可再分散乳胶粉的生产工艺

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利说明书(10)申请公布号CN103408770A

(43)申请公布日2013.11.27(21)申请号CN201310312339.0(22)申请日2013.07.23(71)申请人上海法普罗新材料股份有限公司地址200336上海市长宁区天山路641号1号楼(19幢)302座(72)发明人李玉海谢建华谢建康姚柳明汪力(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司代理人杨元焱(51)Int.CI C08J3/12

C08L31/04

C08L33/04

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C04B26/04权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称 可再分散乳胶粉的生产工艺(57)摘要 本发明提供了一种可再分散乳胶粉的生产工艺，该工艺将含有保护胶体的分散液用螺杆泵输送到干燥设备中，通过高速离心的方式雾化成粒径为10～100微米的微液滴，同时用高温气流快速加热微液滴，同时在高温气流中补入隔离剂，在微液滴受热产生粘性时将隔离剂及时粘附在微液滴上，然后将气固混合物迅速从干燥塔中导出，降温，通过旋风分离和过滤分离两种方式一起作用，将气流中的粉体分离出来，通过分级过筛，以获得可再分散乳胶粉成品。采用本发明的工艺制备的可再分散乳胶粉，隔离剂的粘附效果好，可有效防止乳胶颗料在生产、运输和贮存过程中发生粘连结团现象，提高了产品的贮存稳定性。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书1.一种可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：将以下物质按所附重量百 分比配料：

聚合物乳液

72-85％；

保护胶体

4-9％；

隔离剂

11-15％；

功能性添加剂

0-5％；

采用以下工艺生产：

a、配制保护胶体

在反应釜中将配料量的保护胶体粉末与水混合加热调制成胶水，并加入消 泡剂，加热保温，形成透明的粘稠状保护胶体，使粘度达到2500Mpas，固含量达 到19.5～20.5％。

b、配制分散液

将配制好的保护胶体置于调配釜中，然后加入配料量的聚合物乳液，混合均 匀，再添加消泡剂并加水调整粘度到70-200Mpas，固含量达到39％-42％，升温 到50-55℃，待用；

c、喷雾干燥

开启喷雾干燥塔，升温到喷雾干燥塔顶部的进料口温度为140-150℃时，用螺 杆泵将配制好的分散液输送到喷雾干燥塔顶部的进料口中，通过进料口中的高速离 心雾化盘将分散液雾化成液滴直径为10～100微米的微液滴，同时用高温气流快速 加热微液滴，同时在高温气流中补入隔离剂，在微液滴受热产生粘性时将隔离剂及 时粘附在微液滴上，随后，微液滴中的水份被高温气流快速蒸干，形成气固混合物；

d、降温分离

保持喷雾干燥塔出风口气流的温度为79℃-81℃，将气固混合物迅速从喷雾 干燥塔下部的出风口导出，降温后导入到大型布袋收尘器中，将气流中的粉体分离 出来，出离出来的粉体通过分级过筛，即得到再分散乳胶粉成品。

2.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：步骤 a中所述加入反应釜中的保护胶体粉末与水的配比为25∶100，所述消泡剂为以有 机硅为主的消泡剂，消泡剂的加入量为保护胶体粉末与水的总量的1％，加热保 温温度为90-100℃，保温时间为1小时。

3.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：步骤 b中所述消泡剂的加入量为保护胶体粉末与聚合物乳液的总量的1％，所述消泡 剂为矿物油疏水气相白炭黑及金属皂类消泡剂。

4.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：步骤 d中所述降温是用经除湿处理的5℃干风降温，所述分离是通过旋风分离和过滤分 离两种分离方式一起作用。

5.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：所述 聚合物乳液的聚合物选自醋酸乙烯酯均聚物、丙烯酸酯类聚合物、乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯 乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯 -叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯 酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物中的一 种或几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：所述 保护胶体为低粘度聚乙烯醇。

