Композиция редиспергируемого полимерного порошка

Композиция редиспергируемого полимерного порошка

Реферат

Настоящее изобретение имеет отношение к редиспергируемому в воде полимерному порошку, содержащему, по меньшей мере, один нерастворимый в воде синтетический полимер, и, по меньшей мере, один натуральный латекс, к способам его получения, использованию в качестве добавки в композициях строительных материалов, а также к композициям строительных материалов, содержащим редиспергируемый в воде полимер.

Основной недостаток жидких диспергированных в воде синтетических или натуральных полимеризатов заключается в том факте, что они не могут быть примешаны к сухому строительному раствору на заводе. Таким образом, такие системы, если они содержат минеральное связующее, должны предлагаться покупателю в виде двухкомпонентных продуктов, что приносит с собой известные недостатки, такие как, например, недостаточная стойкость к замораживанию и оттаиванию, и возможные проблемы смешения на стройплощадке при смешении с водой.

Для того чтобы устранить данные недостатки, некоторое время назад были созданы редиспергируемые в воде полимерные порошки, также называемые дисперсионными порошками или редисперсионными порошками. Для их приготовления на первой стадии получают синтетические водные дисперсии, как правило, с помощью эмульсионной или суспензионной полимеризации, которые типично стабилизируют с помощью высокомолекулярных соединений, таких как, в частности, частично омыленный поливиниловый спирт. В последующей стадии полученные дисперсии сушат, необязательно после добавления дальнейших добавок, таких как добавки, способствующие распылению, тогда как во избежание образования пленки, для данного процесса часто выбирают распылительную сушку.

Редиспергируемые в воде полимерные порошки преимущественно используют в сухих растворных смесях, которые часто содержат, по меньшей мере, одно минеральное связующее, часто гидравлически отверждаемое связующее. Такие сухие растворные смеси разрабатываются в числе прочего, как мастики для приклеивания керамических плиток, выравнивающие растворные смеси, ремонтные растворные смеси и теплоизолирующие растворные смеси. Последние показали увеличенное использование за последнее время, поскольку в рамках изменения климата и высоких цен на энергию изоляция зданий и энергосбережение, извлекаемые оттуда, обретают важность.

Важным свойством таких теплоизолирующих растворных смесей является хорошая адгезия растворной смеси к гидрофобным субстратам, таким как, например, часто используемые пенополистирольные листы. В таком случае очень важно, что особенно после влажного хранения величины адгезии являются все еще достаточно высокими. Более того, также низкое водопоглощение матрицы растворной смеси и хорошие водоотталкивающие свойства, также называемые гидрофобностью, являются важными критериями для данного применения.

Синтетические полимеризаты, во многих случаях в форме эмульсионных и/или суспензионных полимеризатов, часто добавляют к композициям строительных материалов для их модификации.

Было несколько попыток использования возобновляемого сырья, такого как, например, натуральный латекс, также известного как натуральный каучуковый латекс, сокращенно ″NRL″, в композициях строительных материалов вместо синтетических полимеризатов. Натуральный латекс часто также называют натуральным каучуком, индийским каучуком, латексом из деревьев, резиной или каучуком. Под натуральным латексом специалисты в данной области техники подразумевают белый молочный сок, также называемый латексом, который присутствует в млечных сосудах многочисленных двудольных растений, и который добывают путем разрезания вторичной коры каучуковых или паракаучуковых деревьев, причем в данном процессе латекс все еще присутствует как латекс, то есть, его полимерные частицы диспергированы в водной фазе. Чуть только латекс осаждается или коагулируется, данный продукт уже не относится к термину натуральный латекс.

DE 36 06742 А1 описывает способ производства сыпучего порошка каучука, наполненного кремниевой кислотой, получаемого осаждением каучукового латекса в присутствии специфической кремниевой кислоты и осаждающей добавки с добавлением кислот. В процессе осаждения частица латекса теряет свою сферическую форму и объединяется в более крупные коагуляты. Следовательно, такие продукты уже не способны распадаться на первичные латексные частицы и не демонстрируют признаки редиспергирования.

