[发明专利]一种聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再分散乳胶粉，具体为一种聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉及其制备方法。

背景技术

现在使用的建筑乳胶涂料是由成膜物质(高分子聚合物)、颜填料、助剂和水组成，其中助剂和水是为了生产和储运涂料用的，占涂料质量和价格的一半以上。为了满足涂料储存及施工性能而添加的防腐剂、增稠剂、防霉剂、防沉剂等助剂，是建筑涂料带来环境污染物VOC的主要来源，如果建筑涂料做成干粉状，使用时加水搅拌即可，则可以省去这些助剂，可再分散聚合物乳胶粉的出现使得干粉状建筑涂料成为无VOC污染可能。

可再分散聚合物乳胶粉是从聚合物母体乳液出发，经干燥粉化技术得到，加水分散后，可重现生成和原来聚合物乳液性能相同、用途相似的再生乳液。制备出这种聚合物母体乳液及其乳胶粉，并在此基础上开干粉建筑涂料有重要的经济意义和社会意义。虽然已开发出聚醋酸乙烯‐乙烯可再分散乳胶粉，但其分散性较差，只能分散至1微米的再生液，不能用于制备干粉状建筑涂料，而只可建筑腻子等添加剂使用。

丙烯酸酯类聚合物以其优良的耐候性、耐水性、耐酸碱性、耐玷污性、无毒、对环境友好、廉价等性能，被广泛运用于建筑材料领域。制备和开发丙烯酸类聚合物乳胶成为建筑材料研究的一个新方向。有专利通过设计制备内软外硬的乳液以减少喷雾干燥过程中发生粘连来制备可再分散聚合物乳胶粉，同时为了满足乳胶粉的再分散性，在壳层加了大量亲水单体；制备的可再分散聚合物乳胶粉虽然具有很好的流动性和再分散性，但再分散液成的膜耐水性差，且在低温下不成膜，限制了丙烯酯类可再分散乳胶粉的使用。

发明内容

本发明的目的针对上述可再分散乳胶粉存在的不足，提供一种组成胶粒的聚合物玻璃化温度(Tg)从胶粒中心至表面逐渐变化，同时引入具有内增塑的交联型功能单体的丙烯酸酯聚合物乳液制成具有很高的收粉率，且具有很好的再分散性，成膜性好，膜致密，耐水性好，非常适合用于制备粉状建筑涂料的聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉。

本发明的另一目的是提供一种丙烯酸酯聚合物可再分散乳胶粉的制备方法。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉：将pH调节剂加入65～75质量份的丙烯酸酯聚合物乳液中，搅拌均匀，调节pH值至8～9，然后加入15～20质量份的干燥助剂搅拌均匀得到喷雾干燥混合物液；将喷雾干燥混合液经喷雾干燥制备聚丙烯酸酯可再分散乳胶粉，添加2～8质量份的抗结块剂混合均匀；

所述抗结块剂为硅酸铝、碳酸钙、滑石粉、高岭土和二氧化硅中的一种或多种；

所述丙烯酸酯聚合物乳液由以下质量百分数的组分制成：

所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种；

所述乳化剂为阴离子乳化剂和非离子乳化剂复配，阴离子型与非离子型质量比为(1～3)：1，阴离子乳化剂为十二烷基二苯醚磺酸二钠，十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种；非离子乳化剂是吐温20、吐温80、聚氧乙烯仲辛酚醚‐10和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸异辛酯中的一种或多种；

所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸异辛酯中的一种或多种；

所述羟烷基酯为丙烯酸‐2‐羟基乙酯、丙烯酸‐3‐羟基丙酯、丙烯酸‐2‐羟基丁酯、丙烯酸‐5‐羟基戊酯、丙烯酸‐6‐羟基己酯、甲基丙烯酸‐2‐羟基乙酯和甲基丙烯酸‐3‐羟基丙酯中的一种或多种。

为进一步实现本发明目的，优选地，喷雾干燥时设置喷雾干燥器的进口温度为125～150℃，通过调节进料速度控制出口温度为65～80℃，雾化机转速为21600～24000rpm。

所述的pH调节剂为质量浓度1～10％的氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙水溶液中的一种或多种。

所述干燥助剂为硅溶胶，硅溶胶的质量百分浓度为20～40％。

所述烷基羧酸为甲基丙烯酸和/或丙烯酸；

所述丙烯基酰胺为丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N'‐亚甲基双丙烯酰胺、N‐羟甲基丙烯酰胺和N‐异丙基丙烯酰胺中的一种或多种；

所述酰肼为对甲苯磺酰肼、N,N'‐二乙酰肼、顺丁烯二酰肼、己二酰肼和癸二酸二酰肼中的一种或多种。

所述丙烯酸酯聚合物乳液制备方法包括的步骤如下：