7.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：所述 隔离剂由以下重量百分含量的物质制备而成：

重质碳酸钙粉

30-65％；

水洗高岭土

30-65％；

滑石粉

1-10％；

沉淀水合二氧化硅

0.1-5％；

硅藻土

1-8％。

8.根据权利要求1所述的可再分散乳胶粉的生产工艺，其特征在于：所述 功能性添加剂为憎水剂。

说明书<p>技术领域

本发明涉及建筑材料，特别涉及一种用于干粉砂浆的可再分散乳胶粉的生 产工艺。

背景技术

可再分散乳胶粉是将特殊的胶乳经喷雾干燥加工而成的一种白色固体粉 末，主要用作外墙保温工程施工用材料“干混砂浆”的重要添加剂和其他干混砂 浆的添加剂。通常使用的可再分散乳胶粉是醋酸乙烯的共聚物类，为白色粉末， 可自由滑动，能很好的分散在水中，形成稳定的乳液，其性能与原来的胶乳相 同。

可再分散乳胶粉作为干混砂浆产品中不可或缺的添加材料，它在水泥干粉 砂浆中的作用显著。可提高材料的粘结强度和内聚力。提高材料的弹性弯曲强 度及抗折强度。提高材料的抗冻融性。提高材料的耐候性，耐久性，耐磨性。 提高材料的憎水性，降低吸水率。改善施工性，减少材料的收缩率。能有效的 防止开裂。

(1)提高粘接强度和内聚力

在水泥干粉砂浆产品中，添加可再分散乳胶粉是极其必要的。它对提高材 料的粘接强度和内聚力是十分明显的。这是由于聚合物粒子对水泥基体的孔隙 及毛细管的渗透，与水泥水化后形成良好的内聚强度的结果。更由于聚合物树 脂本身具有的优良的粘接力，在改善水泥砂浆产品对基材的粘附力，特别是水 泥这种无机粘结剂对木材、纤维、PVC、EPS这些有机基材粘结性差的改良， 作用更加明显。

(2)提高抗弯曲和抗张性

在水泥砂浆水化后形成的刚性骨架中，聚合物的膜弹性而又韧性，在水泥 砂浆颗粒与颗粒之间，起到类似活动接头的功能，可承受高的变形负载，使应 力降低，使得抗拉和抗弯曲性得以提高。

(3)提高抗冲击性

可再分散乳胶粉为热塑性树脂。其包覆在砂浆颗粒表面上柔软的膜，可以 吸收外力的冲击，松驰而不破坏，从而提高砂浆的抗冲击能力。

(4)提高憎水性、降低吸水率

添加可再分散乳胶粉，可改善水泥砂浆的微观结构。其聚合物在水泥水化 过程中形成不可逆的网络，封闭水泥凝胶体中的毛细管，阻断水份的吸收，防 止水份的渗透，而提高抗渗能力。

(5)提高耐磨性、耐久性

添加可再分散乳胶粉，可增加水泥砂浆颗粒与聚合物膜之间的密实结合 度。粘结力的增强，相应地提高了砂浆承受切应力的能力，使得磨损率降低， 耐磨性提高，延长了砂浆的使用寿命。

(6)提高冻融稳定性、有效防止材料的开裂

可再分散乳胶粉，其热塑性树脂所具有的塑性作用，可以克服温差变化对 水泥砂浆材料所带来的热胀冷缩的破坏。克服单纯水泥砂浆干缩变形大，易龟 裂的缺点，可使材料具柔性，从而提高材料的长久稳定性。

但是，现有技术的可再分散乳胶粉的生产工艺存在一些问题，导致乳胶颗 粒不够均匀细小，在生产、运输和贮存过程中容易发生粘连结团现象。因而影 响了其使用效果。

发明内容

本发明的目的，就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种可再分 散乳胶粉的生产工艺。

本发明设计目的可以通过以下技术方案来实现：一种可再分散乳胶粉的生 产工艺，将以下物质按所附重量百分比配料：

聚合物乳液

72-85％；

保护胶体

4-9％；

隔离剂

11-15％；

功能性添加剂

0-5％；

采用以下工艺生产：

a、配制保护胶体

在反应釜中将配料量的保护胶体粉末与水混合加热调制成胶水，并加入消 泡剂，加热保温，形成透明的粘稠状保护胶体，使粘度达到2500Mpas，固含量达 到19.5～20.5％。