US 4546132 заявляет атмосферостойкий высокопрочный бетон для конструкций, подвергающихся воздействию воды, которая замерзает до льда и плавится снова в зависимости от температуры окружающей среды, содержащий бетонную смесь, включая вяжущее вещество и резиновый порошок, примешиваемый в бетонную смесь. Резиновый порошок, будучи натуральным или синтетическим порошком или их смесью, преимущественно размолот из использованных автомобильных шин. WO 93/14042 описывает материал, содержащий размолотую в порошок резину для защиты бетона от воздействия замерзания и оттаивания. Размолотая в порошок резина предпочтительно получается из молотых автомобильных шин. При изготовлении автомобильных шин, латексные частицы или из натурального или из синтетического латекса коагулируются и, следовательно, теряют свою форму. Однако резиновые порошки, полученные из размолотых автомобильных шин, не способны к редиспергированию до исходных латексных частиц, но сохраняют свою форму при приведении в контакт с водой.

WO 2007/054148 описывает композицию строительного материала, в частности, не содержащего битум герметизирующего соединения, включающего полимерную дисперсию или редисперсию порошка, частицы полистирола, керамические полые микросферы и синтетические полые микросферы. В качестве полимерной дисперсии могут использоваться как натуральные, так и синтетические полимеры, такие как натуральный каучук и дисперсии синтетической смолы. В качестве редиспергируемых порошков используются коммерчески доступные порошки, которые основаны на синтетических редиспергируемых в воде эмульсионных полимерах и хорошо известны специалистам.

US 4880467 описывает неотвержденную штукатурку или пасту с размером частиц самое большое 100 микрометров, содержащую, по меньшей мере, один гидравлический цемент и, по меньшей мере, один полимерный латекс в количестве от 1 до 20 частей по массе на 100 частей по массе цемента, и от 8 до 20 частей по массе воды на 100 частей по массе цемента. Отвердевшие цементирующие композиции могут быть приготовлены нагреванием примерно до 100°С и могут использоваться, например, в качестве кровельной черепицы. Вместо стирол-бутадиеновых сополимеров, используемый полимерный латекс может, например, также быть натуральным латексом.

Как отмечено выше, важной особенностью сегодняшнего уровня техники полимерных порошков, которые подходят для использования в строительных композициях, которые базируются на синтетических латексах, является то, что они не только распадаются до размера первоначальных частиц при смешении с водой, но они также образуют пленку, когда водные редисперсии сушат в условиях окружающей среды. Следовательно, высушиваемые первичные частицы латекса необходимо создавать таким образом, чтобы они сохраняли свою форму после сушки, необязательно с подходящими активирующими добавками, образуя то, что определяется как редиспергирумые в воде порошки. Более того, полученные порошки должны быть сыпучими и не должны затвердевать в течение месяцев даже при повышенных температурах, таких как, например, 40°С. Однако, при редиспергировании в воде, распавшиеся первичные частицы при использовании в их конечном применении, таком как строительство, должны соединяться и образовывать пленку даже в условиях окружающей среды или ниже, при испарении воды.

Редиспергируемые в воде полимерные порошки, коммерчески доступные в наше время, основаны на нерастворимых в воде синтетических полимерах, и, таким образом, надеются на нефтехимию. Из-за возрастающей цены сырой нефти, продукты, основанные на ней, также становятся более дорогими. Более того, сырая нефть и продукты, основанные на ней, не всегда будут доступными в таком масштабе, как сейчас.

Настоящее изобретение, следовательно, имеет своей целью обеспечить новое сырье, которое не зависит от сырой нефти, такое как возобновляемое сырье, для редиспергируемых в воде полимерных порошков, причем обеспечение редиспергируемого порошка, который демонстрирует преимущественные свойства, такие как улучшенная гидрофобность и уменьшенное водопоглощение, в особенности в случае его использования в теплоизолирующих растворных смесях.

Было с удивлением обнаружено, что данная цель может быть достигнута с помощью редиспергируемого в воде полимерного порошка, содержащего, по меньшей мере, один нерастворимый в воде синтетический полимер и, по меньшей мере, один натуральный латекс.

