Polvo epoxídico redispersable.

Un polvo polimérico redispersable en agua (RDP) que comprende una mezcla cosecada de una resina epoxídica termoendurecible y un estabilizador coloidal,

en donde dicha resina epoxídica termoendurecible es un éter poliglicidílico de un compuesto polihidroxilado que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de al menos 50ºC, y siendo capaz dicho estabilizador coloidal de dispersar la resina epoxídica a una temperatura por encima de la Tg de la resina epoxídica, siendo la cantidad del estabilizador coloidal de al menos 2% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible, siempre que dicha resina epoxídica termoendurecible no sea un oligómero o polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres de mezclas de monómeros que comprenden compuestos epoxídicos etilénicamente insaturados.

Polvo epoxídico redispersable Campo de la invención La presente invención se refiere a composiciones de polvos poliméricos redispersables que se preparan a partir de una resina epoxídica y un estabilizante coloidal para uso en composiciones de cemento.

Antecedentes de la invención En aplicaciones de construcción se pueden preparar morteros con cemento, arena, y polímero orgánico. Para reducir gastos de envío, el polímero se puede enviar y añadir en forma seca como un polvo polimérico redispersable. Se utilizan polvos poliméricos redispersables como aglutinantes para mejorar la adhesión de formulaciones de adhesivos cementosos. La forma en polvo del polímero se produce generalmente secando por pulverización una composición líquida de polímero para obtener un polvo que fluye libremente. Para llevar a cabo su función en la formulación de aplicación a la que se añade, tal como el hormigón, se desea que en la formulación de aplicación el polvo polimérico sea fácilmente redispersable.

Polvos poliméricos redispersables hechos de polímeros de emulsión, tales como copolímeros de acetato de vinilo/etileno, diversos polímeros acrílicos, copolímeros de estireno/butadieno, y copolímeros de acetato de vinilo/éster vinílico de ácido versático, se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones de construcción tales como adhesivos para baldosas a base de cemento (CBTA) , y compuestos para pavimientos autonivelantes (SLFC) para mejorar las propiedades mecánicas de la composición cementosa. Para mejorar más las propiedades mecánicas y químicas, tales como estabilidad hidráulica, compresión, resistencia a la abrasión, resistencia a los disolventes, resistencia química y a las manchas, de composiciones cementosas, sería deseable fabricar polvos poliméricos redispersables a partir de polímeros reticulables.

Los polímeros epoxídicos son polímeros reticulables que se usan para impartir dureza, permeabilidad reducida al agua, endurecimiento rápido, resistencia química y a las manchas, a materiales cementosos incluyendo el hormigón. Los polímeros epoxídicos se utilizan también en la reparación de morteros de hormigón y de cemento y enlucido o revestimientos. Se han incorporado grupos funcionales epóxido en los polímeros de emulsión, como por el uso de metacrilato de glicidilo, y un monómero con grupo funcional epóxido polimerizable, o mezclando un polímero epoxídico líquido de bajo peso molecular con un látex acrílico antes o después de la etapa de polimerización. Sin embargo, el contenido de grupos funcionales epóxido ha sido bajo con poca ganancia en propiedades deseables que potencialmente se pueden impartir por un polímero reticulable. Otro procedimiento es usar una emulsión epoxídica a base de agua o resina epoxídica líquida, y un endurecedor a base de agua para combinación con cemento, que es un sistema de tres partes, pero es difícil de manejar en términos de transporte, mezcla, tiempo de uso útil, contaminación de equipo, etc. Se ha descubierto que el secado de una resina epoxídica líquida o emulsión epoxídica líquida, incluso con medios de secado y agentes antiaglutinantes, da como resultado grumos redispersables en lugar de un polvo.

