PL185967B1

PL185967B1 - Sposób wytwarzania modyfikowanych substancjami dodatkowymi zdolnych do utworzenia dyspersji w wodzie kompozycji proszków dyspersyjnych

Info

Publication number: PL185967B1
Application number: PL96316278A
Authority: PL
Inventors: Herbert Eck; Hardy Herold; Heinrich Hopf
Original assignee: Wacker Chemie Gmbh
Priority date: 1995-09-26
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 2003-09-30
Also published as: ATE231893T1; JP2946308B2; DE59610087D1; KR100197345B1; US5959017A; JPH09111093A; EP0765899B1; TW369551B; EP0765899A1; KR970015635A; DE19535833A1; PL316278A1

Abstract

1. Sposób wytwarzania modyfikowanych substancjami dodatkowymi zdolnych do utworzenia dyspersji w wodzie kompozycji proszków dyspersyjnych na podstawie polime- rów zwiazków etylenowo nienasyconych na drodze suszenia odpowiednich wodnych dyspersji polimeru i dodania do nich substancji dodatkowych, znamienny tym, ze w temperaturze = 50°C ciekle substancje dodatkowe nanosi sie na proszkowy nosnik i tak otrzymany proszek do- daje sie po suszeniu. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanych substancjami dodatkowymi zdolnych do utworzenia dyspersji w wodzie kompozycji proszków dyspersyjnych

185 967 na podstawie polimerów związków etylenowo nienasyconych na drodze suszenia odpowiednich wodnych dyspersji polimeru i dodania do nich substancji dodatkowych, charakteryzujący się tym, że w temperaturze < 50°C ciekłe substancje dodatkowe nanosi się na proszkowy nośnik i tak otrzymany proszek dodaje się po suszeniu, przy czym korzystnie w sposobie stosuje się jako nośniki materiały nieorganiczne lub organiczne, których cząstki mają wymiary od 0,005 do 3000 μηι i/lub których oznaczona metodą BET powierzchnia przekracza l0 m²/g.

Korzystnie w sposobie według wynalazku stosuje się rozpuszczalne w wodzie lub nierozpuszczalne w wodzie nośniki zdolne do wchłonięcia 10-75% wagowych cieczy w przeliczeniu na ciężar nośnika, w których to nośnikach ciekłe substancje dodatkowe nie rozpuszczają się lub rozpuszczają się tylko w niewielkim stopniu.

Odpowiednimi polimerami związków etylenowo nienasyconych są polimery o temperaturze zeszklenia (Tg) w zakresie od -60°C do +60°C, zawierające jedną albo więcej jednostek monomerycznych z grupy obejmującej estry winylowe nierozgałęzionych lub rozgałęzionych kwasów alkilokarboksylowych o 1-15 atomach węgla w grupie alkilowej, akrylany albo metakrylany nierozgałęzionych lub rozgałęzionych, liniowych lub cyklicznych alkoholi o 1-12 atomach węgla, mono- lub diestry kwasu fumarowego albo kwasu maleinowego z nierozgałęzionymi lub rozgałęzionymi, liniowymi lub cyklicznymi alkoholami o 1-12 atomach węgla, dieny, związki winyloaromatyczne, związki chlorowcowinylowe oraz a-olefiny.

Korzystne są polimery zawierające następujące jednostki monomeryczne: octan winylu;

octan winylu i etylen o udziale etylenu wynoszącym 5-50% wagowych;

octan winylu i 1-30% wagowych laurynianu winylu lub winylowego estru a-rozgałezionego kwasu karboksylowego o 5-10 atomach węgla (na przykład VeoVa9^R lub VeoVa10^Rstanowiące estry winylowe α-rozgałęzionych kwasów karboksylowych odpowiednio o 9 lub 10 atomach węgla) i/lub winylowego estru kwasu norbomylomonokarboksylowego (NMCV) oraz 5-40% wagowych etylenu;

octan winylu i 1-30% wagowych laurynianu winylu lub winylowego estru a-rozgałęzionego kwasu karboksylowego o 5-10 atomach węgla (na przykład VeoVa9R lub VeoVa10R); octan winylu i 1-30% wagowych akrylanu, zwłaszcza akrylanu n-butylu lub akrylanu

2-etyloheksylu;

octan winylu, 1-30% wagowych akrylanu, zwłaszcza akrylanu n-butylu lub akrylanu 2-etyloheksylu, oraz 5-40% wagowych etylenu;

o estru a-rozgałęzionego lub VeoVa10R), 1-30% wagowych akrylanu, zwłaszcza akrylanu n-butylu lub akrylanu 2-etyloheksylu, oraz 5-40% wagowych etylenu;

metakrylan metylu i 35-65% wagowych akrylanu, zwłaszcza akrylanu n-butylu i/lub akrylanu 2-etyloheksylu;

styren i 35-65% wagowych akrylanu, zwłaszcza akrylanu n-butylu i/lub akrylanu 2-etyloheksylu;

chlorek winylu i co najmniej 5% wagowych etylenu oraz, ewentualnie, do 70% wagowych laurynianu winylu lub winylowego estru α-rozgałęzionego kwasu karboksylowego o 5-10 atomach węgla (na przykład VeoVa9R lub VeoVa10R).