Было обнаружено, что полимерный порошок по настоящему изобретению является сыпучим и обладает хорошими свойствами, препятствующими слеживанию. Таким образом он может храниться даже в течение продолжительного времени, например, при 40°С без слеживания. При контакте с водой он демонстрирует очень хорошую смачиваемость и восстановление дисперсности, так что уже при контакте с водой в пределах нескольких секунд, часто после небольшого перемешивания, смесь может быть полностью редиспергирована. Это означает, что полимерный порошок распадается, в конце концов, до частиц, имеющих размер латексных частиц перед сушкой. Редисперсия может даже происходить без смешения с водой или при небольшом смешении. Редисперсия оригинального полимерного порошка имеет высокую коллоидную стабильность, следовательно, она очень стабильна в ионных жидкостях с высоким содержанием ионов и пастах, включая высокие и низкие рН и/или вяжущие системы, и не коагулируется при смешении его. Это особенно удивительно, поскольку натуральный латекс как таковой не обладает такой высокой коллоидной стабильностью. При высыхании пленки в условиях окружающей среды, она демонстрирует высокую гибкость и эластичность с эластомерными свойствами. Кроме того, полимерный порошок может использоваться многими различными способами, и является полностью смешиваемым со всеми видами сухих растворных смесей и хранимым. Когда сухая растворная смесь смешивается с водой и затвердевает, она придает великолепные адгезионные и когезионные свойства, и дает растворной смеси высокую гибкость с эластомерными свойствами, даже в широком температурном диапазоне. Таким образом, оригинальный редиспергируемый в воде полимерный порошок, приготовленный простой комбинацией натурального латекса и нерастворимых в воде синтетических полимеров, не только демонстрирует все положительные свойства традиционных редиспергируемых в воде полимерных порошков, но, кроме того, натуральный латекс удивительным образом также создает гидрофобные свойства в затвердевших композициях строительных материалов, содержащих даже ограниченные количества полимерного порошка по настоящему изобретению. Поскольку синтетический полимер и натуральный латекс могут быть объединены в очень широком соотношении, термопластические свойства синтетического полимера могут легко комбинироваться с эластомерными свойствами натурального латекса в соответствии со специфическими потребностями. Кроме того, сокращается зависимость от сырья на основе сырой нефти.

Также заявляется способ получения полимерного порошка. В данном способе натуральный латекс примешивают в водную фазу, по меньшей мере, с одним радикальным инициатором и/или, по меньшей мере, с одним окислителем, а затем сушат, причем синтетический полимер добавляется перед, в процессе и/или после добавления, по меньшей мере, одного радикального инициатора и/или одного окислителя и/или в форме редиспергируемого в воде полимерного порошка после стадии сушки.

Неожиданно было обнаружено, что полимерный порошок по настоящему изобретению является особенно подходящим для гидрофобизации и/или уменьшения водопоглощения композиций строительных материалов, которые смешиваются с водой и затвердевают. Следовательно, настоящее изобретение также относится к использованию полимерного порошка в качестве добавки к композициям строительных материалов, предпочтительно в композиции строительных материалов в форме порошка, и к композициям строительных материалов, содержащим данный полимерный порошок, в особенности, к композициям строительных материалов в форме порошка.

В данном способе, чтобы гидрофобизировать отвержденные композиции строительных материалов по настоящему изобретению, полимерный порошок можно или ввести в композиции строительных материалов и/или использовать для обработки поверхности композиции строительного материала. Когда их вводят в композицию строительного материала, вся композиция строительного материала гидрофобизируется, даже когда поверхность повреждена. В данном случае используется термин массивная гидрофобизация. Полимерный порошок по настоящему изобретению в намерении настоящего изобретения также ведет к сильному сокращению водопоглощения композиции строительного материала, даже когда она имеет щелочную или нейтральную рН-величину.

Поскольку продуктом настоящего изобретения является редиспергируемый порошок, возможно его внесение в сухую смесь уже на заводе, что делает возможным точную дозировку и гомогенное распределение, и делает его приготовление особенно легким и экономичным. Для использования данной сухой смеси, следует только затем смешать ее с подходящим количеством воды и нанести, что дает много преимуществ, таких как, например, легкое обращение, упрощенную логистику и/или стойкость к замерзанию-таянию.

Настоящее изобретение, в конце концов, обеспечивает способ гидрофобизации отвержденных композиций строительных материалов, в котором композиции строительных материалов, содержащие полимерный порошок по настоящему изобретению, смешивают с водой, приготавливают смесь, наносят на субстрат и впоследствии сушат, причем в данном процессе сушка может происходить в условиях окружающей среды и с помощью химического связывания воды и/или удаления воды с помощью испарения и/или поглощения через субстрат. В таком случае огромным преимуществом является то, что не нужны дополнительная стадия затвердевания и/или отверждающая добавка, такая как, например, катализатор. Под условиями окружающей среды понимают условия, предоставленные средой, без применения, например, дополнительного тепла, пара и/или излучения.

