ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИЙ, РЕДИСПЕРГИРУЕМЫЙ В ВОДЕ ПОЛИМЕРНЫЙ ПОРОШОК Российский патент 2009 года по МПК C08F210/00 C08F218/00 C08F220/00 C04B24/00 

Настоящее изобретение относится к гидрофобизирующему, редиспергируемому в воде порошку, к способу его получения и к его применению.

Редиспергируемые в воде порошки на основе гомо- или сополимеров этиленово-ненасыщенных мономеров применяются в строительстве в качестве вяжущих, при необходимости в комбинации с гидравлически схватывающимися вяжущими, такими как цемент. Так, например, в строительных клеях, смесях для штукатурок, строительных растворах и красках такие вяжущие служат повышению механической прочности и сцепления с основой. Кроме того, такие строительные материалы на основе таких известковых или цементных вяжущих, как штукатурки, шпатлевочные массы и строительные клеи, необходимо защищать от воздействия неблагоприятных атмосферных условий. Так, например, при дожде или снегопаде строительные материалы, например наружная штукатурка, из-за их капиллярной активности пропитываются влагой, что может привести к их необратимым повреждениям. Во избежание этого уже давно практикуется гидрофобизация строительных материалов.

Из ЕР 149098 А2 известно применение редиспергируемых порошков на основе сополимеров винилхлорида и этилена для улучшения гидрофобности. В ЕР 493168 А1 описывается применение модифицированных силиконами редиспергируемых порошков для гидрофобизации строительных материалов. Из ЕР 741760 В1 известно применение модифицированных кремнийорганическими соединениями редиспергируемых порошков также с целью гидрофобизации. В DE 10049127 А1, ЕР 1193287 А2 и ЕР 1394193 А1 описывается гидрофобизация с помощью редиспергируемых порошков, содержащих эфиры жирных кислот. В DE-A 10323205 рекомендуется использование гидрофобизирующих, редиспергируемых в воде добавок на основе соединений жирных кислот, при необходимости, в сочетании с кремнийорганическими соединениями.

В ЕР 1323752 А1 описан способ непрерывной полимеризации для получения стабилизированных поливиниловым спиртом полимеров на основе виниловых эфиров и этилена, осуществляемый без использования затравочного латекса и предусматривающий добавление защитного коллоида и мономеров в определенных количествах. В ЕР 1352915 А1 также описан способ непрерывной полимеризации для получения стабилизированных поливиниловым спиртом полимеров на основе виниловых эфиров и этилена, предусматривающий добавление в ходе полимеризации соответствующей комбинации окислительно-восстановительных инициаторов.

В основу настоящего изобретения была положена задача предложить редиспергируемый в воде полимерный порошок на основе этиленово-ненасыщенных мономеров, который благодаря своему полимерному составу обладал бы гидрофобизирующим действием и был бы совместим с другими компонентами, также обладающими гидрофобизирующим действием.

Объектом изобретения в соответствии с этим является гидрофобизирующий, редиспергируемый в воде полимерный порошок, в состав которого входят

а) полимер, содержащий

а1) от 50 до 90 мас. частей винилацетатных мономерных звеньев,

а2) от 5 до 50 мас. частей мономерных звеньев виниловых эфиров α-разветвленных монокарбоновых кислот с 2-20 атомами углерода,

а3) от 1 до 30 мас. частей мономерных звеньев (мет)акрилатов спиртов с 1-15 атомами углерода,

а4) от 1 до 40 мас. частей мономерных звеньев виниловых эфиров длинноцепных монокарбоновых кислот с 10-20 атомами углерода,

а5) от 0 до 20 мас. частей этиленовых звеньев, а также необязательно

а6) звенья других вспомогательных мономеров, при этом приведенные в мас. частях количества должны в каждом случае составлять в сумме 100 мас. частей,

б) от 0,5 до 30 мас.% одного или нескольких водорастворимых защитных коллоидов,

в) от 0 до 20 мас.% кремнийорганического соединения,

г) от 0 до 20 мас.% жирной кислоты или производных жирных кислот,

д) от 0 до 30 мас.% средств против слеживания, при этом приведенные в мас.% количества указаны в пересчете на общую массу полимера а).