b、配制分散液

将配制好的保护胶体置于调配釜中，然后加入配料量的聚合物乳液，混合均 匀，再添加消泡剂并加水调整粘度到70-200Mpas，固含量达到39％-42％，升温 到50-55℃，待用；

c、喷雾干燥

开启喷雾干燥塔，升温到喷雾干燥塔顶部的进料口温度为140-150℃时，用螺 杆泵将配制好的分散液输送到喷雾干燥塔顶部的进料口中，通过进料口中的高速离 心雾化盘将分散液雾化成液滴直径为10～100微米的微液滴，同时用高温气流快速 加热微液滴，同时在高温气流中补入隔离剂，在微液滴受热产生粘性时将隔离剂及 时粘附在微液滴上，随后，微液滴中的水份被高温气流快速蒸干，形成气固混合物；

d、降温分离

保持喷雾干燥塔出风口气流的温度为79℃-81℃，将气固混合物迅速从喷雾 干燥塔下部的出风口导出，降温后导入到大型布袋收尘器中，将气流中的粉体分离 出来，出离出来的粉体通过分级过筛，即得到再分散乳胶粉成品。

步骤a中所述加入反应釜中的保护胶体粉末与水的配比为25∶100，所述消泡 剂为以有机硅为主的消泡剂，消泡剂的加入量为保护胶体粉末与水的总量的1％， 加热保温温度为90-100℃，保温时间为1小时。

步骤b中所述消泡剂的加入量为保护胶体粉末与聚合物乳液的总量的1％， 所述消泡剂为矿物油疏水气相白炭黑及金属皂类消泡剂。

步骤d中所述降温是用经除湿处理的5℃干风降温，所述分离是通过旋风分 离和过滤分离两种分离方式一起作用。

所述聚合物乳液的聚合物选自醋酸乙烯酯均聚物、丙烯酸酯类聚合物、乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯-苯乙烯共 聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯三元共聚物、醋酸乙 烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-叔碳酸乙烯酯共聚物、 醋酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚 物中的一种或几种的混合物。

所述保护胶体为低粘度聚乙烯醇。

所述隔离剂由以下重量百分含量的物质制备而成：

重质碳酸钙粉

30-65％；

水洗高岭土

30-65％；

滑石粉

1-10％；

沉淀水合二氧化硅

0.1-5％；

硅藻土

1-8％。

所述功能性添加剂为憎水剂。

本发明的可再分散乳胶粉的生产工艺由于采用了以上技术方案，具有以下 的优点和特点：

1、采用了与乳液配合的、相对较低的保护胶体添加量，粉体有较好的容 重和粒度范围。

2、气固混合物导出干燥设备后迅速用低温的干空气降温，减少乳粉处于 高温状态的时间，降低乳粉粘连的风险。

3、传统的隔离剂添加方法是将干燥后的胶体粉末与隔离剂通过物理的方 式混合，此时粉末已处于低温状态，表面粘度不高，与隔离剂吸附效果不好， 吸附在胶体粉末上的隔离剂在过筛和包装过程中容易脱离，使得产品的贮存性 能变差。本发明采用在干燥前期微液滴受热刚刚产生粘性时将隔离剂及时粘附在 微液滴上，粘附效果好，提高了产品的贮存稳定性。

具体实施方式

在干净的反应釜中按比例加入一定量的净水，升温到50℃左右，开启搅拌 机构，按加入反应釜中水量的25％加入保护胶体粉末，添加的过程要慢慢加入， 防止粉末在水中团聚，不要加到反应釜的侧壁上，添加完成后加入相当于总量 1％的消泡剂，推荐选用有机硅为主的消泡剂。盖好加料孔，升温到95℃左右。 保温1小时，待反应釜中的液体形成透明的粘稠胶水状，无白色颗粒，取样， 测试粘度和固含量，要求