В данной спецификации редиспергируемый в воде порошок означает порошок, в котором первичные частицы сделаны таким образом, что они сохраняют свой форму после их сушки, необязательно с подходящими активирующим добавками. Это означает, что сушка может быть выполнена, избегая образования пленки.

Для того чтобы получить редиспергируемые порошки, которые не образуют пленку в процессе сушки, но способны к образованию пленки при использовании в конечном применении, некоторые меры, известные специалисту в данной области техники, могут быть предприняты. Эти известные меры включают, но не ограничиваются этим, добавление высокомолекулярных стабилизирующих коллоидов в процессе и/или после эмульсионной или суспензионной полимеризации.

Кроме того, специалисты узнают, что некоторые методы сушки более подходят для предотвращения образования пленки в процессе сушки, чем другие, и что условия в процессе сушки также помогают предотвращению образования пленки при сушке редиспергируемого порошка.

Другая мера для предотвращения образования пленки включает обеспечение того, чтобы температура стеклования первичных частиц, полученных из эмульсионной или суспензионной полимеризации, не была слишком низкой, поскольку в ином случае, несмотря на использование добавленных стабилизирующих коллоидов, коалесценция и, следовательно, образование пленки, будет иметь место при получении порошков, что явно вредно действует на редиспергирование. Таким образом было показано, что температура стеклования, как правило, не должна быть ниже чем -20°С, предпочтительно не ниже чем -15°С, и наиболее предпочтительно не ниже чем -10°С, чтобы получать полимерный порошок, который по прежнему является полностью редиспергируемым в воде, который также можно транспортировать без каких-либо проблем, и который может храниться даже при +40°С.

Когда водный синтетический или натуральный полимеризат или латекс имеет особую композицию, приводящую к очень низкой температуре стеклования, едва ли возможно, или совсем невозможно, получить редиспергируемые в воде порошки, и необходимо продолжать разработку жидких систем. Поскольку температура стеклования натурального латекса составляет уже примерно -63°С, натуральный латекс нельзя превратить в редиспергируемые в воде порошки, используя известные методы, ввиду того, что будет происходить немедленная коалесценция. Альтернативно, если добавляют активирующие добавки во избежание коагуляции, это будет делать невозможным образование пленки редисперсии.

Композиции строительных материалов хорошо известны специалистам в данной области техники и включают, в частности, растворные смеси, бетон, штукатурки, системы покрытий и строительные связующие материалы. Композиции строительных материалов обычно содержат одно или несколько связующих. Особенно предпочтительными являются композиции в форме смесей, в особенности сухих растворных смесей, которые смешивают с водой только за короткое время перед нанесением. Как однокомпонентные продукты, они могут, следовательно, легко транспортироваться и храниться.

Массовое соотношение содержания сухого вещества синтетического полимера к содержанию сухого вещества натурального латекса в редиспергируемом в воде полимерном порошке в одном варианте осуществления составляет примерно от 99,9:0,1 до примерно 0,1:99,9, предпочтительно примерно от 99:1 до примерно 1:99, особенно примерно от 95:5 до примерно 20:80, и особенно предпочтительно примерно от 90:10 до примерно 40:60.

В предпочтительном варианте осуществления редиспергируемый в воде полимерный порошок по настоящему изобретению содержит вплоть до 90 масс.%, предпочтительно примерно от 5 до 80 масс.%, в особенности примерно от 10 до 70 масс.%, по меньшей мере, одного нерастворимого в воде синтетического полимера, вплоть до 90 масс.%, предпочтительно примерно от 5 до 80 масс.%, в особенности примерно от 10 до 60 масс.%, по меньшей мере, одного натурального латекса, примерно от 2 до 50 масс.%, предпочтительно примерно от 3 до 30 масс.%, в особенности примерно от 5 до 20 масс.%, по меньшей мере, одного защитного коллоида, примерно от 2 до 50 масс.%, предпочтительно примерно от 5 до 40 масс.%, в особенности примерно от 10 до 30 масс.%, по меньшей мере, одного наполнителя и/или агента, предотвращающего слеживание, также как и необязательно дальнейшие добавки, со спецификацией в масс.%, исходя из общей массы композиции полимерного порошка, и во всех случаях добавляемых до 100 масс.%.

