可再乳化粉狀樹脂，亦稱可再分散粉狀樹脂，是一種加水分散后能重新生成樹脂乳液的粉狀數(shù)脂，它是由合成樹脂乳液通過噴霧干燥的方法而制備的。

1 可再乳化粉狀樹脂的制備

粉狀樹脂應具備下述基本性能：

(1)應易于在水中和／或堿性水泥砂漿中重新分散，其性能與母體乳液基本相同。

(2)粉狀樹脂還應有較好的貯存穩(wěn)定性，在常規(guī)貯存條件下，樹脂不應粘連，仍應保持良好的流動性。

要達到這一目的，需對乳液合成體系及噴霧干燥工藝進行嚴格的控制。

1. 1．1 母體乳液的合成

丙烯酸系可再乳化粉狀樹脂的母體乳液可由常規(guī)乳液的聚合的方法制得。

1．1，1 合成乳液所用試劑

苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酪、丙烯酸丁酪、過硫酸銨、巰基乙醇、碳酸氫鈉，均為化學純。

1．1．2 合成乳液的步驟及操作

丙烯酸乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酪、丙烯酸等單體經(jīng)減壓蒸餾后，低溫密閉儲存?zhèn)溆?。過硫酸銨經(jīng)重結晶、真空干燥至恒重，冷藏備用。

在通風櫥中，將攪拌器、四口瓶、回流冷凝管、調壓器、電熱套、冷凝管、恒壓滴液漏斗、溫度計等安裝連接，使各部分在運轉中平穩(wěn)、無阻力。

將適量的水，復合乳化劑投入四口瓶中，攪拌使其溶解，將部分混合單體和引發(fā)劑投入四口瓶中，升溫至70℃反應30分鐘后，將余下的單體組成混合單體，經(jīng)恒壓滴液漏斗控速滴加，240分鐘滴完，保溫反應l小時后，升溫至900C，補進余下的引發(fā)劑，保溫反應30分鐘，降溫出料。

1．1．3 乳液合成條件的討論

(1)乳化劑的選擇 對于采用陰離子表面活性劑的乳液來說，鈣鎂離子對乳液的穩(wěn)定性會產(chǎn)生不良的影響。由于水泥中含有大量的鎂鈣離子，它能引起乳液破乳，因此我們采用陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑組成的復合乳化體系。

(2)樹脂玻璃化溫度(Tg)的選擇 通常用于表面涂層及砂漿的聚合物的玻璃化溫度(Tg)大都小于500C，而用噴霧干燥生產(chǎn)含水率為5％以下的普通干燥度的粉體時需把粉體“出口溫度定為450C以上，但從所使用的乳液樹脂的物理性質上看，粉體出口溫度比乳液樹脂的7g提高300C時，樹脂粉體會相互間發(fā)生粘連，提高400C以上時，樹脂會生成塊狀物，因此需把乳液樹脂的7g定為5℃以上。這樣的乳液樹脂才可以被粉化。

然而，采用不同7g的乳液來改性水泥砂漿，其效果也有一定的差異，改性結果見表l。

由上述的試驗結果可以看出，Tg高的樹脂，對水泥砂漿的改性效果不很理想。而從噴霧干燥工藝的要求來看，樹脂的Tg太低對噴霧不利。因此，必須通過調整軟硬單體的比例來設計適宜的玻璃化溫度。

(3)水溶性單體用量的選擇 制備一種理想的可再分散聚合物粉末的最大困難是需在聚合物中摻入一定量的水敏性單體，使其具有親水性和／或對堿 的敏感性，從而也就改善了可再分散性。然而，大量的水溶性單體的存在，會降低其成膜后的耐水性，而且在與水泥拌和使用時，會抑制水泥水化，影響水泥的正常凝結。因此，水溶性單體的用量對粉狀樹脂的性能有著關鍵性作用。

1．1．4 母體乳液主要性能

外觀 乳白色，略帶藍光，無粗顆粒、凝塊 ，

固含量 48．9％

pH值 3．24

密度 1．037g／cm3

粘度 25．0 CP

1．2 粉狀樹脂的制備

1．2．1 噴霧干燥試驗操作步驟

聚合物母體乳液，摻加規(guī)定量的保護膠體和抗結塊劑后，通過控制霧化干燥塔的入口溫度范圍為80一150 0C，出口溫度范圍為40?/FONT>900C，將混合物噴霧干燥成細微的可自由流動的粉末。其加料速度由霧化干燥塔的出口溫度決定。

1．2．2 噴霧干燥配方及工藝參數(shù)的確定

由于分散體系中聚合物的Tg低于50℃，所以需要加入粉狀礦物分散助劑(以下簡稱抗結塊劑)，使其附著在經(jīng)噴霧干燥形成的樹脂顆粒上，阻止顆粒相互粘連，從而保證顆粒的可再乳化性及儲存穩(wěn)定性。