Wymienione polimery zawierają ewentualnie 0,05-10,0% wagowych, w przeliczeniu na łączny ciężar polimeru, jednego albo więcej monomerów pomocniczych z grupy etylenowo nienasyconych kwasów karboksylowych, korzystnie takich jak kwas akrylowy, kwas metakrylowy, kwas krotonowy, kwas maleinowy lub kwas fumarowy; z grupy etylenowo nienasyconych amidów kwasów karboksylowych, korzystnie takich jak akryloamid i kwas 2-akryloamidopropanosulfonowy; z grupy etylenowo nienasyconych kwasów sulfonowych albo ich soli, korzystnie takich jak kwas winylosulfonowy; z grupy kilkakrotnie etylenowo nienasyconych komonomerów, na przykład takich jak adypinian diwinylowy, 1,9-dekadien, metakrylan allilu, cyjanuran triallilowy; z grupy etylenowo nienasyconych związków zawierających krzem, takich jak na przykład y-akrylo-y-metakryloksypropylotri(alkoksy)silany i winylotrialkoksysilany jak również odpowiednie winylometylodialkoksysilany; z grupy octan winylu, 1-30% wagowych laurynianu winylu lub winyloweg kwasu karboksylowego o 5-10 atomach węgla (na przykład VeoVa9^R

185 967

N-metyloloakryloamidu (NMA), N-metylolometakryloamidu (NMMA), N-(alkoksymetylo)akryloamidu, N-(alkoksymetylo)metakiyloamidu, jak również etylenowo nienasyconych związków zawierających grupę epoksydową, takich jak na przykład akrylan i metakrylan glicydylu; również etylenowo nienasyconych związków zawierających grupę aminową lub hydroksylową, takich jak akrylan lub metakrylan hydroksyetylu, akrylan lub metakrylan hydroksypropylu.

Wytwarzanie wodnych dyspersji polimerów, stanowiących podstawę proszków dyspersyjnych, korzystnie realizuje się metodą polimeryzacji emulsyjnej. Polimeryzację emulsyjną prowadzi się w reaktorze otwartym lub w reaktorze ciśnieniowym, korzystnie w zakresie temperatury od 0°C do 100°C i w sposób typowy w odniesieniu do prowadzenia polimeryzacji emulsyjnej. Polimeryzację inicjuje się za pomocą typowych rozpuszczalnych w wodzie związków tworzących rodniki; związki te korzystnie dodaje się w ilości 0,01-1,0% wagowych w przeliczeniu na łączny ciężar monomerów. Przykładami takich związków są: nadtlenosiarczan amonu i potasu; wodoronadtlenki alkilowe, jak na przykład wodoronadtlenek tert-butylu; nadtlenek wodoru. Można też ewentualnie te wymienione inicjatory rodnikowe w znany sposób łączyć ze środkiem redukującym użytym w ilości 0,01-0,5% wagowych w przeliczeniu na łączny ciężar monomerów. Odpowiednie do tego celu są na przykład sole kwasu formaldehydosulfoksylowego, wodorosiarczyn sodu lub kwas askorbinowy. W przypadku inicjowania za pomocą układu redoksy, jeden lub obydwa składniki takiego układu korzystnie dozuje się w trakcie polimeryzacji.

Polimeryzację można prowadzić w sposób periodyczny lub ciągły z zastosowaniem lateksu zarodkującego lub bez niego, w warunkach wstępnego umieszczenia w zbiorniku zasilającym wszystkich lub poszczególnych składników mieszaniny reakcyjnej albo w warunkach wstępnego umieszczenia w zbiorniku zasilającym części wszystkich lub poszczególnych składników mieszaniny reakcyjnej i następnego ich dozowania, bądź zgodnie z metodą jednoczesnego dozowania składników bez wstępnego umieszczania ich w zbiorniku zasilającym. Dozowanie każdego składnika korzystnie realizuje się w miarę jego zużywania.

Jako środki dyspergujące można stosować wszystkie powszechnie używane w polimeryzacji emulsyjnej emulgatory i koloidy ochronne. Można wprowadzić 0-4% wagowych emulgatora w przeliczeniu na łączny ciężar monomerów. Korzystne jest stosowanie emulgatora w ilości mniejszej niż 1,0% wagowy, bądź też, ze względu na omówione we wstępie problemy,. prowadzenie polimeryzacji bez emulgatora.

Odpowiednie są na przykład anionowe związki powierzchniowo czynne, takie jak siarczany alkilowe o łańcuchach zawierających 8-18 atomów węgla, oksyalkilenowane siarczany alkilowe i alkiloarylowe zawierające 8-18 atomów węgla we fragmencie hydrofobowym i do 40 jednostek oksyetylenowych lub oksypropylenowych, sulfoniany alkilowe lub alkiloarylowe o 8-18 atomach węgla, estry ipółestry kwasu sulfobursztynowego z monohydroksylowymi alkoholami lub alkilofenolami. Odpowiednimi niejonowymi związkami powierzchniowo czynnymi są na przykład acetylenoglikole, takie jak Surfynol^R firmy Air Products.

Korzystnie jako środki dyspergujące stosuje się koloidy ochronne wprowadzane, w zależności od lepkości i rodzaju, na ogół w ilości do 50% wagowych w przeliczeniu na łączny ciężar monomerów. Przykładami ich są kopolimery alkohol winylowy/octan winylu zawierające 80-100% molowych jednostek alkoholu winylowego, poliwinylopirolidony o ciężarze cząsteczkowym 5 000 - 400 000, pochodne celulozy podstawione grupami hydroksyetylowymi, karboksymetylowymi, hydroksypropylowymi i/lub metylowymi o stopniu podstawienia w zakresie od 1,5 do 3, rozpuszczalne w wodzie rodzaje skrobi i pochodnych skrobi jak również inne rozpuszczalne w wodzie polisacharydy lub ich rozpuszczalne w wodzie pochodne, następnie sulfoniany kondensatów fenolowo-formaldehydowych i naftalenowo-formaldehydowych, kopolimery styren/kwas maleinowy i eter winylowy/kwas maleinowy, rozpuszczalne w wodzie proteiny, takie jak kazeina i żelatyna.