По меньшей мере, один нерастворимый в воде синтетический полимер надлежаще получают с помощью эмульсионной, суспензионной, микроэмульсионной и/или инверсной эмульсионной полимеризации, с подготовительным процессом, в каждом случае хорошо известным специалисту в данной области техники. В таком случае часто полезно, когда в подготовке данных полимеризатов, по меньшей мере, один растворимый в воде органический полимерный защитный коллоид используют для стабилизации частиц, образованных при полимеризации. Альтернативно, также возможно использование катионных и/или анионных коллоидов, которые только частично растворимы или даже полностью нерастворимы в воде. Такие коллоиды, дисперсии, стабилизированные с этим, и редиспергируемые порошки, полученные из них, описаны, в числе прочего, в ЕР 1098916, ЕР 1109838, ЕР 1102793 и ЕР 1923405.

По меньшей мере, один нерастворимый в воде синтетический полимер в одном варианте осуществления основан на винилацетате, этиленвинилацетате, этиленвинилацетат-винилверсатате, этиленвинилацетат-винилхлориде, этиленвинилхлориде, этиленвиниллаурат-винилхлориде, винилацетат-винилверсатате, этиленвинилацетат-(мет)акрилате, этиленвинилверсатат-(мет)акрилате, винилацетат-винилверсатат-(мет)акрилате, (мет)акрилате, стирол-акрилате и /или стирол-бутадиене, причём винилверсататом является С₄- до С₁₂-виниловым эфиром, и где полимеризаты могут содержать 0-50 масс.%, в особенности 0-30 масс.% дополнительных мономеров с олефиновой ненасыщенностью, в особенности мономеров с функциональными группами.

Мономеры с функциональными группами могут содержать алкоксиланольные, силанольные, глицидильные, эпоксидные, эпигалогидриновые, карбоксильные, аминовые, амидные, амидиновые, иминовые, N-метилольные, изоцианатные, гидроксильные, тиольные, аммониевые, альдегидные, кетоновые, карбонильные, сложноэфирные, кислотно-ангидридные, ацетоацетонатные и/или сульфоновые группы. При использовании мономеров с карбоксильными группами, как правило, является преимущественным, когда их доля мала. Альтернативно, мономеры с карбоксильными группами не используют совсем.

Когда в добавление, по меньшей мере, к одному нерастворимому в воде синтетическому полимеру и натуральному латексу, полимерный порошок также содержит, по меньшей мере, один защитный коллоид, он может быть тем же самым или отличным от того, который необязательно используют для стабилизации синтетически полученных частиц полимеризата. Таким образом, редиспергируемый порошок может содержать, по меньшей мере, один растворимый в воде органический полимерный защитный коллоид и/или один частично растворимый в воде или нерастворимый в воде ионный коллоид, полученный в соответствии, например, с ЕР 1098916, ЕР 1109838, ЕР 1102793 и ЕР 1923405. Кроме того, также возможно использовать дополнительно или в качестве единственного защитного коллоида один или несколько натуральных или синтетических полимеров, которые только растворимы в щелочном рН-диапазоне, что означает, что, по меньшей мере, примерно 50 масс.%, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 70 масс.%, в особенности примерно 90 масс.%, будут растворяться в воде с рН-величиной, равной 10 в виде 10 масс.% раствора при 23°С. Неограничивающими их примерами являются поли(мет)акриловые кислоты и их сополимеры и/или натуральные смолы, такие как, например, канифоль и/или его производные.

Характерными синтетическими защитными коллоидами, которые могут использоваться в соответствии с настоящим изобретением, являются, например, один или несколько поливинилпирролидонов и/или поливинилацеталей с молекулярной массой от 2000 до 400000, полностью или частично омыленные поливиниловые спирты и их производные, которые могут быть модифицированы, например, амино-группами, группами карбоновой кислоты и/или алкильными группами, со степенью гидролиза предпочтительно примерно от 70 до 100 мол.%, в особенности примерно от 80 до 98 мол.%, и вязкостью Хопплера в 4% водном растворе предпочтительно от 1 до 100 мПас, в особенности примерно от 3 до 5 мПас (измеренной при 20°С в соответствии с DIN 53015), также как и меламин-формальдегид сульфонаты, нафталин-формальдегид сульфонаты, полимеризаты пропиленоксида и/или этиленоксида, включая также их сополимеризаты и блок-сополимеры, стирол-малеиновую кислоту и/или сополимеризаты винилового эфира и малеиновой кислоты.

