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可再分散膠粉的研究始于1934年德國的I.G.Farbenindus AC 公司的聚醋酸乙烯類可再分散乳膠粉和日本的粉末乳膠。二戰(zhàn)后勞動力和建筑資源嚴重缺乏,迫使歐洲尤其是德國采用各種粉體建材來提高建設(shè)效率,上世紀50年代后期,德國的赫斯特公司和瓦克化學公司開始可再分散乳膠粉的工業(yè)化生產(chǎn)。當時,可再分散乳膠粉也主要為聚醋酸乙烯類型,主要用于木工膠、墻面底漆和水泥系壁材等。但是由于PVAc膠粉的最低成膜溫度高、耐水性差、耐堿性差等性能的局限,其使用受到較大的限制。
隨著VAE乳液和VA/VeoVa乳液的工業(yè)化成功,上個世紀60年代,最低成膜溫度為0℃、具有較好耐水性和耐堿性的可再分散乳膠粉被開發(fā)出來,之后,其應用在歐洲得到廣泛的推廣,使用的范圍也逐漸擴展到各種結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)建筑粘合劑、干混砂漿改性、墻體保溫及飾面系統(tǒng)、墻體抹平膠和密封灰膏、粉末涂料、建筑膩子的領(lǐng)域。
二、國內(nèi)可再分散乳膠粉生產(chǎn)情況
近幾年,歐洲和北美地區(qū)可再分散乳膠粉的需求增長較為緩慢,與之相反,隨著我國建筑節(jié)能政策逐步實施及建筑干混砂漿的大力推廣,可再分散乳膠粉在中國大陸的使用迅猛增長,國外的跨國公司和國內(nèi)的一些企業(yè)也紛紛在全國各地上馬可再分散乳膠粉項目。
據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計,2003年,可再分散乳膠粉全球產(chǎn)量19萬噸,主要在歐洲和北美地區(qū)使用,中國市場的消費量不足5000噸,而2007年,中國可再分散乳膠粉市場消費量已達4~5萬噸,主要供應廠家是德國瓦克、美國國民淀粉、山西三維,預測2010年,國內(nèi)可再分散乳膠粉的需求量將達到10萬噸。
中目前,在國,德國瓦克已投產(chǎn)10000噸膠粉裝置,在建一套年產(chǎn)30000噸可再分散乳膠粉的裝置;美國國民淀粉在建的一套年產(chǎn)35000噸可再分散乳膠粉生產(chǎn)線預計2008年底投產(chǎn);三維現(xiàn)有兩套生產(chǎn)線,產(chǎn)能30000噸;川維現(xiàn)有一套年產(chǎn)2000噸裝置,已著手建設(shè)年產(chǎn)10000噸膠粉項目。其他還有臺灣大連化學、科萊恩、羅地亞、陶氏、可樂麗、意大利VINAVIL以及二、三十家國內(nèi)生產(chǎn)廠家,臺灣大連已在國內(nèi)建廠。華東地區(qū),安徽皖維也在建立可再分散膠粉的項目。
三、可再分散乳膠粉國內(nèi)市場及發(fā)展前景
近幾年,國內(nèi)可再分散乳膠粉的需求呈現(xiàn)快速增長的勢頭,銷量逐年增長較快。從側(cè)面了解到,盡管今年國家財政實行銀根緊縮政策以及房地產(chǎn)市場表現(xiàn)出不景氣狀況,但這并沒有影響到瓦克、國民淀粉、三維等幾個大的膠粉廠家的今年前幾個月的銷售量(當然了,這也和北京有機化工廠在VAE乳液在銷售旺季時停產(chǎn)有很大關(guān)系)。目前市場上可再分散乳膠粉主要以瓦克(29~31元/公斤)、國民淀粉(28~30元/公斤)、三維(22.4~23.5元/公斤)、臺灣大連(25~28元/公斤)為主,其他國內(nèi)廠家的產(chǎn)品價格約為20~26元/公斤不等,市場銷售情況也不盡相同。
另據(jù)統(tǒng)計,中國每年約有20多億平方米的新建建筑,還有幾百個億平方米的存量建筑需要改造,隨著國家建筑節(jié)能法律、法規(guī)的實施和預拌干混砂漿技術(shù)的大力推廣,以及各省市對建筑砂漿在工地現(xiàn)場攪拌的限制,可在分散乳膠粉的應用必將得到大力發(fā)展。
四、可再分散乳膠粉的種類:
* 目前市場主要應用的可在分散乳膠分有:
* 醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠粉(Vac/E)、乙烯與氯乙烯及月硅酸乙烯酯三元共聚膠粉(E/Vc/VL)、醋酸乙烯酯與乙烯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉(Vac/E/VeoVa)、醋酸乙烯酯與高級脂肪酸乙烯酯共聚膠粉(Vac/VeoVa)、丙烯酸酯與苯乙烯共聚膠粉(A/S)、醋酸乙烯酯與丙烯酸酯及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉(Vac/A/VeoVa)、醋酸乙烯酯均聚膠粉(PVac)、苯乙烯與丁二烯共聚膠粉(SBR)等。
五、可在分散乳膠粉的組成:
* 可再分散乳膠粉通常為白色粉狀,但也有少數(shù)有其他顏色。它的成分包括:
* 聚合物樹脂:位于膠粉顆粒的核心部分,也是可再分散乳膠粉發(fā)揮作用的主要成分。
* 添加劑(內(nèi)):與樹脂在一起起到改性樹脂的作用。
* 添加劑(外):為進一步擴展可再分散乳膠粉的性能又另添加材料。
* 保護膠體:在可再分散乳膠粉顆粒的表面包裹的一層親水性材料,絕大多數(shù)可再分散乳膠粉的保護膠體為聚乙烯醇。
* 抗結(jié)塊劑:細礦物填料,主要用于防止膠粉在儲運過程中結(jié)塊以及便于膠粉流動(從紙袋或槽車中傾倒出來)
六、可在分散乳膠粉的作用:
* 可再分散乳膠粉分散后成膜并作為第二種膠粘劑發(fā)揮增強作用;
* 保護膠體被砂漿體系吸收(成膜后不會被水破壞掉,或“二次分散”;
* 成膜的聚合物樹脂作為增強材料分布與整個砂漿體系中,從而增加了砂漿的內(nèi)聚力;
七、可再分散乳膠粉在濕砂漿中的作用:
* 提高施工性能;
* 改善流動性能;
* 增加觸變與抗垂性;
* 改進內(nèi)聚力;
* 延長開放時間;
* 增強保水性。
八、可再分散乳膠粉在砂漿固化后的作用:
* 提高拉伸強度;
* 增加抗彎折強度;
* 減小彈性模量;
* 提高可變形性;
* 增加材料密實度;
* 增加耐磨強度;
* 提高內(nèi)聚強度;