Pożądany w polimeryzacji zakres wartości pH wynosi na ogół 2,5 - 7 i można go regulować w znany sposób za pomocą kwasów, zasad lub typowych soli buforujących, takich jak fosforany metali alkalicznych lub węglany metali alkalicznych. W celu regulowania ciężaru

185 967 cząsteczkowego można w polimeryzacji stosować typowe regulatory, na przykład merkaptany, aldehydy i chlorowane węglowodory.

Zawartość części stałych w dyspersjach wodnych korzystnie wynosi 20-60% wagowych.

W celu uzyskania zdolnych do utworzenia dyspersji kompozycji proszków dyspersyjnych, wodne dyspersje polimerów poddaje się na końcowym etapie suszeniu. Odpowiednie sposoby suszenia to na przykład suszenie rozpyłowe i liofilizacja. Niejednokrotnie, jeżeli produkt w warunkach suszenia nie ulega zmiękczeniu, można również zastosować suszarkę walcową, suszarkę taśmową lub suszarkę tarczową. Korzystne jest suszenie rozpyłowe lub liofilizacja dyspersji.

W większości przypadków korzystnie jest suszyć dyspersje metodą rozpyłową. Można przy tym posłużyć się znanymi urządzeniami, na przykład zastosować rozpylanie za pomocą jedno-, dwu- lub wieloskładnikowych dysz albo za pomocą tarczy obrotowej, w ewentualnie ogrzanym strumieniu gazu suszącego, korzystnie powietrza. Na ogół nie przekracza się poziomu 250°C jako temperatury na wejściu gazu suszącego. Temperatura na wyjściu gazu suszącego mieści się zwykle w zakresie od 55 do 100°C, korzystnie 65-90°C; temperatura ta zależy od rodzaju urządzenia, składu produktu i pożądanego stopnia jego wysuszenia.

Do suszenia wprowadza się dyspersje zawierające 10-75% wagowych części stałych, korzystnie 20-65% wagowych. Zawartość części stałych zależy od wybranego sposobu suszenia oraz od rodzaju i ilości dalszych substancji dodatkowych dodawanych w procesie suszenia. Na przykład, do dyspersji przed suszeniem można wprowadzić środki ułatwiające rozpylanie. Wprowadza się je korzystnie w postaci roztworów wodnych w ilości wynoszącej korzystnie 5-40% wagowych, zwłaszcza 5-20% wagowych w przeliczeniu na polimer. Ilość optymalną określa się w zależności od stabilności dyspersji, temperatury zeszklenia zawartego w niej polimeru i pożądanych właściwości proszku dyspersyjnego. Jako środki ułatwiające rozpylanie są odpowiednie między innymi, indywidualnie lub w mieszaninie, cyklodekstiyna, pochodne cyklodekstryny, skrobia modyfikowana lub poddana degradacji, pochodne skrobi, pochodne celulozy i inne rozpuszczalne w wodzie polimery, zwłaszcza polimery o wysokiej, wynoszącej co najmniej 50°C temperaturze zeszklenia. Przykładami takich polimerów, często dostępnych na rynku handlowym, są: kopolimery alkoholu winylowego [poli(alkohol winylowy)] o stopniu hydrolizy wynoszącym korzystnie 80-97% molowych i o lepkości oznaczonej w wiskozymetrze Hopplera w odniesieniu do 4% roztworu zawierającej się korzystnie w przedziale 3-25 mPa- s; korzystnie całkowicie zmydlone kopolimery octanu winylu z, na przykład, etylenem, N-winyloamidem, nienasyconym kwasem karboksylowym lub estrem alkilowinylowym mające korzystnie lepkość według Hopplera wynoszącą 1-25 mPa· s; polimery i kopolimery winylopirolidonu; sulfoniany ligniny; rozpuszczalne w wodzie zawierające grupy sulfonianowe kondensaty melaminy z formaldehydem lub naftalenu z formaldehydem; kondensaty kwasu fenolosulfonowego z formaldehydem; poliakryloamid; kopolimery styrenu z kwasem maleinowym i/lub z kwasem itakonowym i jego estrem; rozpuszczalne w wodzie kopolimery olefinowo nienasyconych kwasów z alkenami; rozpuszczalne w wodzie kopolimery na podstawie takich monomerów, jak kwas akrylowy, kwas metakrylowy, kwas itakonowy, kwas fumarowy, akrylan i metakrylan metylu, etylu i butylu, akrylan etyloheksylu, akrylan decylu, akrylan i metakrylan hydroksyetylu i hydroksypropylu.

Wielokrotnie w procesie rozpylania korzystny okazał się dodatek środka przeciw pienieniu w ilości do 1,5% wagowych w przeliczeniu na polimer podstawowy. Ciekłe środki przeciw pienieniu dodaje się zwykle do dyspersji przed suszeniem, a stałe środki można wprowadzić do suchej kompozycji proszku dyspersyjnego.

W celu zwiększenia zdolności do składowania na drodze polepszenia odporności na sklejanie się cząstek, zwłaszcza w przypadku proszków o niskiej temperaturze zeszklenia, można do otrzymanego proszku dodać środek przeciwdziałający sklejaniu się cząstek, korzystnie w ilości do 30% wagowych w przeliczeniu na łączny ciężar składnika polimerowego. Korzystnie realizuje się to w trakcie suszenia i/lub dopóty, dopóki proszek ma jeszcze postać bardzo drobnych cząstek, na przykład gdy tworzy jeszcze zawiesinę w gazie suszącym. W szczególności środek przeciwdziałający sklejaniu się cząstek dozuje się do urządzenia suszącego oddzielnie lecz jednocześnie z dyspersją. Przykładami środków przeciwdziałających

185 967 sklejaniu się cząstek są drobno zmielone glinokrzemiany, ziemia okrzemkowa, koloidalny żel krzemionkowy, krzemionka pirogeniczna, krzemionka strącana, mikrokrzemionka, lekki szpat, kaolin, talk, cement, diatomit, węglan magnezu i/lub wapnia albo wodorokrzemian magnezu.