Более того, необязательно для стабилизации частиц, образующихся при полимеризации, также могут использоваться высокомолекулярные олигомеры, которые могут присутствовать в виде неионных, анионных катионных и/или амфотерных эмульгаторов, отдельно или в соединении с другими стабилизирующими агентами. Неограничивающими примерами являются алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфаты, сульфаты гидроксилалканолов, алкил- и алкиларилдисульфонаты, сульфонированные жирные кислоты, сульфаты и фосфаты полиэтоксилированных алканолов и алкилфенолов, а также сложные эфиры сульфоянтарной кислоты, соли четвертичного алкиламмония, соли четвертичного алкилфосфония, продукты полиприсоединения, такие как полиалкоксилаты, например, аддукты 5-50 молей этиленоксида и/или пропиленоксида на моль линейных и/или разветвленных С₆-С₂₂-алканолов, алкилфенолов, высших жирных кислот, аминов высших жирных кислот, первичных и/или вторичных высших алкиламинов, причем алкильная группа каждый раз, предпочтительно, является линейной и/или разветвленной С₆-С₂₂-алкильной группой.

Предпочтительными синтетическими защитными коллоидами являются частично омыленные, необязательно модифицированные, поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 98 мол.% и вязкостью Хопплера в виде 4% водного раствора от 1 до 50 мПас и/или поливинилпирролидон.

В дальнейшем варианте осуществления натуральные и/или синтетически полученные защитные коллоиды могут быть выбраны из группы биополимеров, таких как полисахариды и простые эфиры полисахаридов, например, простых эфиров целлюлозы, таких как гидроксиалкилцеллюлоза и/или алкилгидроксиалкилцеллюлоза, в таком случае алкильная группа может быть одинаковой или различной и предпочтительно являться от С₁- до С₆-группой, в частности метильной, этильной, н-пропильной и/или изопропильной группой, карбоксиметилцеллюлоза, крахмал и эфиры крахмала (амилоза и/или амилопектин и/или их производные), гуаровые эфиры, декстрины, агар-агар, гумарабик, плоды рожкового дерева, пектин, трагакантовая камедь и/или альгинаты. Часто является преимущественным, когда они растворимы в холодной и/или щелочной воде. Полисахариды могут быть, но не обязательно, химически модифицированными, например, карбоксиметильными, карбоксиэтильными, гидроксиэтильными, гидроксипропильными, метильными, этильными, пропильными, сульфатными, фосфатными и/или длинноцепочечными алкильными группами. В качестве синтетических полисахаридов могут использоваться, например, анионные, неионные или катионные гетерополисахариды, в частности ксантановая смола, велановая смола и/или диутановая смола. Предпочтительными используемыми пептидами и/или протеинами являются, например, желатин, казеин и/или соевый белок.

Предпочтительными биополимерами являются декстрины, простые эфиры целлюлозы, карбоксиметилцеллюлоза, крахмал, простые эфиры крахмала, казеин, соевый белок, а также гидроксиалкилцеллюлоза и/или алкилгидроксиалкилцеллюлоза, причем в данном случае алкильная группа может быть одинаковой или различной и предпочтительно представлять собой С₁-С₆-группу, в особенности метильную, этильную, н-пропильную и/или изопропильную группу.