La patente de U.S. No. 4.123.403 de Warner et al. describe la preparación de una microsuspensión acuosa de resina epoxídica que tiene un tamaño de partícula controlado por un proceso de extrusión continua. El polímero a dispersar puede ser cualquier resina termoplástica normalmente sólida, por ejemplo de punto de fusión aproximadamente 20ºC, preferiblemente entre aproximadamente 50°C y aproximadamente 200°C, y especialmente entre aproximadamente 80°C y aproximadamente 200°C, cuyo punto de degradación es a una temperatura algo más alta que su punto de fusión. Se describe que el polímero a dispersar no necesita ser polímero puro, y por ejemplo el polímero termoplastificado puede contener aditivos convencionales tales como pigmentos, colorantes, cargas, estabilizantes, ignífugos, agentes emulsionantes, y similares. Emulsionantes preferidos son los que funcionan como coloides protectores, tales como un poli (alcohol vinílico) que tiene preferiblemente un peso molecular de al menos 50.000 aproximadamente, especialmente de al menos 100.000 aproximadamente. La dispersión mecánica se puede realizar a una temperatura que es al menos 20°C, especialmente al menos 40°C por encima del punto de fusión de la resina, en donde el punto de fusión se define como la temperatura a la que la resina sufre un cambio de fase de un sólido a un líquido viscoso fluido. Se describe que se puede obtener polvo polimérico finamente dividido a partir de la microsuspensión polimérica acuosa deshidratando la microsuspensión de una manera convencional, tal como por filtración, centrifugación, evaporación y secado por pulverización. Se describe que los polvos se pueden utilizar en un procedimiento de revestimiento electrostático o de impresión y como pigmentos plásticos en revestimientos de papel.

En el ejemplo 1 de la patente de Warner et al., una disolución acuosa de poli (alcohol vinílico) de aproximadamente 120 kg mol-1, 88% hidrolizado, se usa al 5, 7% en peso de poli (alcohol vinílico) con respecto a la resina epoxídica sólida, que tiene un punto de reblandecimiento de 72ºC, y el procedimiento de dispersión mecánica se realiza a una temperatura en conversión de polímero continuo a polímero discontínuo de aproximadamente 102°C. El diámetro de partícula medio en volumen de las partículas poliméricas sólidas dispersas después de enfriar es aproximadamente 0, 55 micrómetros. Sin embargo, aunque la resina tiene un punto de reblandecimiento de 72°C la temperatura de transición vítrea es significativamente inferior, y las partículas poliméricas producidas presentarían mala

redispersabilidad. Además, Warner et al. no describen el uso de un polvo polimérico redispersable, secado por pulverización, en una composición cementosa.

En la presente invención se ha descubierto sorprendentemente que el uso de una resina epoxídica termoendurecible o reticulable, que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) alta, con un poli (alcohol vinílico) como estabilizador coloidal o medio de secado por pulverización proporciona inesperadamente tanto redispersabilidad excelente como estabilidad significativa en aplicaciones de cemento.

Compendio de la invención La presente invención proporciona un polvo polimérico redispersable (RDP) compuesto por un una mezcla cosecada de una resina epoxídica termoendurecible que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de al menos 50°C, preferiblemente al menos 55°C, más preferiblemente al menos 60°C, por ejemplo de 60°C a 150°C, generalmente de 60°C a 125°C, y un estabilizador coloidal que comprende un poli (alcohol vinílico) en una cantidad del poli (alcohol vinílico) de al menos 2% en peso, preferiblemente de 5% en peso a 35% en peso, más preferiblemente de 6% en peso a 25% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible. Según la presente invención, el RDP puede o puede no contener un endurecedor o agente de curado. En las realizaciones, se pueden formular en el sistema agentes de curado o endurecedores mediante mezcla en seco con el polvo epoxídico reticulable que se produce mediante secado por pulverización, pero no antes del secado por pulverización. Según la presente invención, el RDP se puede endurecer, curar o reticular mediante ingredientes de cemento cuando se mezclan con agua. El polvo polimérico redispersable en agua de la presente invención presenta redispersabilidad inesperadamente superior y buena estabilidad en formulaciones cementosas. La resina epoxídica termoendurecible puede tener un tamaño de partícula medio de 0, 05 a 5 micrómetros, preferiblemente 0, 1 μm a 3 μm, lo más preferiblemente de 0, 15 μm a 2 μm.