W celu wprowadzenia substancji dodatkowych występujących w stanie ciekłym w temperaturze < 50°C, korzystnie niższej od 35°C, nanosi się je na proszkowy nośnik. Za ciekłe substancje dodatkowe uważa się przy tym te, które w maksymalnej występującej w praktyce temperaturze przechowywania proszków zdolnych do utworzenia dyspersji, czyli na ogół w temperaturze < 50°C, mają postać cieczy lub pasty. Korzystnymi przykładami takich ciekłych lub pastowatych substancji dodatkowych z grupy cieczy rozpuszczalnych w wodzie lub samorzutnie emulgujących się w wodzie są: glikol etylenowy, glikol propylenowy, pentanodiol, glikol polioksyetylenowy, kopolimery tlenku etylenu i tlenku propylenu z końcowymi grupami hydroksylowymi, bisacetylooctan glikolu etylenowego, acetyloaceton, heksametylenodiamina, y-aminopropylotrietoksysilan, w temperaturze pokojowej ciekłe lub pastowate emulgatory, takie jak alkilofenolowe etery glikolu etylenowego i jego oligomerów, na przykład różne Arkopale^R typu N firmy Hoechst lub Genapole¹ iypu OX firmy Hoechst AG. Również amfoteryczne, anionowe i kationowe emulgatory o odpowiedniej konsystencji, które ze względu na wspomniane na wstępie trudności nie mogą zostać bezpośrednio zmieszane z proszkiem zdolnym do utworzenia dyspersji i nie mogą być też dodane przed wytworzeniem takiego proszku, na przykład przed procesem suszenia rozpyłowego, można zgodnie z wynalazkiem w prosty i ekonomicznie dogodny sposób zmieszać z proszkiem. Zestawienie emulgatorów znajduje się na przykład w „Ullmannie”, wydanie 5., 1987, 9, strona 312 i następne; w „Tensid Taschenbuch” („Podręcznik związków powierzchniowo czynnych”), wydawnictwo Carl Hanser, Monachium - Wiedeń 1990 i w^/„Mc Cutcheons Emulsifiers and Detergents” („Emulgatory i detergenty według Mc Cutcheonsa”), 1986.

Korzystnymi przykładami takich ciekłych lub pastowatych substancji dodatkowych z grupy cieczy nierozpuszczalnych w wodzie są:

środki ułatwiające tworzenie się powłok i zmiękczacze, takie jak BCA (octan monobutylowego eteru glikolu etylenowego), ftalan dimetylowy, ftalan dibutylowy, ftalan dietyloheksylowy, adypinian dibutylowy; katalizatory, takie jak wodoronadtlenek butylu, nadtlenek lauroilu; silany i siloksany działające jako środki hydrofobizujące i/lub środki sieciujące, takie jak etyloheksylotrietoksysilan, heksametylodisiloksan, γ-merkaptopropylotrietoksysilan, metylotrietoksysilan w postaci monomerycznej lub po części skondensowanej; ciekłe izocyjaniany, które mogą być dodawane jako środki sieciujące i/lub środki pianotwórcze (wydzielanie CO2 w reakcji z wodą), takie jak na przykład diizocyjanian heksametylenu, '2,4- i 2,6-diizocyjanian toluilenu.

Za ciecze rozpuszczalne w wodzie lub samorzutnie emulgujące się w wodzie uważa się na ogół te ciecze, które w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem otoczenia bądź rozpuszczają się w wodzie w ilości co najmniej 1 g w 1000 g wody bądź też tworzą w wodzie emulsje. Sposób według wynalazku szczególnie korzystnie służy do wprowadzania ciekłych substancji dodatkowych rozpuszczalnych w wodzie lub samorzutnie emulgujących się w wodzie.

Wymiary cząstek proszkowego nieorganicznego lub organicznego nośnika korzystnie wynoszą od 0,005 do 3000 pm, zwłaszcza zaś do 500 pm. Jako nośniki o działaniu adsorpcyjnym korzystnie nadają się drobno sproszkowane substancje stałe o możliwie dużej powierzchni oznaczanej metodą BET, korzystnie przekraczającej 5 m²/g, a zwłaszcza korzystnie przekraczającej 10 m/g.

Ważny jest też skład chemiczny proszkowego nośnika oraz jego morfologia, ponieważ od tych czynników zależy, czy ciekłe substancje dodatkowe zostaną na powierzchni nośnika zaadsorbowane i/lub zajmą jego wolne przestrzenie, czy też rozpuszczą się w nośniku. W przypadku licznych zastosowań korzystne jest użycie nośnika stanowiącego adsorbent, w którym substancja zaadsorbowana (ciekła substancja dodatkowa) w warunkach wytwarzania i przechowywania nie rozpuszcza się lub rozpuszcza się tylko, w niewielkim stopniu, ponieważ wówczas, również po długim okresie przechowywania, następuje w trakcie użytkowania szybkie uwolnienie tej substancji. Szczególnie korzystne są więc porowate adsorbenty

185 967 zdolne do wchłonięcia cieczy w ilości 10-75% wagowych, zwłaszcza 15-60% wagowych w przeliczeniu na ciężar nośnika, w których to nośnikach ciekłe substancje dodatkowe nie rozpuszczają się lub rozpuszczają się tylko w niewielkim stopniu. Chłonność cieczy przez takie nośniki można określić przy tym powszechnie stosowanymi do tego celu metodami, na przykład na drodze pomiaru wchłaniania DOP (DOP = ftalan dioktylowy) według DIN 53 417 albo w wyniku oceny porowatości w stosunku do rtęci za pomocą aparatu takiego jak Autopore II 9220.

