La poudre de polymère redispersable est généralement blanche, mais il existe aussi quelques autres couleurs. Ses principaux ingrédients sont les suivants
Résine polymère : Située au cœur des particules de poudre de polymère, elle est également le principal composant de la poudre de polymère redispersable, comme l’éthylène-acétate de vinyle (EVA), le polyacrylate (PAE), etc.
Additifs (internes) : Ils ont pour rôle de modifier la résine. Par exemple, les plastifiants peuvent réduire la température de formation du film de la résine. En général, il n’est pas nécessaire d’ajouter des plastifiants à la résine copolymère éthylène-acétate de vinyle, et toutes les poudres de polymères redispersables n’ont pas besoin d’additifs.
Colloïde protecteur : Une couche de matériau hydrophile enveloppant la surface des particules de poudre de polymère redispersable. Le colloïde protecteur de la plupart des poudres de polymère redispersable est l’alcool polyvinylique.
Additifs (externes) : Des matériaux supplémentaires sont ajoutés pour améliorer encore les performances de la poudre de polymère redispersable. Par exemple, le super agent réducteur d’eau est ajouté à certaines poudres de caoutchouc facilitant l’écoulement. Comme pour les additifs internes, tous les types d’additifs ne peuvent pas être ajoutés. La poudre de polymère redispersable contient ce type d’additif.
Anti-agglomérant : L’anti-agglomérant est une charge minérale fine principalement utilisée pour empêcher la poudre de polymère redispersable de s’agglomérer pendant le stockage et le transport et pour faciliter l’écoulement de la poudre de polymère redispersable (déversement hors des sacs en papier ou des camions-citernes).
Processus de préparation de la poudre de polymère redispersable
La production de poudre de polymère redispersable se divise principalement en deux étapes : la polymérisation et le séchage de l’émulsion.
(1) Polymérisation de l’émulsion
Les monomères utilisés dans la polymérisation en émulsion déterminent le type de poudre de polymère redispersable. Les monomères polymères qui préparent la poudre de polymère redispersable sont principalement des monomères éthyléniquement insaturés, y compris divers esters vinyliques et acryliques. Étant donné que la poudre de polymère redispersable est principalement utilisée dans les matériaux de liaison et les adhésifs pour la construction, le polymère d’acétate de vinyle présente les avantages d’un prix peu élevé, d’une force de liaison élevée, d’être non toxique et inoffensif, d’une production et d’une utilisation sûres et pratiques. Il est utilisé en quantités considérables dans les émulsions de polymères dans les matériaux de liaison et les adhésifs pour la construction.
D’une manière générale, il n’existe pas de restrictions particulières quant à la méthode de polymérisation de l’émulsion utilisée pour préparer la poudre de polymère redispersable. Diverses méthodes de polymérisation en émulsion utilisant l’eau comme milieu de dispersion peuvent être utilisées, mais la plupart recommandent la polymérisation en émulsion continue ou semi-continue. En général, on utilise des colloïdes protecteurs et des émulsifiants anioniques ou non ioniques, voire aucun émulsifiant. La teneur en matière solide de l’émulsion de polymère obtenue par la préparation de la poudre de polymère redispersable est généralement de 40 % à 60 %, ce qui peut être ajusté de manière appropriée en fonction des performances du séchoir, des exigences de performance du produit et d’autres additifs nécessaires avant le séchage. Pour l’éthylène-acétate de vinyle, l’émulsion de copolymère doit être diluée à moins de 40 %. Pour améliorer la dispersibilité de la poudre de polymère redispersable et empêcher l’agglomération pendant le séchage et le stockage, des colloïdes protecteurs ou des surfactants (émulsifiants) doivent généralement être ajoutés avant le séchage. La poudre de polymère redispersable présente une forte hydrophilie et une sensibilité aux alcalis. Le colloïde protecteur le plus couramment utilisé est l’alcool polyvinylique partiellement hydrolysé. L’alcool polyvinylique contient de nombreux groupes hydroxyles et présente une faible résistance à l’eau.
En outre, le polymère d’acétate de vinyle présente une mauvaise résistance à l’eau bouillante en raison de ses groupes ester et carboxyle polaires. Dans la poudre de polymère redispersable contenant des groupes PVA et carboxyle, des sels métalliques multivalents peuvent être ajoutés pour améliorer sa résistance à l’eau, en particulier à l’eau chaude, car les groupes PVA et carboxyle peuvent réagir avec les sels métalliques et devenir insolubles dans l’eau. Des aldéhydes peuvent également être ajoutés pour rendre le PVA acétal et réduire son absorption d’eau dans l’émulsion. Outre le PVA, d’autres colloïdes protecteurs présentant une bonne résistance à l’eau peuvent également être utilisés pour garantir la résistance à l’eau du produit, tels que l’acide polyacrylique et l’acide polyacrylique modifié.
