Procedimiento para la obtención de polvo polimérico.

PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE POLVO POLIMERO APTO PARA LA MODIFICACION DE MATERIALES MINERALES AGLUTINANTES MEDIANTE SECADO DE UNA DISPERSION DE POLIMERO ACUOSA,

CUYA PELICULA MUESTRA UNA TEMPERATURA DE TRANSICION VITREA DE T{SUB,G} 30 (GRADOS) C, TRAS LA ADICION DE PRODUCTOS AUXILIARES DE SECADO, EN EL QUE A LA DISPERSION DE POLIMERO ACUOSA, PREVIAMENTE A SU SECADO, SE LE AÑADE COMO PRODUCTO AUXILIAR DE SECADO UNOS PRODUCTOS AUXILIARES DE SECADO QUE TIENEN UN EFECTO O BIEN SOLO COMO FLUIDICANTE EN EL MATERIAL MINERAL AGLUTINANTE LISTO PARA SU USO CON AGUA O BIEN COMO SOLIDIFICANTE EN EL MATERIAL MINERAL AGLUTINANTE LISTO PARA SU USO CON AGUA, Y EN EL QUE SE MEZCLA EL POLVO POLIMERO RESULTANTE TRAS EL SECADO, A CONTINUACION DEL MISMO, CON UN PRODUCTO AUXILIAR COMO SUSTANCIA SOLIDA FINAMENTE PARTIDA, QUE INFLUYE DE FORMA CONTRARIA EN EL LIMITE DE FLUENCIA DEL MATERIAL MINERAL AGLUTINANTE LISTO PARA SU USO CON AGUA, DEL MISMO MODO QUE EL PRODUCTO AUXILIAR DE SECADO AÑADIDO PREVIAMENTEAL SECADO.

Procedimiento para la obtención de polvo polímero.

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para la obtención de polvo polímero mediante secado de una dispersión polímera acuosa, cuya película (la denominación película se refiere en esta solicitud a la dispersión polímera acuosa filmada por secado a 10ºC por encima de la temperatura mínima formadora de película (DIN 53 787, 1974) pero no por debajo de 20ºC) muestra una temperatura de transición vítrea Tg £ 30ºC, después de agregar agentes auxiliares de secado.

La presente invención se refiere además a los polvos polímeros resultantes en la aplicación del nuevo procedimiento así como su empleo para la modificación de materiales aglutinantes de construcción minerales.

Se conocen generalmente materiales aglutinantes de construcción minerales. Se están resumiendo como preparaciones de este tipo aquellas, que contienen como componentes esenciales aglutinantes inorgánicos pulverulentos, tales como cal, cemento y/o yeso así como arenas, gravilla, piedras trituradas, que sirven generalmente como aditivos, o demás cargas, como, por ejemplo fibras naturales o sintéticas, y que se transforman por preparación con agua en su forma lista para el uso (revoque o bien hormigón), solidificándose los últimos durante el reposo en el aire o en parte también bajo agua como función del tiempo como las piedras.

Se sabe generalmente además, que se emplean materiales aglutinantes de construcción minerales para el control exacto de su perfil mecánico de propiedades en el estado solidificado de tipo piedra a menudo en forma modificada con polímeros finamente divididos (la denominación polímero tiene que abarcar también en este caso a aquellos compuestos de elevado peso molecular, que se obtienen mediante polimerización por medio de radicales de monómeros de partida, que muestran al menos una agrupación etilénicamente insaturado).

El efecto modificante del polímero finamente dividido es en este caso a menudo menos una función de sus características químicas, sino se determina a menudo por sus propiedades físicas, particularmente por su temperatura de transición vítrea.

