地,抗結(jié)塊劑為滑石粉、白炭黑、重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、硅藻土的一種或兩種以上的混合物。抗結(jié)塊劑有效減低了乳液聚合物間的吸附粘連,增加了乳液聚合物的穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供了一種上述可再分散性乳膠粉的制備方法,該方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至85-95℃,然后攪拌加入所述聚乙烯醇,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜的溫度降至35-45℃;(2)然后依次向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液、ph調(diào)節(jié)劑、增塑劑、消泡劑,得到混合物;(3)將步驟(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,同時(shí)加入所述抗結(jié)塊劑,得到所述可再分散性乳膠粉。本發(fā)明可再分散性乳膠粉由于采用了上述組分的加入順序,且在干燥的同時(shí)加入了抗結(jié)塊劑,可有效防止在噴霧干燥過(guò)程中膠粉性能的降低,提高了可再分散性乳膠粉的耐水性和柔韌性。優(yōu)選地,步驟(1)中,攪拌的速度為100-150r/min,時(shí)間為180-240min。優(yōu)選地,步驟(3)中,干燥的進(jìn)口溫度為130-160℃,出口溫度為70-80℃。下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行完整的描述,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例,而不是全部實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)新性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例中用到的物質(zhì)均可市售獲得。實(shí)施例1一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液70%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為500)3.85%、氨水0.35%、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯4.2%、硬脂酸鹽消泡劑0.15%、滑石粉3.5%、白炭黑1%、去離子水16.95%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至85℃,100r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至45℃;(2)依次向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液、氨水、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯、硬脂酸鹽消泡劑,攪拌240min,此時(shí)2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯遷移至高分子乳液內(nèi)部,混合物的ph為8;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為130℃,出口溫度為70℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述滑石粉、白炭黑,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。實(shí)施例2一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液67%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為500)4.3%、氨水0.45%、磷酸三甲苯酯5.85%、有機(jī)硅消泡劑0.2%、滑石粉4%、高嶺土1%、去離子水17.2%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至90℃,120r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至40℃;(2)依次向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液、氨水、磷酸三甲苯酯、有機(jī)硅消泡劑,攪拌240min,此時(shí)磷酸三甲苯酯遷移至高分子乳液內(nèi)部,混合物的ph為8.5;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為150℃,出口溫度為78℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述滑石粉、高嶺土,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。實(shí)施例3一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液75%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為400)4.0%、naoh溶液0.4%、磷酸三甲苯酯4.32%、有機(jī)硅消泡劑0.1%、重質(zhì)碳酸鈣3.5%、硅藻土0.5%、去離子水12.18%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至95℃,140r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待固體聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至45℃;(2)依次向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液、naoh溶液、磷酸三甲苯酯、有機(jī)硅消泡劑,攪拌240min,此時(shí)磷酸三甲苯酯遷移至高分子乳液內(nèi)部,混合物的ph為9;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為160℃,出口溫度為80℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述重質(zhì)碳酸鈣、硅藻土,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。實(shí)施例4一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液78%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為500)3.8%、naoh溶液0.3%、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯6%、硬脂酸鹽消泡劑0.2%、高嶺土3.4%、硅藻土1%、去離子水7.3%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至90℃,150r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至40℃;(2)依次向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液、naoh溶液、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯、硬脂酸鹽消泡劑,攪拌240min,此時(shí)2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯遷移至高分子乳液內(nèi)部,混合物ph為8;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為140℃,出口溫度為75℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述高嶺土、硅藻土,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。