Винилацетат а1) предпочтительно сополимеризовать в количестве от 50 до 70 мас. частей в пересчете на 100 мас.частей полимера.

К предпочтительным виниловым эфирам α-разветвленных монокарбоновых кислот с 2-20 атомами углерода относятся винилпивалат и виниловые эфиры кислоты "Версатик" и α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода, особенно предпочтителен продукт VeoVa10® (торговое наименование продукта фирмы Resolution). Виниловый эфир а2) предпочтительно сополимеризовать в количестве от 20 до 40 мас.частей в пересчете на 100 мас. частей полимера.

К предпочтительным (мет)акрилатным мономерным звеньям а3) относятся акрилаты неразветвленных либо разветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода, особенно предпочтительны акрилаты неразветвленных либо разветвленных спиртов с 1-8 атомами углерода, а наиболее предпочтительны метилакрилат, н-бутилакрилат, трет-бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. (Мет)акрилаты а3) предпочтительно сополимеризовать в количестве от 1 до 10 мас. частей в пересчете на 100 мас. частей полимера.

К винилэфирным мономерным звеньям а4) относятся виниловые эфиры длинноцепных неразветвленных монокарбоновых кислот с 10-20 атомами углерода, предпочтительно представляющие собой производные виниллаурата. Виниловый эфир а4) предпочтительно сополимеризовать в количестве от 1 до 10 мас. частей в пересчете на 100 мас. частей полимера.

При сополимеризации этилена а5) на его долю предпочтительно должно приходиться от 5 до 20 мас. частей.

К пригодным для использования вспомогательным мономерам а6) относятся этиленово-ненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты, такие как акриловая кислота и метакриловая кислота, амиды и нитрилы этиленово-ненасыщенных карбоновых кислот, такие как акриламид и акрилонитрил, этиленово-ненасыщенные сульфоновые кислоты, соответственно их соли, предпочтительно винилсульфоновая кислота и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота. В качестве других примеров можно назвать предварительно сшиваемые сомономеры, такие как этиленово-полиненасыщенные сомономеры, например дивиниладипат, диаллималеат, аллилметакрилат или триаллилцианурат, или вторично сшиваемые сомономеры, например N-метилолакриламид (N-MA), простые алкиловые эфиры, такие как изобутоксиэфир, или эфиры N-метилолакриламида. В качестве других примеров можно назвать кремнийфункциональные сомономеры, такие как (мет)акрилоксипропилтри(алкокси)силаны. При наличии в составе полимера звеньев вспомогательных мономеров на их долю должно приходиться, как правило, от 0,5 до 10 мас. частей.

Наиболее предпочтительным является полимер а), содержащий

а1) от 50 до 70 мас. частей винилацетатных мономерных звеньев,

а2) от 20 до 40 мас. частей мономерных звеньев виниловых эфиров кислоты "Версатик" и α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода,

а3) от 1 до 10 мас. частей мономерных звеньев акрилатов неразветвленных или разветвленных спиртов с 1-8 атомами углерода,

а4) от 1 до 10 мас. частей мономерных звеньев виниловых эфиров длинноцепных монокарбоновых кислот с 10-20 атомами углерода, при этом приведенные в мас. частях количества должны в каждом случае составлять в сумме 100 мас. частей.