Szybkie wystąpienie działania substancji dodatkowych po utworzeniu dyspersji przez proszek można uzyskać również dzięki zastosowaniu porowatego nośnika, który ponadto rozpuszcza się w wodzie, przy czym przez rozpuszczenie w wodzie rozumie się rozpuszczenie pod warunkiem, że w przewidywanym zastosowaniu występuje ilość wody wystarczająca do rozpuszczenia nośnika. Z reguły dzieje się tak, gdy rozpuszczalność nośnika w wodzie wynosi w normalnych warunkach co najmniej 1 g na 1000 g wody.

Przykładami nośników o działaniu adsorpcyjnym i/lub wiążącym ciecz w swych porach są strącane kredy i inne węglany o drobnych cząstkach, takie jak węglan magnezu i/lub węglan wapnia, jak również wodorokrzemiany magnezu, drobno sproszkowany dwutlenek tytanu, tlenki glinu, ziemie bielące, aktywowany tlenek glinu, wermikulity, takie jak bentonit, spieniony perlit oraz fosforany, na przykład fosforan sodu. Odpowiednie są również materiały organiczne, takie jak na przykład rozpuszczalny w wodzie lub nierozpuszczalny w wodzie proszkowy poli(alkohol winylowy); proszkowa, rozpuszczalna w wodzie lub nierozpuszczalne w wodzie celuloza i jej pochodne, takie jak proszkowa celuloza i proszkowy eter celulozy; proszkowe, rozpuszczalne w wodzie lub nierozpuszczalne w wodzie skrobia i jej pochodne, jak proszkowa skrobia, proszkowy poli(chlorek winylu), zwłaszcza suspensyjny poli(chlorek winylu) (S-PVC) i proszkowy polistyren.

W razie, gdy pożądane jest działanie opóźnione, stosuje się nośniki nierozpuszczalne w wodzie, w których rozpuszcza się ciekłe substancje dodatkowe. Jeżeli istnieje niebezpieczeństwo, że wprowadzone substancje ciekłe, na przykład ze względu na dobrą tolerancję z koloidami ochronnymi mogą w trakcie długotrwałego przechowywania wniknąć w te koloidy, bądź też z powodu niskiego ciśnienia par powoli się uwalniać, również zaleca się stosowanie nośników rozpuszczających te substancje, ale bez jednoczesnego wystąpienia kleistości, która wpływa ujemnie na takie właściwości kompozycji proszków dyspersyjnych, jak odporność ich cząstek na sklejanie oraz zdolność do utworzenia dyspersji. W tym celu korzystnie jako nierozpuszczalne w wodzie nośniki stosuje się te nośniki, które są zdolne do wchłonięcia ciekłych substancji dodatkowych w ilości przekraczającej 10%, zwłaszcza przekraczającej 20% ich ciężaru i nie stają się przy tym kleiste.

Jeżeli chce się wprowadzić do proszku zdolnego do utworzenia dyspersji ciecz głównie w postaci rozpuszczonej w nośniku, to korzystnie stosuje się materiały usieciowane, na przykład kauczuki, takie jak kauczuk naturalny, izoprenowy, styrenowo-butadienowy, chloroprenowy, butadienowo-akrylonitrylowy, izobutylenowo-izoprenowy, etylenowo-propylenowodienowy, akrylanowo-butadienowy, polisulfidowy, silikonowy, butadienowy, epichlorohydrynowo-oksyetylenowy; oraz żywice utwardzalne, takie jak żywice epoksydowe, melaminowe, mocznikowe, fenolowo-formaldehydowe, poliestrowe, silikonowe. Dalsze przykłady to usieciowane poli/alkohole winylowe/ i usieciowane polisacharydy, takie jak usieciowana skrobia lub usieciowana celuloza. Produkty takie, jak wiadomo, mogą wchłonąć bardzo duże ilości cieczy nie tracąc przy tym swego charakteru ciała stałego.

Można też oczywiście stosować takie znane adsorbenty jak sadza i bardzo rozdrobniona krzemionka, nie są one jednak korzystne ze względu na czarny kolor bądź wysoką cenę, a często również i ze względu na zbyt silne związanie zaadsorbowanej cieczy. We wszystkich przypadkach dobierając odpowiedni nośnik należy mieć pewność, że między nośnikiem i cieczą nie występuje żadne połączenie chemiczne, ponieważ utrudnia ono uwolnienie cieczy albo jej zamierzone działanie w określonych warunkach.

Stosunek ilościowy proszkowego nośnika do ciekłej substancji dodatkowej zależy od rodzaju tej substancji, jej morfologii oraz od typu jej związania z nośnikiem - adsorpcyjnego łub absorpcyjnego. Na ogół 15-60% wagowych jednej albo większej liczby ciekłych substancji

185 967 dodatkowych adsorbuje się i/lub rozpuszcza w 85-40% wagowych jednego lub większej liczby nośników, przy czym % wagowe dotyczą sumarycznego ciężaru nośnika i substancji dodatkowej.