對(duì)比例1一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液70%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為500)3.85%、滑石粉3.5%、白炭黑1%、去離子水21.65%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至90℃,100r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至40℃;(2)向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液,攪拌240min;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為130℃,出口溫度為70℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述滑石粉、白炭黑,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。對(duì)比例2一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液67%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為500)4.3%、滑石粉4%、高嶺土1%、去離子水23.7%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至90℃,120r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待固體聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至40℃;(2)向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液,攪拌240min;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為150℃,出口溫度為78℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述滑石粉、高嶺土,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。對(duì)比例3一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液75%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為400)4.0%、重質(zhì)碳酸鈣3.5%、硅藻土0.5%、去離子水17%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至90℃,140r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待固體聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至40℃;(2)向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液,攪拌240min;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為160℃,出口溫度為80℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述重質(zhì)碳酸鈣、硅藻土,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。對(duì)比例4一種可再分散性乳膠粉,包括以下質(zhì)量百分比的組分:eva乳液78%、聚乙烯醇(醇解度為88%,聚合度為500)3.8%、高嶺土3.4%、硅藻土1%、去離子水13.8%。該可再分散性乳膠粉的制備方法包括以下步驟:(1)稱取所述去離子水于反應(yīng)釜中,加熱至90℃,150r/min攪拌加入所述聚乙烯醇,攪拌240min,待聚乙烯醇完全溶解后,將反應(yīng)釜溫度降至40℃;(2)向反應(yīng)釜中邊攪拌邊加入所述eva乳液,攪拌240min;(3)將(2)中的混合物進(jìn)行噴霧干燥成粉,干燥的進(jìn)口溫度為140℃,出口溫度為75℃,同時(shí)均勻地向噴霧干燥塔中加入所述高嶺土、硅藻土,使其與噴霧干燥出的可再分散性乳膠粉混合均勻,得到所述可再分散性乳膠粉。應(yīng)用實(shí)施例1將實(shí)施例1-4中的可再分散乳膠粉按下述重量份制備四個(gè)砂漿樣品:樣品1、樣品2、樣品3、樣品4。將對(duì)比例1-4中的可再分散乳膠粉按下述重量份制備四個(gè)砂漿樣品:對(duì)比樣1、對(duì)比樣2、對(duì)比樣3、對(duì)比樣4。砂漿的制樣配方如下:42.5普通硅酸鹽水泥400份、40-70目水洗砂400份、70-140目水洗砂200份、羥丙基纖維素醚(4萬(wàn))2份、可再分散性乳膠粉12份,以上份數(shù)為質(zhì)量份。樣品與聚苯板(eps板)和砂漿塊的粘接強(qiáng)度如表1所示。表1樣品與聚苯板粘接強(qiáng)度表2樣品與砂漿塊粘接強(qiáng)度樣品粘接原強(qiáng)度/mp耐水粘接強(qiáng)度/mp樣品10.80.7樣品20.90.8樣品30.80.8樣品40.90.8對(duì)比樣10.50.4對(duì)比樣20.60.5對(duì)比樣30.50.5對(duì)比樣40.60.4由表1和表2數(shù)據(jù)可以得出,本發(fā)明方法制備的可再分散性乳膠粉在粘接砂漿中添加量為1.2%時(shí),粘接強(qiáng)度明顯高于對(duì)比樣,而且與聚苯板粘接時(shí),本發(fā)明方法制備的可再分散性乳膠粉破板能力強(qiáng)。應(yīng)用實(shí)施例2將實(shí)施例1-4中的可再分散乳膠粉按下述重量份制備四個(gè)砂漿樣品:樣品1、樣品2、樣品3、樣品4。將對(duì)比例1-4中的可再分散乳膠粉按下述重量份制備四個(gè)砂漿樣品:對(duì)比樣1、對(duì)比樣2、對(duì)比樣3、對(duì)比樣4。砂漿的制樣配方如下:42.5普通硅酸鹽水泥300份、400目重鈣50份、70-140目水洗砂650份、羥丙基纖維素醚(4萬(wàn))2份、木質(zhì)纖維3份、pp纖維1份、可再分散性乳膠粉15份,以上份數(shù)為質(zhì)量份。樣品與聚苯板(eps板)粘接強(qiáng)度和柔韌性如表3所示。由表3中的數(shù)據(jù)可以得出,本發(fā)明方法制備的可再分散性乳膠粉摻量為1.5%,在抹面膠漿中應(yīng)用時(shí),粘接強(qiáng)度明顯高于對(duì)比樣,破板能力強(qiáng)。在柔韌性方面,本發(fā)明方法制備的可再分散性乳膠粉抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度比值低于對(duì)比樣品,擁有較好的柔韌性。表3粘接強(qiáng)度和柔韌性以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡(jiǎn)單改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12