К пригодным для применения водорастворимым защитным коллоидам б) относятся частично и полностью омыленные поливиниловые спирты, поливинилпирролидоны, поливинилацетаты, водорастворимые полисахариды, такие как крахмалы (амилоза и амилопектин), целлюлозы и их карбоксиметильные, метильные, гидроксиэтильные или гидроксипропильные производные, белки, такие как казеин или казеинат, соевый белок и желатин, лигносульфонаты, синтетические полимеры, такие как поли(мет)акриловая кислота, сополимеры (мет)акрилатов с карбоксифункциональными сомономерными звеньями, поли(мет)акриламид, поливинилсульфоновые кислоты и их водорастворимые сополимеры, меламино-формальдегидсульфонаты, нафталино-формальдегидсульфонаты, сополимеры стирола с малеиновой кислотой и сополимеры винилового эфира с малеиновой кислотой. Предпочтительно использовать частично или полностью омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 100 мол.%, прежде всего частично омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 95 мол.% и с вязкостью по вискозиметру Гёпплера, определенной в 4%-ном водном растворе, от 1 до 30 мПа·с, предпочтительно от 3 до 15 мПа·с (метод определения вязкости с помощью вискозиметра Гёпплера при температуре 20°С, стандарт DIN 53015). Степень гидролиза определяют согласно стандарту DIN 53401 путем омыления остаточных ацетатных групп гидроксидом натрия (NaOH) и путем обратного титрования избыточного NaOH с помощью НСl. Предпочтительны также частично или полностью омыленные, гидрофобномодифицированные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 100 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гёпплера, определенной в 4%-ном водном растворе, от 1 до 30 мПа·с, предпочтительно от 3 до 15 мПа·с. В качестве примера подобных поливиниловых спиртов можно назвать частично омыленные сополимеры винилацетата с гидрофобными сомономерами, такими как изопропенилацетат, винилпивалат, винилэтилгексаноат, виниловые эфиры насыщенных α-разветвленных монокарбоновых кислот с 5 или 9-11 атомами углерода, диалкилмалеинаты и диалкилфумараты, такие как диизопропилмалеинат и диизопропилфумарат, винилхлорид, простые винилалкиловые эфиры, такие как винилбутиловый эфир, α-олефины с 2-12 атомами углерода, такие как этен, пропен и децен. На долю подобных гидрофобных звеньев предпочтительно должно приходиться от 0,1 до 10 мас.% в пересчете на общую массу частично или полностью омыленного поливинилового спирта. Особенно предпочтительны частично или полностью омыленные сополимеры винилацетата с изопропенилацетатом со степенью гидролиза от 95 до 100 мол.%. В равной мере возможно также использование смесей указанных поливиниловых спиртов.

К особенно предпочтительным относятся частично омыленные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 85 до 94 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гёпплера, определенной в 4%-ном водном растворе, от 3 до 15 мПа·с (метод определения вязкости с помощью вискозиметра Гёпплера при температуре 20°С, стандарт DIN 53015), а также частично или полностью омыленные сополимеры винилацетата с изопропенилацетатом со степенью гидролиза от 95 до 100 мол.%. Указанные поливиниловые спирты можно получать известными способами.

К пригодным для использования кремнийорганическим соединениям в) относятся среди прочих эфиры кремниевой кислоты Si(OR′)₄, силаны, такие как тетраорганосиланы SiR₄ и органоорганоксисиланы SiR_n(OR′)_4-n, где n обозначает число от 1 до 3, полисиланы предпочтительно общей формулы R₃Si(SiR₂)_nSiR₃, где n обозначает число от 0 до 500, органосиланолы SiR_n(OH)_4-n, ди-, олиго- и полисилоксаны со звеньями общей формулы R_cH_dSi(OR')_e(OH)_fO_{(4-c-d-e-f)/2}, где с обозначает число от 0 до 3, d обозначает число от 0 до 1, е обозначает число от 0 до 3, f обозначает число от 0 до 3, а сумма c+d+e+f в каждом звене составляет максимум 3,5 и где R имеет в каждом случае идентичные или разные значения и обозначает разветвленные или неразветвленные алкильные остатки с 1-22 атомами углерода, циклоалкильные остатки с 3-10 атомами углерода, алкиленовые остатки с 2-4 атомами углерода, а также арильные, аралкильные, алкиларильные остатки с 6-18 атомами углерода, а R' обозначает идентичные или разные алкильные остатки и алкоксиалкиленовые остатки соответственно с 1-4 атомами углерода, предпочтительно метил и этил, при этом остатки R и R' могут быть также замещены галогенами, такими как Cl, простыми эфирными группами, простыми тиоэфирными группами, сложноэфирными группами, амидными группами, нитрильными группами, гидроксильными группами, аминогруппами, карбоксильными группами, сульфокислотными группами, карбоксангидридными группами и карбонильными группами, а в случае полисиланов R может также обозначать OR'. Пригодны также карбосиланы, поликарбосиланы, карбосилоксаны, поликарбосилоксаны и полисилилилендисилоксаны.