Как отмечено выше, порошок по настоящему изобретению в предпочтительном варианте осуществления может содержать, по меньшей мере, один агент, предотвращающий слеживание, и/или наполнитель. Агенты, предотвращающие слеживание, и/или наполнители, также называемые заполнителями, обычно неорганической природы, с возможностью, однако, также использовать органические наполнители. Предпочтительными агентами, предотвращающими слеживание, и/или наполнителями являются кварцитовые и/или карбонатные пески и/или порошки, такие как, например, кварцевый песок и/или порошок известняка, карбонаты, силикаты, мел, слоистые силикаты, осажденные диоксиды кремния, легкие наполнители, такие как, например, полые стеклянные микросферы, полимеры, такие как полистироловые сферы, алюмосиликаты, кремнезем, алюмокремнезем, гидрат силиката кальция, диоксид кремния, силикат алюминия, силикат магния, гидрат силиката алюминия, смешанный силикат кальция-алюминия, гидрат силиката кальция, смешанный силикат алюминия-железа-магния, метасиликат кальция, глины, такие как вермикулиты и бентонит и/или вулканический шлак, также как и пуццоланы, такие как метакаолин, латентно гидравлические компоненты, цемент и/или гипс, в каждом случае наполнители и/или легкие наполнители могут также иметь природную или искусственно созданную окраску.

Любой натуральный латекс может использоваться в качестве натурального латекса, причем растение, из которого он добыт, не играет какой-либо реальной роли. Таким образом, натуральный латекс, который можно использовать в соответствии с настоящим изобретением, может быть добыт, например, из каучукового или паракаучукового дерева (Hevea brasiliensis), из гуттаперчевых деревьев, из гвайюловых кустарников (parthenium argentum), из кок-сагыза, mimusops balata, также как и из сеянного чертополоха (sondchus oleraceus) или из латука (lactua sativa).

Предпочтительно, когда в натуральном латексе, по меньшей мере, 50 масс.% натурально полимеризуемых изопреновых единиц присутствуют в цис-1,4- или в транс-1,4 конфигурации. При использовании смеси, по меньшей мере, 2 различных натуральных латексов, преимущественно, когда, по меньшей мере, в одном натуральном латексе, по меньшей мере, 50 масс.% изопреновых единиц присутствуют в цис-1,4-конфигурации или в транс-1,4 конфигурации.

Натуральный латекс, который должен использоваться в соответствии с настоящим изобретением, типично имеет степень полимеризации примерно от 500 до 100000, предпочтительно примерно от 1000 до 50000, со степенью полимеризации на основе длины цепи полимеров перед возможным сшиванием, таким как, например, вулканизация.

Средний размер частиц натурального латекса, который должен использоваться в соответствии с настоящим изобретением, типично составляет примерно от 0,05 мкм, предпочтительно примерно от 0,1 мкм, до примерно 5,0 мкм, предпочтительно до примерно 3,0 мкм, причем также возможно использование таких латексов, которые имеют меньшие и/или большие частицы латекса. Размер частиц измеряют с помощью светорассеяния и обозначают как объемную среднюю величину.

Натуральный латекс, который должен использоваться в соответствии с настоящим изобретением, можно также модифицировать, например, добавлением эмульгаторов и/или коллоидов. Таким образом могут использоваться анионные, неионные и/или катионные натуральные латексы. Более того, при приготовлении порошка в соответствии с настоящим изобретением, можно использовать натуральный латекс, который не содержит протеины или в котором содержание протеина было уменьшено, в таком случае протеины частично или полностью удаляют из натурального латекса известными методами заблаговременно.

Другая возможность заключается в том, что натуральный латекс химически модифицируют перед приготовлением полимерного порошка по настоящему изобретению, что можно осуществить с помощью, например, гидрирования, окисления и/или эпоксидирования двойных связей или части двойных связей, или с помощью вулканизации натурального латекса. Кроме того, для мономеров с олефиновой ненасыщенностью возможно превращение с помощью радикальной полимеризации в присутствии натурального латекса. Часто является преимущественным, когда данные реакции протекают только до незначительной степени, так чтобы, например, не более чем примерно 50 мол.%, предпочтительно не более чем примерно 30 мол.%, и в особенности не более чем примерно 15 мол.% двойных связей, присутствующих от природы, изменялись.