Naniesienie cieczy na nośnik można zrealizować przy użyciu dowolnego urządzenia nadającego się do mieszanin proszkowych, przy czym na ogół duże siły ścinające wywierają ujemny wpływ. Odpowiednie urządzenia są opisane w książce Schaaba i Stoeckherta „Kunststoffmaschinenfuhrer” („Przewodnik maszyn do tworzyw sztucznych”), Carl Hanser Verlag, Monachium - Wiedeń 1979. Wymienia się pracujące w sposób ciągły lub periodyczny mieszalniki ślimakowo-taśmowe, mieszalniki dwuspiralne, mieszalniki łopatowe, mieszalniki typu lemiesza pługa oraz szybkobieżne i wolnobieżne mieszalniki łapowe. Wspomina się też o mieszalnikach z wirującym ślimakiem i o mieszalnikach korytowych. Można również stosować obracające się mieszalniki, takie jak na przykład mieszalniki typu koła rowerowego, mieszalniki o skośnej osi obrotów, mieszalniki dwustożkowe i mieszalniki typu V. Mieszanie prowadzi się z reguły w temperaturze pokojowej, w różnych przypadkach jest jednak korzystne stosowanie temperatury podwyższonej; ma to często miejsce wówczas, gdy lepkość ciekłej lub pastowatej substancji jest w temperaturze pokojowej zbyt duża do równomiernego jej rozprowadzenia, gdy temperatura topnienia substancji jest tylko niewiele wyższa od temperatury pokojowej albo gdy substancja powinna się całkowicie lub częściowo rozpuścić w nośniku.

Korzystnie jest na ogół najpierw wprowadzić nośnik i dozować do niego ciecz, bądź też nawet ją rozpylić. Mieszanie może też oczywiście przebiegać w sposób ciągły.

Również wymieszanie tak otrzymanego proszku z proszkiem zdolnym do utworzenia dyspersji może odbywać się w podobnych urządzeniach mieszających metodą periodyczną lub ciągłą, na ogół w temperaturze pokojowej. Proszkową mieszaninę substancji dodatkowych z nośnikiem wprowadza się do proszku dyspersyjnego po zakończeniu procesu suszenia. Zwłaszcza korzystne jest ciągłe dozowanie proszkowej mieszaniny do suszarki rozpyłowej po wysuszeniu dyspersji polimeru, ewentualnie razem z innymi powszechnie wprowadzanymi dodatkami, takimi jak na przykład środki przeciwdziałające sklejaniu się cząstek, środki przeciwpieniące, stabilizatory piany, napełniacze, barwniki, środki biobójcze, środki zagęszczające.

Ilość mieszaniny substancji dodatkowych z nośnikiem wprowadzana do proszku dyspersyjnego po zakończeniu suszenia jest dowolna i może być dobierana z punktu widzenia pożądanej zawartości substancji dodatkowych w kompozycji proszków dyspersyjnych.

Szczególnie korzystny jest sposób według wynalazku w odniesieniu do substancji o niskiej temperaturze wrzenia lub lotnych z parą wodną. W takich przypadkach wymagane byłoby zainstalowanie kosztownej w zakupie i eksploatacji (duże zużycie energii) instalacji do odzysku gazów odlotowych albo spalanie zawartych w gazach odlotowych par cieczy, często o wysokiej cenie. Może to być konieczne już w razie cieczy o stosunkowo wysokiej, wynoszącej około 350°C temperatura wrzenia, lecz lotnych z parą wodną. W przypadku cieczy o temperaturze wrzenia niższej od 250°C konieczność taka występuje często, a w odniesieniu do cieczy o temperaturze wrzenia niższej od 160°C - praktycznie biorąc, zawsze.

Należy też podkreślić, że wprowadzenie, zgodnie ze znanymi sposobami, do proszków zdolnych do utworzenia dyspersji substancji ciekłych rozpuszczalnych w wodzie ale też samorzutnie emulgujących się w wodzie jest często trudniejsze niż wprowadzenie cieczy nierozpuszczalnych w wodzie.

Zwłaszcza korzystny jest sposób według wynalazku w odniesieniu do ciekłych substancji dodatkowych, które w trakcie wytwarzania zgodnie ze znanymi sposobami proszków zdolnych do utworzenia dyspersji ulatniają się lub ulegają przemianie, na przykład w wyniku hydrolizy, oddziaływania z innymi składnikami proszku lub rozkładu, jak również w odniesieniu do substancji dodatkowych zmniejszających stabilność podczas przechowywania kompozycji proszków dyspersyjnych lub zdolność tych kompozycji do utworzenia dyspersji. Jako przykłady mogą tu posłużyć:

- Emulgatory atorowtne jakn reologieznc śrzc^k i riodatkowet oe wzgeędu na odnzi aĘwanie z koloidami ochronnymi wchodzącymi w skład kompozycji mogą one jednak doprowadzić do sklejania się cząstek proszku dyspersyjnego.

185 967

- Zmiękczacze lub środki ułatwiające powstawanie powłok stosowane w celu obniżenia temperatury tworzenia się powłok; takie spośród nich, jak BCA, ze względu na stosunkowo niską temperaturę wrzenia zmniejszają twardość powłoki jedynie przejściowo. Dlatego również w trakcie ich wprowadzania podczas suszenia mogą się one ulatniać lub sprzyjać sklejaniu się cząstek.

- Podatne na hydrolizę substancje dodatkowe wprowadzane w celu polepszenia przyczepności lub jako środki hydrofobizujące, takie jak silany, na przykład γ-aminopropylotrietoksysilan lub metylo- i propylotrietoksysilan.

- Reaktywne środki sieciujące zwiększające w wyniku sieciowania odporność kopolimerów na działanie rozpuszczalników; są to na przykład diaminy, bisacetylooctany i izocyjaniany.

- Reaktywne katalizatory, takie jak na przykład nadtlenki.