В качестве компонента в) предпочтительны тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, метилтрипропоксисилан, метилтри(этоксиэтокси)силан, винилтри(метоксиэтокси)силан, (мет)акрилоксипропилтриметоксисилан, (мет)акрилоксипропилтриэтоксисилан, γ-хлорпропилтриэтоксисилан, β-нитрилэтилтриэтоксисилан, γ-меркаптопропилтриметоксисилан, γ-меркаптопропилтриэтоксисилан, фенилтриэтоксисилан, изооктилтриэтоксисилан, н-октилтриэтоксисилан, гексадецилтриэтоксисилан, дипропилдиэтоксисилан, метилфенилдиэтоксисилан, дифенилдиметоксисилан, метилвинилтри(этоксиэтокси)силан, тетраметилдиэтоксидисилан, триметилтриметоксидисилан, триметилтриэтоксидисилан, диметилтетраметоксидисилан, диметилтетраэтоксидисилан, блокированные концевыми триметилсилоксигруппами метилгидрополисилоксаны, блокированные концевыми триметилсилоксигруппами сополимеры из диметилсилоксановых и метилгидросилоксановых звеньев, диметилполисилоксаны, а также диметилполисилоксаны с Si-OH-группами в концевых звеньях. Наиболее предпочтительны органоорганоксисиланы SiR_n(OR')_4-n, где n обозначает число от 1 до 3, прежде всего изооктилтриэтоксисилан, н-октилтриэтоксисилан и гексадецилтриэтоксисилан.

Компонент в) предпочтительно использовать в количестве от 0,1 до 20 мас.%, особенно предпочтительно от 1 до 10 мас.%, в каждом случае в пересчете на полимер а). Указанные кремнийорганические соединения можно получать способами, описанными у Noll, "Chemie und Technologie der Silicone", 2-е изд., Weinheim 1968, и у Houben-Weyl, "Methoden der organischen Chemie", т.E20, изд-во Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1987.

Для применения в качестве компонента г) пригодны в принципе жирные кислоты и их производные, которые в щелочных условиях, предпочтительно при рН более 8, высвобождают жирную кислоту или соответствующий анион жирной кислоты. Предпочтительны соединения жирных кислот из группы, включающей жирные кислоты с 8-22 атомами углерода, их металлические мыла, их амиды, а также их эфиры, образованные с одноатомными спиртами с 1-14 атомами углерода, с гликолем, с полигликолем, с полиалкиленгликолем, с глицерином, с моно-, ди- либо триэтаноламином или с моносахаридами.

К пригодным для использования жирным кислотам относятся разветвленные и неразветвленные, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, в каждом случае с 8-22 атомами углерода. В качестве примера таких жирных кислот можно назвать лауриновую кислоту (н-додекановую кислоту), миристиновую кислоту (н-тетрадекановую кислоту), пальмитиновую кислоту (н-гексадекановую кислоту), стеариновую кислоту (н-октадекановую кислоту), а также олеиновую кислоту (н-додеценовую кислоту).

Пригодными для использования металлическими мылами являются соли вышеуказанных жирных кислот с металлами 1-3 главных групп, соответственно 2 побочной группы Периодической системы элементов, а также с аммониевыми соединениями NX₄ ⁺, где Х имеет идентичные либо разные значения и обозначает Н, C₁-С₈алкил или С₁-С₈гидроксиалкил. К предпочтительным металлическим мылам относятся соли с литием, натрием, калием, магнием, кальцием, алюминием, цинком и аммониевыми соединениями.

К пригодным для использования амидам жирных кислот относятся таковые, получаемые из моно- или диэтаноламина и вышеуказанных жирных кислот с C₈-C₂₂.