Como polímeros modificantes entran en consideración, por consiguiente, polímeros con una configuración monómera más diversa, cuya temperatura de transición vítrea Tg (se entiende por la denominación "temperatura de transición vítrea" en esta solicitud la temperatura de transición vítrea casi estática según DIN 53 765 (differential scanning calorimetry, 20ºC/minuto, midpoint)) puede variar en un intervalo amplio, por ejemplo entre -60 y +180ºC. Los ejemplos para la modificación de materiales aglutinantes de construcción minerales con polímeros abarcan, por ejemplo, las US-A 4 340 510, GB-PS 1 505 558, US-A 3 196 122, US-A 3 043 790, US-A 3 239 479, DE-A 4 317 035, DE-A 43 17 036, DE-A 43 20 220, EP-A 537 411, DE-AS 16 69 903, BE-A 84 54 499, JP-A 54/43285, US-A 4 225 496, DE-A 32 20 384, DE-A 28 37 898, US-A 3 232 899 y JP-A 91/131 533.

Habitualmente se lleva a cabo la incorporación de estos polímeros modificantes finamente divididos en forma de sus dispersiones polímeras acuosas. Son sistemas, que contienen esencialmente ovillos esféricos, formados por cadenas polímeras entre sí entrelazados (denominadas partículas polímeras) en distribución dispersa en el medio acuoso. El diámetro de las partículas polímeras se sitúa general- y principalmente en el intervalo de 0,01 hasta 5 m m, a menudo principalmente en el intervalo de 0,01 hasta 1 m m. Las ventajas del procedimiento anteriormente citado se basan, por consiguiente, entre otras cosas en el hecho, que la dispersión polímera acuosa contiene por un lado los polímeros en una forma particular- y finamente divididos y que muestra, por otro lado, como medio de dispersión el agua de todas formas necesaria para la preparación.

Un inconveniente en la forma de aplicación de la "dispersión polímera acuosa" es sin embargo, que no puede satisfacer plenamente como forma de venta. Así implica su transporte hasta el lugar del uso además del transporte del polímero modificante siempre el transporte del agua de preparación en todos los sitios fácilmente disponible y por otro lado puede agregarse al material aglutinante de construcción mineral tan solo en el lugar del uso, ya que este endurece, por el contrario, antes del uso.

La forma de aplicación de una dispersión acuosa polímera más conveniente bajo los puntos de vista anteriormente citados es, por consiguiente, aquella de su polímero redispersable en el caso de la adición de agua (véase, por ejemplo, la DE-A 42 06 429). Conjuntamente con los demás componentes de revoque, hormigón o mortero pueden confeccionarse de esto preparaciones en seco listas para la venta y con capacidad de almacenaje, que tienen que prepararse agitando para la transformación en la forma lista para el uso tan solo con agua.

En principio son accesibles en la adición de agua polímeros redispersables mediante secado de su dispersión acuosa polímera, produciéndose normalmente en forma de polvo. Los ejemplos de procedimientos de secado de este tipo son el secado por congelación y el secado por pulverización. El método citado en último lugar, en el cual se pulveriza la dispersión polímera en una corriente de aire caliente y se deshidrata, es particularmente conveniente para la fabricación de grandes cantidades de polvo. Preferentemente se conducen el aire de secado y la dispersión pulverizada en este caso en corriente paralela a través del secador (véase, por ejemplo, la EP-A 262 326 o la EP-A 407 889).

Mientras el secado de soluciones polímeras es normal- y completamente reversible, consiste un inconveniente de polvos polímeros generados por el secado de dispersiones polímeras acuosas en el hecho, que su redispersabilidad en la adición de agua generalmente no puede satisfacer plenamente en el sentido, que las partículas polímeras resultantes en la redispersión habitualmente ya no muestran la fina división de la dispersión de partida acuosa (distribución de diámetro de partículas primarias), lo que disminuye su efecto modificante en la adición a materiales aglutinantes de construcción minerales.

Esta situación previene del hecho, que dispersiones polímeras acuosas ya no forman sistemas termodinámicamente estables a diferencia con soluciones polímeras. Más bien intenta el sistema reducir la superficie interfacial de polímero/medio de dispersión mediante unificación de partículas pequeñas primarias para dar partículas mayores secundarias (por ejemplo motas, coagulado), lo que puede evitarse durante mucho tiempo en el estado de la distribución dispersa en el medio acuoso por la adición de dispersantes.