Zgodnie z dotychczas znanymi sposobami modyfikowania kompozycji proszków dyspersyjnych, ciecze takie można w wielu przypadkach dodawać do proszków zdolnych do utworzenia dyspersji dopiero w trakcie użytkowania, na przykład na budowie. Stwarza to jednak niebezpieczeństwo wymieszania niewłaściwego pod względem zastosowanych ilości lub sposobu postępowania. Zastrzegany tu sposób umożliwia wreszcie wpływanie na początek czasu oddziaływania dodawanej cieczy, zależy to bowiem od tego, czy użyty nośnik wiąże się z tą cieczą na zasadzie adsorpcji, czy też ciecz jest w nim całkowicie lub częściowo rozpuszczona.

Przykłady

Przepis ogólny

Do typowego miksera kuchennego wprowadza się 350 g nośnika i w temperaturze pokojowej wkrapla się ciecz wciągu około 30 minut, stosując 1. stopień szybkości mieszania. Całość miesza się jeszcze przez 10 minut i wyładowuje proszkową mieszaninę.

Wprowadzenie tej proszkowej mieszaniny do kompozycji proszku dyspersyjnego odbywa się w takim samym urządzeniu, również w temperaturze pokojowej.

Przykład 1

W wyżej opisany sposób nanosi się 235 g Arkopalu^R N 060 (alkilofenolowy eter glikolu etylenowego lub jego oligomerów z 6 jednostkami tlenku etylenu, firmy Hoechst) na 350 g polialkoholu winylowego) WX 28/20 i następnie miesza w stosunku ilościowym 5:98 ze stabilizowanym za pomocą polialkoholu winylowego), zdolnym do utworzenia dyspersji proszkiem na podstawie kopolimeru octan winylu/etylen (RE 545 z firmy Wacker-Chemie). Skłonność do sklejania się cząstek nie zwiększa się przy tym w porównaniu z proszkiem dyspersyjnym nie modyfikowanym ArkopalemR Również zdolność do utworzenia dyspersji pozostaje niezmiennie dobra.

Przykład 2

W wyżej opisany sposób nanosi się 190 g Arkopalu N 060 (alkilofenolowy eter glikolu etylenowego lub jego oligomerów z 6 jednostkami tlenku etylenu, firmy Hoechst) na 350 g poli(chlorku winylu) (VH 315/100 firmy Vinnolit) i następnie miesza w stosunku ilościowym 5,7:98 ze stabilizowanym za pomocą polialkoholu winylowego) zdolnym do utworzenia dyspersji proszkiem na podstawie kopolimeru octan winylu (VeoVa10) laurynian winylu (RI 538 z firmy Wacker-Chemie). Skłonność do sklejania się cząstek nie zwiększa się przy tym w porównaniu z proszkiem dyspersyjnym nie modyfikowanym ArkopalemR Również zdolność do utworzenia dyspersji pozostaje niezmiennie dobra.

Porównawczy przykład 1

Podczas wytwarzania przedstawionego w przykładzie 2 proszku zdolnego do utworzenia dyspersji (RT 538 Z), przed rozpyleniem wodnej dyspersji kopolimeru wprowadza się do niej 2% wagowych (w przeliczeniu na udział części stałych) Arkopalu^R N 060. Tak otrzymany proszek już przed zmagazynowaniem zawiera bryłki niezdolne do utworzenia dyspersji. Również ścianki suszarki, zwłaszcza w części stożkowej, w pobliżu wylotu, są silnie oblepione. Cząstki przesianego proszku wykazują silną skłonność do sklejania się. Zdolność do tworzenia dyspersji jest wyraźnie gorsza niż w przypadku produktu z przykładu 2.

185 967

Przykład 3

W wyżej opisany sposób nanosi się 75 g Arkopalu^R N 100 (alkilofenolowy eter glikolu etylenowego lub jego oligomerów z 10 jednostkami tlenku etylenu, firmy Hoechst) na 350 g bentonitu i następnie miesza w stosunku ilościowym 17,5:98 ze stabilizowanym za pomocą polialkoholu winylowego) zdolnym do utworzenia dyspersji proszkiem na podstawie kopolimeru octan winylu/etylen (RE 526 z firmy Wacker-Chemie). Skłonność do sklejania się cząstek nie zwiększa się przy tym w porównaniu z proszkiem dyspersyjnym nie modyfikowanym ArkopalemR. Również zdolność do utworzenia dyspersji pozostaje niezmiennie dobra.

Przykład 4

W wyżej opisany sposób nanosi się 190 g Arkopalu N 060 (alkilofenolowy eter glikolu etylenowego lub jego oligomerów z 6 jednostkami tlenku etylenu, firmy Hoechst) na 350 g poli(chlorku winylu) (VH 315/100 firmy Vinnolit) i następnie miesza w stosunku ilościowym 5,7:98 ze stabilizowanym za pomocą polialkoholu winylowego) zdolnym do utworzenia dyspersji proszkiem na podstawie kopolimeru octan winylu z 0,8% wagowych N-metyloloakiyloamidu (NMA) (LL 5001 firmy Wacker-Chemie GmbH). Skłonność do sklejania się cząstek nie zwiększa się przy tym w porównaniu z proszkiem dyspersyjnym nie modyfikowanym ArkopalemR. Również zdolność do utworzenia dyspersji pozostaje niezmiennie dobra.

Przykład 5

W wyżej opisany sposób nanosi się 190 g BCA (zmiękczacz na podstawie octanu monobutylowego eteru glikolu etylenowego) na 350 g poli(chlorku winylu) (VH 315/100 firmy Vinnolit). Następnie 8,7 g tak otrzymanego proszku miesza się z 97,3 g stabilizowanego za pomocą polialkoholu winylowego) zdolnego do utworzenia dyspersji proszku na podstawie kopolimeru octanu winylu z 0,8% wagowych N-metyloloakryloamidu zawierającego 10% wagowych Hydritu (kaolinu) jako środka przeciwdziałającego sklejaniu się cząstek. Skłonność do sklejania się cząstek nie zwiększa się przy tym w porównaniu z proszkiem dyspersyjnym nie modyfikowanym Arkopalem. Również zdolność do utworzenia dyspersji pozostaje niezmiennie dobra.