Пригодными для применения в качестве компонента г) эфирами жирных спиртов являются С₁-С₁₄алкиловые и С₁-С₁₄алкилариловые эфиры вышеуказанных жирных кислот с С₈-С₂₂, предпочтительно метиловые, этиловые, пропиловые, бутиловые, этилгексиловые эфиры, а также бензиловый эфир. Равным образом могут применяться моно-, ди- и полигликолевые эфиры жирных кислот с С₈-С₂₂. К другим пригодным для применения эфирам жирных кислот относятся моно- и диэфиры полигликолей и/или полиалкиленгликолей, содержащие вплоть до 20 оксиалкиленовых звеньев, таких как полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль. Пригодны далее моно-, ди- и триэфиры указанных жирных кислот с С₈-С₂₂ и глицерина, равно как и моно-, ди- и триэфиры указанных жирных кислот с С₈-С₂₂ и триэтаноламина. Помимо указанных можно использовать также эфиры жирных кислот и сорбита и маннита.

Особенно предпочтительны С₁-C₁₄алкиловые эфиры и С₁-С₁₄алкилариловые эфиры лауриновой кислоты и олеиновой кислоты, моно- и дигликолевые эфиры лауриновой кислоты и олеиновой кислоты, а также моно-, ди- и триэфиры лауриновой кислоты и олеиновой кислоты и глицерина.

Указанные жирные кислоты и их производные могут применяться индивидуально или в смеси между собой. Как правило, компонент г) целесообразно применять в количестве от 1 до 20 мас.% в пересчете на полимер а).

В качестве средств против слеживания д) пригодны карбонат кальция, карбонат магния, тальк, гипс, измельченные глины, каолины, такие как метакаолин, а также тонкоизмельченные алюмосиликаты, кизельгур, коллоидный силикагель, пирогенный диоксид кремния, в каждом случае с размером частиц предпочтительно от 10 нм до 10 мкм.

Редиспергируемый полимерный порошок можно получать известным способом путем радикальной эмульсионной полимеризации в водной среде с последующей сушкой полученной водной дисперсии полимера. Эмульсионную полимеризацию проводят в присутствии защитного коллоида б) и/или эмульгатора. Для стабилизации предпочтительно использовать только защитный коллоид б). Содержание твердого вещества в получаемых указанным путем водных дисперсиях полимеров составляет, как правило, от 25 до 70 мас.%, предпочтительно от 45 до 65 мас.%.

Сушку можно проводить различными способами, такими, например, как сушка в псевдоожиженном слое, сушка в тонком слое (сушка в валковой сушилке), сублимационная сушка или распылительная сушка. Предпочтительна из них распылительная сушка. Распылительную сушку проводят обычно после добавления еще одного защитного коллоида б), служащего вспомогательным агентом, способствующим распылению. При необходимости введения в полимерный порошок дополнительно кремнийорганического соединения в) и/или жирной кислоты (ее производного), г) эти компоненты предпочтительно добавлять к дисперсии полимера перед ее сушкой. Средство против слеживания д) предпочтительно добавлять в течение всего времени, пока порошок остается суспендирован в сушильном газе. Распылительную сушку проводят при этом в обычных распылительных сушилках, используя в этих целях одно-, двух- либо многокомпонентные форсунки или вращающийся диск. В зависимости от конструктивных особенностей сушилки, температуры стеклования (Те) смолы и требуемой степени сушки температура на выходе сушилки обычно должна составлять от 45 до 120°С, предпочтительно от 60 до 90°С.

Гидрофобизирующие добавки могут применяться в самых разных областях и целях. Так, например, их можно применять в продуктах строительной химии, при необходимости в сочетании с гидравлически схватывающимися вяжущими, такими как цементы (портландцемент, глиноземистый цемент, трассовый цемент, шлакопортландцемент, магнезиальный цемент, фосфатный цемент) или жидкое стекло, либо в содержащих гипс составах, в содержащих известь составах или в не содержащих цемент составах и в составах с полимерным связующим, а также в производстве строительных клеев, прежде всего клея для приклейки плиток и теплозащитного клея, штукатурок, шпаклевок, шпаклевок для полов, саморастекающихся составов, герметизирующих составов, растворов для расшивки швов и красок. Обычно гидрофобизирующий редиспергируемый порошок применяют в количестве от 0,1 до 10 мас.% в пересчете на общую массу гидрофобизируемого состава (без учета доли воды).