En un aspecto de la presente invención, el polvo polimérico redispersable se puede producir secando una mezcla acuosa de la resina epoxídica termoendurecible y el estabilizador coloidal que comprende el PVOH para obtener el polvo polimérico redispersable en agua. Se puede proporcionar una dispersión acuosa de la resina epoxídica termoendurecible por dispersión mecánica o amasando la masa fundida, o cualquier otra tecnología de mezcla de alta cizalladura, y el estabilizador coloidal se puede mezclar con la resina epoxídica termoendurecible antes y/o durante la formación de la dispersión acuosa de la resina epoxídica termoendurecible. Se puede añadir posteriormente estabilizador adicional a la dispersión acuosa después de formarse. A continuación la dispersión acuosa de la resina epoxídica termoendurecible y el estabilizador coloidal se puede secar por pulverización para... [Seguir leyendo]

1. Un polvo polimérico redispersable en agua (RDP) que comprende una mezcla cosecada de una resina epoxídica termoendurecible y un estabilizador coloidal, en donde dicha resina epoxídica termoendurecible es un éter poliglicidílico de un compuesto polihidroxilado que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de al menos 50ºC, y siendo capaz dicho estabilizador coloidal de dispersar la resina epoxídica a una temperatura por encima de la Tg de la resina epoxídica, siendo la cantidad del estabilizador coloidal de al menos 2% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible, siempre que dicha resina epoxídica termoendurecible no sea un oligómero o polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres de mezclas de monómeros que comprenden compuestos epoxídicos etilénicamente insaturados.

2. Un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el estabilizador coloidal comprende poli (alcohol vinílico) en una cantidad de al menos 2% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible.

3. Un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 2, en donde la cantidad de poli (alcohol vinílico) es de 5% en peso a 35% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible, el poli (alcohol vinílico) está parcialmente hidrolizado, y la resina epoxídica termoendurecible tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de al menos 55ºC.

4. Un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 1, que no contiene agente de curado o endurecedor para la resina epoxídica.

5. Un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 4, en donde la resina epoxídica es un polímero lineal, no reticulado, de bisfenol A o bisfenol F y epiclorhidrina que tiene grupos epóxido terminales.

6. Un polvo polimérico redispersable en agua según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende la resina epoxídica termoendurecible en una cantidad de 40 a 95% en peso, basado en el peso total del polvo polimérico redispersable en agua.

7. Un método para producir un polvo polimérico redispersable en agua que comprende secar una mezcla acuosa de una resina epoxídica termoendurecible que es un éter poliglicidílico de un compuesto polihidroxilado que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de al menos 50ºC, y un estabilizador coloidal para obtener un polvo polimérico redispersable en agua sin curado o endurecimiento de la resina epoxídica, en donde el estabilizador coloidal es capaz de dispersar la resina epoxídica a una temperatura por encima de la Tg de la resina epoxídica, siendo la cantidad del estabilizador coloidal al menos 2% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible, siempre que dicha resina epoxídica termoendurecible no sea un oligómero o polímero obtenido mediante polimerización por radicales libres de mezclas de monómeros que comprenden compuestos epoxídicos etilénicamente insaturados.

8. Un método para producir un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 6, en donde el estabilizador coloidal comprende poli (alcohol vinílico) en una cantidad de al menos 2% en peso, basado en el peso de la resina epoxídica termoendurecible, la resina epoxídica termoendurecible tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de al menos 55ºC, y la resina epoxídica es un polímero lineal, no reticulado, de bisfenol A y epiclorhidrina que tiene grupos epóxido terminales.

9. Un método para producir un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 6, en donde la mezcla acuosa de la resina epoxídica termoendurecible se obtiene por dispersión mecánica de la resina epoxídica termoendurecible para obtener una dispersión de resina epoxídica y mezclando la dispersión de resina epoxídica con el estabilizador coloidal.

10. Un método para producir una composición de cemento que comprende mezclar ingredientes de cemento con un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 1.

11. Una composición de mezcla seca que comprende ingredientes de cemento y un polvo polimérico redispersable en agua como se reivindica en la reivindicación 1 en una cantidad de al menos 0, 1% en peso, basado en el peso de la formulación de mezcla seca.

12. Una composición de mezcla seca como se reivindica en la reivindicación 10, en donde el polvo polimérico redispersable se cura, reticula, o endurece mediante los ingredientes de cemento cuando la composición de mezcla seca se mezcla con agua.