Avant le séchage de l’émulsion, d’autres additifs, tels que des agents antimousse, des épaississants et des agents hydrophobes, peuvent être séchés en même temps que la dispersion de l’émulsion.
(2) Séchage de l’émulsion
Le séchage par atomisation est la méthode de séchage la plus couramment utilisée pour préparer la poudre de polymère redispersable. Le séchage sous vide et la lyophilisation peuvent également être utilisés.
Le séchage est un point problématique dans la préparation de la poudre de polymère redispersable. Toutes les émulsions ne peuvent pas être transformées en poudre de polymère redispersable, car ces émulsions de polymère thermoplastique qui peuvent former des films ou même devenir collantes à température ambiante doivent être traitées à des températures élevées et transformées en une poudre fluide. Le diamètre des particules de l’émulsion dans la dispersion de l’émulsion est d’environ quelques microns. Au cours du processus de séchage par pulvérisation, les particules de polymère s’agglomèrent, de sorte que la taille des particules de la poudre de polymère redispersable est généralement comprise entre 10 μm et 500 μm. Nous l’avons étudiée à partir d’un microscope électronique à balayage (MEB). ), on peut voir que les particules de latex se condensent pour former une structure creuse. Après redispersion de la poudre de Polymère Redispersable, le diamètre des particules de polymère est généralement compris entre 0,1 μm et 5 μm. Étant donné que la poudre de polymère redispersable est dispersée, la distribution de la taille des particules de latex du liquide de redispersion est le principal indicateur de qualité de la poudre de polymère redispersable. D’une part, elle détermine la capacité de liaison de la poudre de polymère redispersable et ses divers effets en tant qu’additif. Par conséquent, des méthodes de dispersion et de séchage appropriées doivent être sélectionnées pour essayer de faire en sorte que la taille des particules du liquide redispersé soit la même que celle de l’émulsion d’origine. La distribution doit garantir que les propriétés de la redispersion sont similaires à celles de l’émulsion d’origine.
La plupart des poudres de polymères redispersables sont séchées par pulvérisation à contre-courant, c’est-à-dire que la direction du mouvement de la poudre correspond à celle de l’air chaud. Certains utilisent également un processus de séchage par pulvérisation à contre-courant, et le milieu de séchage est généralement de l’air ou de l’azote. Les particules de polymère étant sujettes à des problèmes tels que la coagulation et la décoloration pendant le séchage par pulvérisation, il est nécessaire de contrôler strictement les additifs de l’émulsion, les conditions de dispersion, le contenu solide de l’émulsion, la forme de la pulvérisation, la pression de pulvérisation, la taille des gouttelettes, la température de l’air chaud à l’entrée et à la sortie, la vitesse du vent et d’autres facteurs du processus. D’une manière générale, l’effet et le taux d’utilisation de la chaleur des buses doubles ou multiples sont meilleurs que ceux d’une buse unique. En général, la pression de la buse est d’environ 4×105Pa, la température d’entrée de l’air chaud est comprise entre 100℃~250℃, et la température de sortie est d’environ 80℃. L’ajout de kaolin, de terre de diatomées, de talc et d’autres antiagglomérants minéraux inertes peut empêcher la prise en masse. Toutefois, s’il est ajouté avant le séchage, l’anti-agglomérant peut être enveloppé dans des microcapsules par les polymères et perdre son effet. L’émulsion est pulvérisée séparément depuis le haut du séchoir, mais elle se perd facilement dans le flux d’air et forme des croûtes sur le séchoir et les tuyaux d’acheminement. Il est préférable de l’ajouter en deux parties et d’en pulvériser une dans la partie supérieure du séchoir avec de l’air comprimé. L’autre partie entre dans la partie inférieure du séchoir avec de l’air froid. Pour éviter l’agglomération, la partie restante peut être saponifiée pendant la polymérisation en émulsion lorsque la polymérisation atteint 80 à 90 % ou le condensat de mélamine-formaldéhyde peut être ajouté à l’émulsion. On peut également utiliser une lotion émulsifiante.