此外，在粉狀樹脂再分散于水中的時候，以水溶性高分子作為保護膠體，對提高粉狀樹脂的再分散性有一定的幫助。[NextPage]

對于霧化干燥塔的進出口溫度的確定，我們經(jīng)過了大量的試驗，發(fā)現(xiàn)當進口溫度超過2000C時，會導致噴嘴處的物料因為迅速失水而在噴嘴處聚集，使物料進料不暢；當溫度低于80℃時，由于風量的關系，會導致霧化干燥塔的出口溫度過低，造成得到的粉料含水率過高。因此，我們確定的進口溫度范圍為90?/FONT>l 900C。對于出口溫度，它的大小與聚合物的Tg直接有關，同時又和粉料的含水率要求有關，我們確定的溫度范圍為40一90 0C。

1．2．3 粉狀樹脂的性能

外觀 無粗顆粒、異物、凝塊

揮發(fā)分 1．11％

高溫殘余 12．0％

表觀密度 0．336g／cm2

該粉狀樹脂平均粒徑為20?/FONT>100 um，粉料儲存穩(wěn)定，能自由流動，將粉狀樹脂與水混合攪拌，能迅速形成平均粒徑與乳液粒子徑類似(1／um左右)的丙烯酸乳液。

2 母體現(xiàn)液和可再乳化粉狀樹脂改性水泥砂槳的研究

可再乳化粉狀樹脂，主要用來改性水泥砂漿，因此首先進行了母體乳液對水泥砂漿的改性效果的研究，然后采用可再乳化粉狀樹脂進行了砂漿試驗，并參考了日本JISA6203?/FONT>96的標準及試驗方法，對可再乳化粉狀樹脂的各項性能進行了測試。

2．1 自制乳液與其他同類乳液及普通砂漿性能的比較(見表2)

由上述試驗結果可以看出，經(jīng)過噴霧干燥后，得到的粉狀樹脂仍保持了母體乳液對水泥砂漿的優(yōu)良的改性作用，從而證明了粉狀樹脂起到了乳液中的聚合物所應起到的作用。

由上面的試驗可知,我們自行合成的乳液較之其他同類乳液，對水泥砂漿的改性作用效果明顯，在抗壓強度基本不降低的前提下，大幅度地提高砂漿的抗析強度,提高了砂漿的韌性.

2．2 粉狀樹脂與母體乳液的性能比較(見表3).

2．3 自制粉狀樹脂與其他同類粉狀樹脂的性能比較

2．3．1 可再分散性及耐水性

我們參照特開平7一l 57565中評價可再乳化粉狀樹脂的方法，對我們自制的粉狀樹脂與進口同類樹脂及國產(chǎn)同類乳液經(jīng)噴霧干燥得到的樹脂(BS樹脂)進行了比較評價。

再分散性：在水中添加粉狀樹脂，進行攪拌，觀察再分散液狀態(tài)。
◎：短時(3分鐘)即得白色均勻的乳化液
O：充分攪拌后(20分鐘)，即得白色均勻的乳化液
×：無再分散性

涂膜的耐水性:把再分散液經(jīng)干燥制成覆膜后，浸漬于水中，觀察覆膜狀態(tài).
◎：不溶于水
O：部分溶脹
×：溶于水

評價結果見表4：

由以上的試驗可以看出，普通乳液經(jīng)噴霧干燥也可以得到粉狀樹脂，但并不具有再乳化性，自制的可再乳化粉狀樹脂其耐水性與進口樹脂相當，而再乳化性能要優(yōu)于進口樹脂。

2.3.2對水泥砂漿的改性作用(見表5)

由上面的試驗結果我們不難得出這樣的結論，即自制的粉狀樹脂較之進口樹脂相比，對水泥砂漿的改性效果更加明顯，完全能夠替代進口產(chǎn)品。

3 粉狀樹脂性能測試

由于國內(nèi)尚無聚合物改性水泥砂漿的國家標準，于是我們參照了日本標準JISA 6203?/FONT>96《用于水泥改性的聚合物分散體及可再乳化粉狀樹脂》中對于可再乳化粉狀樹脂改性水泥砂漿的標準及試驗方法進行了測試試驗，其試驗結果見表6。

4 結論

(1)可再乳化粉狀樹脂母體乳液合成穩(wěn)定，可操作性強，合成試驗重復性好，產(chǎn)物勻質性好，性能穩(wěn)定。

(2)母體乳液對水泥砂漿的改性效果明顯。

(3)粉狀樹脂與母體乳液的性能相當，對水泥砂漿有明顯的改性增強作用，其主要性能指標優(yōu)于進口產(chǎn)品，且各項指標均大大高于JISA 6203?/FONT>96中可再乳化粉狀樹脂的標準，是具有實用價值的水泥改性劑，而價格僅為進口產(chǎn)品的30％，其市場前景極為廣闊。