Когда ненасыщенные мономеры конвертируют посредством радикальной полимеризации в присутствии натурального латекса, подходящими мономерами и мономерными классами являются, например, линейные, циклические или разветвленные С₁-С₂₀-виниловые сложные эфиры, этилен, пропилен, винилхлорид, винилиденхлорид, (мет)акриловая кислота, и её линейные, циклические или разветвленные С₁-С₂₀-алкиловые сложные эфиры, (мет)акриламид и (мет)акриламид с N-замещенными линейными, циклическими или разветвленными С₁-С₂₀-алкильными группами, акрилонитрил, стирол, производные стирола, такие как альфа-метилстирол, орто-хлорстирол или винилтолуол и/или диены, такие как, например, 1,3-бутадиен и изопрен. Предпочтительными сложными виниловыми эфирами являются разветвленные С₁-С₁₂ сложные виниловые эфиры, такие как, например, винилацетат, винилстеарат, винилформиат, винилпропионат, винилбутират, винилпивалат, виниллаурат, винил-2-этилгексаноат, 1-метилвинилацетат и/или С₉-, С₁₀- и/или С₁₁-винилверсатат, винлпирролидон, N-винилформамид, N-винилацетамид, а также сложные виниловые эфиры бензойной кислоты и п-трет-бутилбензойной кислоты, причем винилацетат, виниллаурат и/или винилверсатат являются особенно предпочтительными. Предпочтительными С₁-С₁₂-алкильными группами сложных эфиров (мет)акриловой кислоты и N-замещенных (мет)акриламидов являются метильная, этильная, пропильная, н-бутильная, изобутильная, трет-бутильная, гексильная, циклогексильная 2-этилгексильная, лаурильная, стеарильная, норборнильная, полиалкиленоксидная и/или полиалкиленгликольная группы, в особенности метильная, бутильная и 2-этилгексильная группы. Особенно предпочтительными мономерами являются метилметакрилат, стирол и/или производные стирола, причем в данном случае могут быть получены гомо-, а также сополимеризаты.

Кроме того, дальнейшие мономеры, в особенности мономеры с функциональными группами вплоть до примерно 50 масс.%, могут быть сополимеризованы. Такие мономеры могут быть теми же самыми или отличными от тех, которые могут содержаться в синтетическом полимере, и известны специалисту.

Когда мономеры с олефиновой ненасыщенностью полимеризуются в присутствии натурального латекса, тогда массовое соотношение, полученного таким образом синтетического полимеризата к натуральному латексу составляет примерно от 0,1:99,9 до примерно 10:1, предпочтительно примерно от 1:99 до примерно 2:1, в особенности примерно от 5:95 до примерно 1:1, и особенно предпочтительно примерно от 1:10 до примерно 1:2.

Полимеризацию мономеров с олефиновой ненасыщенностью в присутствии натурального латекса можно так контролировать, чтобы мономеры образовывали собственные частицы, которые не зависят от натурального латекса. Часто, однако, является преимущественным, когда в результате соответствующего контроля полимеризации мономеров с олефиновой ненасыщенностью, таким образом модифицированный натуральный латекс получает гетерогенную морфологию. В таком случае возможно, с одной стороны, получать окклюдантный вид морфологии, с мономерами, полимеризованными вокруг самого натурального латекса. Другая возможность состоит в получении других морфологий, известных специалистам, таких как, например, так называемые структуры малина, сэндвич и/или полулуна. Другая возможность заключается в агрегации типично синтетически полученных частиц к натуральному латексу с помощью известных методов, например, на основе ионных взаимодействий, в которых является преимущественным, когда данные частицы имеют размер частиц меньше или сравнимый с размером частиц самого натурального латекса. Такие частицы могут быть получены как в присутствии натурального латекса и/или приготовлены отдельно и впоследствии смешаны с натуральным латексом. В еще одном варианте осуществления натуральный латекс селективно изменяется на поверхности, например, с помощью химической модификации, такой как вулканизация, окисление, сшивание, так что образуется подобное гетерогенной морфологии.

Однако часто полезно, когда натуральный латекс не является слишком модифицированным, например, до такой степени, чтобы без синтетического полимера он уже не был пленкообразователем в условиях окружающей среды. Следовательно, наиболее часто является преимущественным, когда натуральный латекс является пленкообразователем при комнатной температуре в процессе испарения воды. Пленки, полученные из немодифицированного и модифицированного натурального латекса - в противоположность современному уровню техники редиспергируемых порошков - демонстрируют эластомерные свойства. Чтобы получить полную выгоду в определенных применениях, может быть преимущественным для минимальной температуры образования пленки (MFFT) комбинации натурального латекса и синтетического полимера - и, следовательно, типично также MFFT редисперсии порошка, получаемого из них - быть ниже комнатной температуры, типично при или ниже примерно 20°С, предпочтительно при или ниже примерно 10°С и в особенности при или ниже примерно 5°С. MF