[发明专利]水可再分散性环氧树脂聚合物粉末及其制备方法

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及制备水可再分散性环氧树脂聚合物粉末的方法、所制得的水可再分散性环氧树脂聚合物粉末以及环氧树脂聚合物颗粒的分散体。

相关技术的描述

水可再分散性聚合物(RDP)粉末是这样的聚合物颗粒的干粉末，该干粉末与水性流体混合后分解并形成水性流体中的聚合物分散体。聚合粘合剂的水RDP粉末是水泥质材料(例如砂浆、灰浆和混凝土)的干制剂中有价值的添加剂，其目的是用来增强所得材料的最终性质。例如环氧树脂是水泥质制剂中所需的添加剂，用来增加水泥质材料的韧性、降低透水性和/或增加耐化学性和防污性。可向水泥质制剂中添加环氧树脂作为液体分散体。但是，对于干水泥制剂，为了便于运输、配制和操作，需要以水RDP粉末形式包含环氧树脂添加剂。尽管需要这样的材料，但环氧树脂的RDP粉末并不为人们所熟知。这些含有环氧树脂(的确为含有环氧树脂聚合物)的RDP粉末包含少量(小于或等于50重量％)混入另一聚合物（通常是乳液聚合的）聚合物的环氧树脂。

美国公开的专利申请20100197831A1揭示了一种最多包含50重量％环氧树脂聚合物的聚合物组合的水可再分散性粉末。该聚合物粉末是通过以下方法制备的：对非环氧树脂聚合物进行乳液聚合，然后向乳液聚合物中加入环氧树脂，分离所得到的以粉末形式存在的聚合物掺混物颗粒。

美国公开的专利申请2001/0024644揭示了一种通过以下步骤制备聚合物颗粒的分散体的方法：使得单体进行乳液聚合，最多10重量％的所述单体可包含环氧官能团，在乳液颗粒中结合入至多50重量％的非可共聚性双官能环氧树脂。可分离所得乳液颗粒，以形成水可再分散性聚合物粉末。

欧洲专利申请EP723975A1揭示了一种水可再分散性聚合物粉末，其包含一种共聚物，该共聚物至多含有50重量％包含环氧基团的烯键式不饱和共聚单体。

这些文献中缺少一种用来形成这样一种RDP粉末的方法，该RDP粉末包含的环氧树脂占RDP颗粒重量的比例大于50重量％。这种RDP粉末是以干粉末形式浓缩输送环氧树脂所需要的。这些文献中还缺少一种形成这样的RDP粉末的方法或者制备这样的RDP粉末的方法，该RDP粉末包含的环氧树脂占RDP粉末颗粒重量比例大于50重量％，其中所述环氧树脂的玻璃化转变温度低于其作为RDP粉末分离的温度，或者甚至低于其使用的温度。对于浓缩输送以及环氧树脂快速解离进入水泥质制剂中的用途来说，非常需要这类RDP粉末。

发明内容

本发明令人惊讶地通过提供一种制备具有上述所需特点的环氧树脂RDP粉末(或者简写为“环氧树脂RDP”)的方法从而相对于现有技术提供了一种改进。具体而言，本发明的方法通过(例如)发现分散助剂和成壳聚合物的类型和浓度的合适组合使之能够形成RDP，从而制备出这样的环氧树脂RDP，所述环氧树脂RDP所包含的环氧树脂占总的环氧树脂RDP颗粒重量的比例大于50重量％，进而克服了工艺难题。此外，本发明的一个理想实施方式还提供了一种能够形成这样一种环氧树脂RDP的方法，其中所述环氧树脂在其以RDP形式分离的温度下为液体。另外，本发明的方法提供了一种制备此类环氧树脂RDP的方法，从而能够在分离和再分散过程中保持稳定，而当将其配制在水泥质制剂中时能很容易地释放环氧树脂用作粘合剂。能够实现上述目的部分是由于以下令人惊奇的发现：为了得到分散的树脂颗粒，可以在分散的树脂颗粒周围形成碱溶性壳，而无需首先形成乳液聚合的晶种胶乳来将环氧树脂溶解进去。进一步的发现是如何在环氧树脂颗粒的周围形成碱溶性壳，该壳能够保护环氧树脂在喷雾干燥和以RDP粉末形式储存过程中免于在颗粒间扩散，而是在将其配制到碱性环境（例如水泥质制剂）中时能够释放环氧树脂。