以VAE乳液－707為主要原料13513008721，利用噴霧干燥設(shè)備制備了可再分散乳膠粉。用激光粒度分析儀對(duì)可再分散乳膠粉的再分散性進(jìn)行了研究，并用綜合熱分析儀進(jìn)行了差熱分析，證明噴霧干燥不會(huì)破壞VAE的分子結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)證明，可再分散乳膠粉對(duì)砂漿的力學(xué)性能和耐久性能都有顯著的改善。
0 前言
可再分散乳膠粉的研究始于1934年德國(guó)的聚醋酸乙烯（pVAC）類可再分散乳膠粉和二戰(zhàn)中日本的粉末乳膠。但由于可再分散乳膠粉的可再分散性、最低成膜溫度、耐水性和耐堿性等性能的局限，其使用受到了較大限制。直到20世紀(jì)60年代，最低成膜溫度為0℃、有較好耐水性和耐堿性的可再分散乳膠粉被開(kāi)發(fā)成功后，才使其獲得廣泛應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)可再分散乳膠粉的研發(fā)總體上還處于起步階段，市場(chǎng)上的可再分散乳膠粉基本上依賴國(guó)外進(jìn)口，而且價(jià)格較高，影響了可再分散乳膠粉的推廣與應(yīng)用。我們采用噴霧干燥法制備了醋酸乙烯酯－乙烯共聚物（VAE）類可再分散乳膠粉并已經(jīng)中試生產(chǎn)，產(chǎn)品在工程中應(yīng)用取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
1 試驗(yàn)
1.1 噴霧試驗(yàn)原材料及設(shè)備
原料：VAE乳液－707；抗粘結(jié)劑，如碳酸鈣、黏土、二氧化硅、滑石粉、硅灰石粉、高嶺土等，以上原材料均為市售工業(yè)品，無(wú)其它特殊要求；保護(hù)膠體：非聚乙烯醇類，實(shí)驗(yàn)室合成。噴霧干燥設(shè)備：濟(jì)南奧諾能源科技有限公司生產(chǎn)的小型噴霧干燥機(jī)，為二流體氣流式噴嘴，適用于小試和中試階段物料的直接干燥。
1.2 砂漿性能試驗(yàn)原材料
水泥：p?O32.5水泥、基準(zhǔn)水泥；標(biāo)準(zhǔn)砂：符合GB/T17671-1999要求；中黃砂：細(xì)度模數(shù)2.36，符合JGJ52-92要求；水：自來(lái)水。
1.3 可再分散乳膠粉的制備
噴霧乳液的組成為：VAE乳液50%-60%，保護(hù)膠體10%-20%，抗粘結(jié)劑4%-6%，加入水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍毯靠刂圃?0%。利用噴霧干燥試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行噴霧干燥，控制熱風(fēng)進(jìn)口溫度為150-190℃，出口溫度為50-60℃。當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，開(kāi)始進(jìn)料，進(jìn)料速度必須由低到高逐步調(diào)節(jié)，流量調(diào)節(jié)適當(dāng)，一直調(diào)節(jié)到出口溫度符合要求、穩(wěn)定為止。噴出的產(chǎn)品即為NC－V可再分散乳膠粉。
2 可再分散乳膠粉的性能
2.1 再分散性
乳液分散體中乳膠粒子的直徑在數(shù)微米左右，在噴霧干燥過(guò)程中，乳膠粒子會(huì)凝聚，因此通常可再分散乳膠粉的粒徑為10-500um。可再分散乳膠粉再分散后，再分散液的乳膠粒子粒徑分布是可再分散乳膠粉的主要質(zhì)量指標(biāo)之一，它決定了可再分散乳膠粉的黏合能力和作為添加劑的各種效果。因而，要選用適當(dāng)?shù)姆稚⒑透稍锓椒ǎM量使再分散液的粒子粒徑與原來(lái)乳液的粒子粒徑有相同的分布，以保證再分散液與原來(lái)乳液的性質(zhì)相近。用JＬ9200型高分辨率激光粒度分析儀，分別測(cè)試VAE乳液、可再分散乳膠粉再分散液、抗粘結(jié)劑的粒徑分布，結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。
由圖1和圖2可以看出，可再分散乳膠粉再分散液的粒徑分布主要受抗粘結(jié)劑的粒徑分布的影響。在噴霧干燥過(guò)程中，用平均粒徑為13.5um的抗粘結(jié)劑生產(chǎn)的可再分散乳膠粉，溶于水后的平均粒徑為14.2um；用平均粒徑為1.9um的抗粘結(jié)劑生產(chǎn)的可再分散乳膠粉，溶于水后的平均粒徑為2.0um，其再分散液的粒徑分布與VAE乳液的粒徑分布相近。由此可見(jiàn)，在噴霧干燥工藝中基本沒(méi)有引起分散液乳膠粒子的二次團(tuán)聚，從而使得制備的乳膠粉具有較好的粒徑還原性。因此，在生產(chǎn)中，要盡量選用粒徑小的抗粘結(jié)劑，這樣，可再分散乳膠粉在水中再分散后，再分散液的粒徑分布更接近于原來(lái)的乳液，以保證可再分散乳膠粉與原來(lái)乳液的性質(zhì)相近。
由圖3可以看出，可再分散乳膠粉與VAE乳液的DTA和TG曲線線形相近。在230℃以下基本上沒(méi)有質(zhì)量損失，在570℃左右有一個(gè)明顯的氧化分解放熱峰。由此可見(jiàn)，在生產(chǎn)可再分散乳膠粉時(shí)，進(jìn)風(fēng)溫度控制在150-190℃，不會(huì)造成VAE的分解或化學(xué)變化。