Гидрофобизирующий, редиспергируемый порошок благодаря его исключительно высокой гидрофобности и одновременно с этим высокой степени сцепления с полистиролом особенно предпочтительно применять в строительных клеях и покрытиях, наносимых на теплоизоляционные многослойные системы.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах.

Пример 1

В реактор вместимостью 600 л заливали 66 кг деионизированной воды и 105 кг 20%-ного водного раствора поливинилового спирта со степенью гидролиза 88 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гёпплера 4 мПа·с, а также загружали 113,8 кг винилацетата, 52,7 кг продукта VeoVa10 и 8,8 кг бутилакрилата. Значение рН смеси добавлением муравьиной кислоты устанавливали на 4,5-5,5. Затем смесь нагревали до 65°С.

Для инициирования реакции в смесь дозировали инициаторы, подавая в качестве них 1,5%-ный водный раствор трет-бутилгидропероксида с расходом 960 г/ч и 1,5%-ный водный раствор бругголита с расходом 1400 г/ч. Путем внешнего охлаждением внутреннюю температуру ограничивали на уровне 75°С. Добавление инициаторов прекращали через 30 мин, по истечении которых содержание твердых веществ в смеси достигло 52%. По завершении реакции полимер для удаления остаточного (непрореагировавшего) мономера подвергали дополнительной полимеризации. С этой целью последовательно добавляли 300 г трет-бутилгидропероксида в виде 10%-ного водного раствора и 1300 г бругголита также в виде 10%-ного водного раствора. Смесь охлаждали и затем пропускали через сито с размером пор 250 мкм.

Дисперсию смешивали с 5 мас.% (твердая/твердая фаза) поливинилового спирта со степенью гидролиза 88 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гёпплера 4 мПа·с и с 1 мас.% (твердая/твердая фаза) поливинилового спирта со степенью гидролиза 88 мол.% и вязкостью по вискозиметру Гёпплера 13 мПа·с. Далее добавляли 6 мас.% изооктилтриэтоксисилана, после чего разбавляли водой до достижения вязкости в 250 мПа·с. Затем дисперсию распыляли с помощью напорного сопла. В качестве распыляющего агента использовали предварительно сжатый до 4 бар воздух, а образующиеся при этом капли сушили нагретым до 125°С воздухом в прямоточном режиме. Полученный таким путем сухой порошок смешивали с 10 мас.% коммерчески доступного средства против слеживания (каолином).

Пример 2

Редиспергируемый порошок получали аналогично примеру 1 с тем лишь отличием, что дополнительно в реактор загружали еще 8,8 кг виниллаурата, а винилацетат использовали в количестве только 105 кг.

Пример 3

Редиспергируемый порошок получали аналогично примеру 1 с тем лишь отличием, что в реактор загружали 17,2 кг бутилакрилата, а винилацетат использовали в количестве только 105 кг.

Пример 4

Редиспергируемый порошок получали аналогично примеру 1 с тем лишь отличием, что использовали 17,2 кг бутилакрилата, 17,2 кг виниллаурата и 87,4 кг винилацетата.

Пример 5

Редиспергируемый порошок получали аналогично примеру 1 с тем лишь отличием, что под давлением 30 бар подавали этилен, а винилацетат использовали в количестве только 105 кг.

Сравнительный пример 6

Редиспергируемый порошок получали аналогично примеру 1 с тем лишь отличием, что бутилакрилат не использовали.

Испытание на поглощение воды слоем штукатурного раствора

В опытах использовали строительный раствор следующего состава:

белый цемент 70,9 мас.ч. гашеная известь 68,1 мас.ч. наполнитель Omya BL 70,9 мас.ч. диоксид титана 10,9 мас.ч. целлюлозное волокно 4,4 мас.ч. наполнитель Calcilit 500 459,9 мас.ч. наполнитель Calcilit 0,5-1,0 286,1 мас.ч. простой эфир целлюлозы 1,6 мас.ч. бентонит 1,7 мас.ч. полимерный порошок 25.0 мас.ч. Всего: 999,5 мас.ч.