Muy generalmente expresado se trata en el caso de dispersantes de aquellas substancias, que pueden estabilizar la superficie interfacial de "polímero dispersado/medio dispersor acuoso". El efecto estabilizante proviene en este caso en primera línea de un apantallamiento estérico y/o electrostático de las partículas polímeras dispersadas, cuyo envoltorio forma el dispersante.

En el marco del secado de dispersiones polímeras acuosas a menudo ya no basta con el efecto separador de los dispersantes y se produce una determinada medida una formación irreversible de partículas secundarias. Es decir, las partículas secundarias se mantienen en la redispersión como tales y disminuyen el efecto modificante de la dispersión polímera acuosa obtenible en el marco de la redispersión. Esto vale tanto más, más baja es la temperatura de transición vítrea del polímero dispersado.

Se conoce ahora desde hace mucho tiempo la existencia de productos, cuya adición a dispersiones polímeras acuosas reduce el cuadro de apariencia de la formación de partículas secundarias irreversible en el secado.

Estos productos se resumen bajo la denominación superior de agentes auxiliares de secado. Se conocen muchas veces de forma particular como agentes auxiliares de pulverización, ya que el secado por pulverización promueve en particular medida la formación de partículas secundarias irreversibles. Al mismo tiempo reducen generalmente la formación de depósitos polímeros adherentes en el secado por pulverización en la pared del secador y provocan de esta manera un aumento del rendimiento de polvo. Referido al polímero dispersado se agregan los agentes auxiliares del secado normalmente en cantidades de hasta un 1 hasta un 30 % en peso, a menudo hasta un 1 hasta un 20 % en peso.

A menudo se prefieren menores cantidades agregadas.

Según TIZ-Fachberichte, Vol. 109, nº 9, 1985, páginas 698 y siguientes, se trata en el caso de los agentes auxiliares del secado actualmente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la obtención de polvos polímeros adecuados para la modificación de materiales aglutinantes de construcción minerales por secado de una dispersión polímera acuosa, cuya película muestra una temperatura de transición vítrea Tg £ 30ºC, después de agregar agentes auxiliares secantes, caracterizado porque se agregan a la dispersión polímera acuosa antes de su secado como agentes auxiliares secantes solo agentes auxiliares secantes con efectos fluidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso y se agregan por mezcla al polvo polímero resultante después del secado a continuación al secado al menos todavía un agente auxiliar con efectos solidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua, como producto sólido finamente dividido.

2. Procedimiento para la obtención de polvos polímeros adecuados para la modificación de materiales aglutinantes de construcción minerales por secado de una dispersión polímera acuosa, cuya película muestra una temperatura de transición vítrea Tg £ 30ºC, después de agregar agentes auxiliares secantes, caracterizado porque se agregan a la dispersión polímera acuosa antes de su secado como agentes auxiliares secantes solo agentes auxiliares secantes con efectos solidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso y se agregan por mezcla al polvo polímero resultante después del secado a continuación al secado al menos todavía un agente auxiliar con efectos fluidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua, como producto sólido finamente dividido.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material aglutinante de construcción mineral contiene como aglutinante mineral cemento.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el material aglutinante de construcción mineral contiene como aglutinante mineral cemento.

5. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque el agente auxiliar de secado con efectos fluidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua es un polímero y/o oligómero, que muestra al menos un tipo de los grupos funcionales siguientes: grupo ácido sulfónico, grupo sulfonato, grupo carboxilo y grupo carboxilato.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el agente auxiliar de secado con efectos fluidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua es un polímero y/o oligómero, que muestra al menos un tipo de los grupos funcionales siguientes: grupo ácido sulfónico, grupo sulfonato, grupo carboxilo y grupo carboxilato.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el polímero y/o oligómero con efectos fluidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua es al menos uno tal del grupo, que abarca condensados del formaldehido con ácido naftalinsulfónico, ácido melaminsulfónico y/o ácido fenolsulfónico, las sales de estos condensados, sulfonatos de lignina, homo- y copolímeros del ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico, del ácido acrílico, del ácido metacrílico y/o del ácido maleico y las sales de estos homo- y copolímeros.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 3, 5 ó 7, caracterizado porque el agente auxiliar con efectos solidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua es un homo- o copolímero, que contiene incorporado por polimerización un vinilalcohol o una N-vinilpirrolidona, un organopolisiloxano y/o un derivado de celulosa.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4, 6 ó 7, caracterizado porque el agente auxiliar secante con efectos solidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua es un homo- o copolímero, que contiene incorporado por polimerización vinilalcohol o N-vinilpirrolidona, un organopolisiloxano y/o un derivado de celulosa.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el homo- o copolímero del vinilalcohol con efectos solidificantes en el material aglutinante de construcción mineral preparado de forma lista para el uso con agua es un acetato de polivinilo saponificado, cuyo grado de saponificación asciende a un 70 hasta un 100 % en mol.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el acetato de polivinilo saponificado contiene en el promedio en número 100 hasta 5000 unidades monómeras incorporadas por polimerización.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque el acetato de polivinilo saponificado se agrega por mezcla al polvo polímero resultante después del secado como producto sólido finamente dividido, siendo configurado de tal forma, que un 95 % de su peso muestra un diámetro mayor de grano £ 250 m m.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la temperatura de transición vítrea de la película de la dispersión polímera acuosa a secar asciende a £  20ºC.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la temperatura de transición vítrea de la película de la dispersión polímera acuosa a secar asciende a £  10ºC.

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la temperatura de transición vítrea de la película de la dispersión polímera acuosa a secar asciende a £  0ºC.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el polímero dispersado de la dispersión polímera acuosa a secar está formado en forma polimerizada por medio de radicales en un 70 hasta un 100 % en peso de ésteres del ácido acrílico y/o metacrílico con alcanoles con 1 a 12 átomos de carbono.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el polímero dispersado de la dispersión polímera acuosa a secar está formado en forma polimerizada por medio de radicales en un 70 hasta un 100 % en peso de estireno y ésteres del ácido acrílico y/o metacrílico con alcanoles con 1 a 12 átomos de carbono.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el polímero dispersado de la dispersión polímera acuosa a secar está formado en forma polimerizada por medio de radicales en un 70 hasta un 100 % en peso de butadieno o de estireno y butadieno.

19. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el polímero dispersado de la dispersión polímera acuosa a secar está formado en forma polimerizada por medio de radicales en un 40 hasta un 100 % en peso de etileno y al menos uno de ambos monómeros de acetato de vinilo y propionato de vinilo.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el polímero dispersado de la dispersión polímera acuosa a secar está formado en forma polimerizada por medio de radicales por

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque la cantidad del agente auxiliar secante agregado antes del secado, referido a la cantidad del polímero dispersado, asciende a un 0,1 hasta un 30 % en peso.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la cantidad del agente auxiliar agregado como producto sólido finamente dividido a continuación al secado, referido a la cantidad del polvo polímero obtenido en el secado, asciende a un 0,1 hasta un 30 % en peso.

23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque el diámetro promedio en peso de las partículas polímeras dispersamente repartidas en la dispersión polímera acuosa a secar asciende a 250 hasta 2000 nm.

24. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizado porque el diámetro promedio en peso de las partículas polímeras dispersamente repartidas en la dispersión polímera acuosa a secar asciende a 250 hasta 1000 nm.

25. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque se lleva a cabo el secado de la dispersión polímera acuosa según el método del secado por pulverización.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porque se lleva a cabo el secado por pulverización a una temperatura de entrada T_E de la corriente de aire caliente de 100 hasta 200ºC y a una temperatura de salida T_A de la corriente de aire caliente de 30 hasta 90ºC.

27. Procedimiento según la reivindicación 25 ó 26, caracterizado porque se agrega por dosificación antes, durante y/o después del procedimiento de secado por pulverización todavía un agente antibloqueante mineral finamente dividido.

28. Polvo polímero, obtenible según un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 27.

29. Empleo de polvos polímeros según la reivindicación 28 para la modificación de materiales aglutinantes de construcción minerales.

30. Materiales aglutinantes de construcción minerales, conteniendo polvos polímeros según la reivindicación 28.

31. Preparación de mortero seco, consistiendo en