Раствор замешивали водой для затворения в количестве 25 мл из расчета на 100 г сухого раствора и затем наносили слоем толщиной 4 мм на плиту из пористого бетона. После затвердевания этого слоя раствора не покрытые им стороны плиты герметизировали (покрывали) лаком. Опытный образец выдерживали в течение 7 дней в обычных климатических условиях (при температуре 23°С и 50%-ной влажности воздуха). Затем образец его покрытой слоем раствора стороной погружали в воду на глубину 1 см. Вода при этом с течением времени постепенно проникала через слой штукатурки в пористую структуру бетонной плиты. Количество воды, проникшей в плиту из пористого бетона, можно определить путем ее взвешивания. Плита из пористого бетона служит при этом впитывающей емкостью. Поскольку плита из пористого бетона без покрытия впитывает воду во много раз быстрее, чем штукатурный раствор, впитанное в единицу времени количество воды определяется главным образом слоем штукатурного раствора.

Водопоглощение выражают через так называемый коэффициент проникания воды (КПВ). Этот коэффициент представляет собой частное, получаемое делением количества впитанной в течение 24 ч на площади в один квадратный метр воды на корень квадратный из продолжительности впитывания.

КПВ Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Ср. пример 6 кг/м²-ч^0,5 0,35 0,20 0,33 0,15 0,35 0,50

Полученные для порошков из примеров 2 и 4 данные свидетельствуют о наличии синергического эффекта касательно гидрофобизирования, достигаемого благодаря сополимеризации длинноцепных виниловых эфиров в сочетании с (мет)акрилатами. По сравнению с традиционными винилацетатными сополимерами (сравн. пример 6) система из винилацетата, продукта VeoVa и бутилакрилата позволяет заметно улучшить гидрофобность (порошки из примеров 1, 3, 5), которую дополнительно удается существенно повысить за счет сополимеризации длинноцепных виниловых эфиров (порошки из примеров 2 и 4).

Изобретение предназначено для использования в строительстве в качестве гидрофобизирующей добавки к вяжущим, строительным клеям, смесям для штукатурки, строительным растворам и краскам. Гидрофобизирующий, редиспергируемый в воде полимерный порошок включает следующие компоненты: полимер, от 0,5 до 30 мас.% одного или нескольких водорастворимых защитных коллоидов, от 0 до 20 мас.% кремнийорганического соединения, от 0 до 20 мас.% жирной кислоты или производных жирных кислот, от 0 до 30 мас.% средств против слеживания. При этом полимер содержит: от 50 до 90 мас. частей винилацетатных мономерных звеньев, от 5 до 50 мас. частей мономерных звеньев виниловых эфиров α-разветвленных монокарбоновых кислот с 2-20 атомами углерода, от 1 до 30 мас. частей мономерных звеньев (мет)акрилатов спиртов с 1-15 атомами углерода, от 1 до 40 мас. частей мономерных звеньев виниловых эфиров длинноцепных монокарбоновых кислот с 10-20 атомами углерода, от 0 до 20 мас. частей этиленовых звеньев, а также необязательно звенья других вспомогательных мономеров, при этом приведенные в мас. частях количества должны в каждом случае составлять в сумме 100 мас. частей. Технический результат: повышение гидрофобизирующего действия редиспергирумого в воде полимерного порошка. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Гидрофобизирующий, редиспергируемый в воде полимерный порошок, в состав которого входят
а) полимер, содержащий
a1) от 50 до 90 мас.ч. винилацетатных мономерных звеньев,
а2) от 5 до 50 мас.ч. мономерных звеньев виниловых эфиров α-разветвленных монокарбоновых кислот с 2-20 атомами углерода,
а3) от 1 до 30 мас.ч. мономерных звеньев (мет)акрилатов спиртов с 1-15 атомами углерода,
а4) от 1 до 40 мас.ч. мономерных звеньев виниловых эфиров длинноцепных монокарбоновых кислот с 10-20 атомами углерода,
а5) от 0 до 20 мас.ч. этиленовых звеньев, а также необязательно
а6) звенья других вспомогательных мономеров, при этом приведенные в мас.ч. количества должны в каждом случае составлять в сумме 100 мас.ч.,
б) от 0,5 до 30 мас.% одного или нескольких водорастворимых защитных коллоидов,
в) от 0 до 20 мас.% кремнийорганического соединения,
г) от 0 до 20 мас.% жирной кислоты или производных жирных кислот,
д) от 0 до 30 мас.% средств против слеживания, при этом приведенные в мас.% количества указаны в пересчете на общую массу полимера а).

2. Полимерный порошок по п.1, в состав которого входит от 20 до 40 мас.ч. мономерных звеньев а2) виниловых эфиров кислоты "Версатик" и α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода.

3. Полимерный порошок по п.1, в состав которого входит от 1 до 10 мас.ч. мономерных звеньев а3) акрилатов неразветвленных или разветвленных спиртов с 1-15 атомами углерода.

4. Полимерный порошок по п.1, в состав которого входит от 5 до 20 мас.ч. этиленовых мономерных звеньев.

5. Полимерный порошок по п.1, в состав которого входит полимер а), содержащий
a1) от 50 до 70 мас.ч. винилацетатных мономерных звеньев,
а2) от 20 до 40 мас.ч. мономерных звеньев виниловых эфиров кислоты "Версатик" и α-разветвленных монокарбоновых кислот с 9-15 атомами углерода,
а3) от 1 до 10 мас.ч. мономерных звеньев акрилатов неразветвленных или разветвленных спиртов с 1-8 атомами углерода,
а4) от 1 до 10 мас.ч. мономерных звеньев виниловых эфиров длинноцепных неразветвленных монокарбоновых кислот с 10-20 атомами углерода,
при этом приведенные в мас.ч. количества должны в каждом случае составлять в сумме 100 мас.ч.

6. Полимерный порошок по п.1, в состав которого в качестве защитного коллоида б) входят частично или полностью омыленные, при необходимости гидрофобно модифицированные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 100 мол.% (определяемой согласно стандарту DIN 53401) и вязкостью по вискозиметру Гепплера, определяемой в 4%-ном водном растворе, от 1 до 30 мПа·с (метод определения вязкости с помощью вискозиметра Гепплера при температуре 20°С, стандарт DIN 53015).

7. Полимерный порошок по п.1, в состав которого в пересчете на полимер а) входит от 0,1 до 20 мас.% одного или нескольких кремнийорганических соединений в) из группы, включающей эфиры кремниевой кислоты, силаны, полисиланы, органосиланолы, ди-, олиго- и полисилоксаны, карбосиланы, поликарбосиланы, карбосилоксаны, поликарбосилоксаны и полисилилендисилоксаны.

8. Полимерный порошок по п.1, в состав которого в пересчете на полимер а) входит от 0,1 до 20 мас.% одного или нескольких соединений г) из группы, включающей жирные кислоты с 8-22 атомами углерода, их металлические мыла, их амиды, а также их эфиры, образованные с одноатомными спиртами с 1-14 атомами углерода, с гликолем, с полигликолем, с полиалкиленгликолем, с глицерином, с моно-, ди- либо триэтаноламином или с моносахаридами.

9. Способ получения гидрофобизирующих, редиспергируемых в воде полимерных порошков по одному из пп.1-8 радикальной эмульсионной полимеризацией в водной среде и последующей сушкой полученной таким путем водной дисперсии полимера.

10. Применение гидрофобизирующих, редиспергируемых в воде полимерных порошков по одному из пп.1-8 в продуктах строительной химии, при необходимости в сочетании с гидравлически схватывающимися вяжущими, такими как цементы или жидкое стекло, либо в содержащих гипс составах, содержащих известь составах, в несодержащих цемент составах и в составах с полимерным связующим, а также в производстве строительных клеев, штукатурок, шпаклевок, шпаклевок для полов, саморастекающихся составов, герметизирующих составов, растворов для расшивки швов и красок.

11. Применение гидрофобизирующих, редиспергируемых в воде полимерных порошков по одному из пп.1-8 в строительных клеях и покрытиях для теплоизоляционных многослойных систем.