Porównawczy przykład 2

Podczas wytwarzania przedstawionego w przykładzie 5 proszku zdolnego do utworzenia dyspersji (kopolimer VAc/NMAX to jest kopolimer octanu winylu zN-metyloloakryloamidem) przed rozpyleniem wodnej dyspersji kopolimeru, wprowadza się do niej BCA w postaci emulsji wodnej. Cząstki proszku otrzymanego po rozpyleniu wykazywały skłonność do sklejania się.

Przykład 6

W wyżej opisany sposób nanosi się 150 g metylotrietoksysilanu (temperatura wrzenia 142°C) na 350 g żelu krzemionkowego (RotisorbuR firmy Roth). Następnie tak otrzymany proszek miesza się w stosunku ilościowym 1:9 ze stabilizowanym za pomocą poli(alkoholu winylowego) zdolnym do utworzenia dyspersji proszkiem na podstawie kopolimeru octan winylu/etylen (RE 545 z firmy Wacker-Chemie). Proszek ma znaczną zdolność do tworzenia dyspersji, a jego cząstki nie wykazują skłonności do sklejania się. Współrozpylanie silanu jest niemożliwe ze względu na jego niską temperaturę wrzenia.

Przykłady od 7 do 9

Porównuje się zastosowanie jako kleju topliwego (plastycznego) modyfikowanego proszku dyspersyjnego według wynalazku z takimi kompozycjami klejów topliwych, w przypadku których ciekłe substancje dodatkowe wprowadza się dopiero w trakcie wytwarzania kompozycji kleju topliwego.

Podstawowa receptura kleju topliwego

350 g cementu portlandzkiego PZ 35 F

120 g piaspu swarcowcgo F 32 (firmy Quarzwerke FrecFen)

476 g piiałai kw^acowego nr 12 Cfiimy Ambeegee 2230^^^^) g proszku dyspersyjnego g mFtylohvdroksyFtvlowFgo eteru celulozy (MHEC)

1000 g

Ilość wody do rozrobienia: około 230 ml na 1000 g suchej mieszaniny.

185 967

Ocena czasu zwilżania (czasu wiązania)

W celu przeprowadzenia oceny, płytki Etaplanu powleka się za pomocą łopatki dentystycznej kompozycjami klejów topliwych przedstawionymi w przykładach 7-9. Następnie w jednominutowych odstępach nakłada się płytki ceramiczne (5 cm x 5 cm) i każdą w ciągu 30 sekund obciąża ciężarem 2 kg. Po upływie jednej godziny zdejmuje się płytki ceramiczne i określa czas (czas zwilżania lub wiązania), który można odczekać do uzyskania jeszcze 50% zwilżenia płytki ceramicznej klejem. Czas zwilżania (wiązania) stanowi więc kryterium tak zwanego „czasu otwartego” świadczącego o możliwości użytkowania kompozycji kleju topliwego.

Nazwą mieszaniny podstawowej określa się w dalszym tekście podaną uprzednio podstawową recepturą kleju topliwego z pominięciem udziału proszku dyspersyjnego i eteru celulozy.

Przykład 7:

Mieszanina podstawowa (g)	94,6	94,6	94,6
MHEC (15 000 mPa-s, nie modyfikowany) (g)	0,4	0,4	0,4
RI 538 Z (kopolimer VAc/VeoVA/VL) (g)	5,0	5,0	-
Arkopal N 060 (ciekły) (g)	-	0,1	-
Modyfikowany proszek z przykładu 2 (g)	-	-	5,0
Czas zwilżania (wiązania) (minuty)	7	14	12

Przykład 8:

Mieszanina podstawowa (g)	94,6	94,6	94,6
MHEC (15000 mPa-s, nie modyfikowany) (g)	0,4	0,4	0,4
LL 5001 (kopolimer Vac (NMA) (g)	5,0	5,0	-
Arkopol N 060 (ciekły) (g)	-	0,1	-
Modyfikowany proszek z przykładu 4 (g)	-	-	5,0
Czas zwilżania (wiązania) (minuty)	7	11	13

Przykład 9:

Mieszanina podstawowa (g)	94,6	94,6	94,6
MHEC (30 000 mPa-s, modyfikowany) (g)	0,4	0,4	0,4
RI 538 Z (kopolimer VAc/VeoVA/VL) (g)	5,0	5,0	-
Arkopal N 060 (ciekły) (g)	-	0,1	-
Modyfikowany proszek z przykładu 2 (g)	-	-	5,0
Czas zwilżania (wiązania) (minuty)	17	25	23

Wyniki z przykładów 7-9 wskazują, że uzyskane dzięki dodatkowi emulgatora przedłużenie „czasu otwartego” można też osiągnąć zarówno na drodze następnego uzupełniającego dodatku ciekłego emulgatora do przewidzianej recepturą proszkowej mieszaniny kleju topliwego, jak i w wyniku wprowadzenia modyfikowanego emulgatorem proszku dyspersyjnego według wynalazku. Zastosowanie modyfikowanego proszku dyspersyjnego według wynalazku ma dla użytkującego go przetwórcy tę zaletę, że pozwala na uniknięcie jednej operacji przetwórczej (zmieszania z emulgatorem) i w ten sposób eliminuje problem złej mieszalności ciekłego emulgatora z przewidzianą recepturą mieszaniną proszkową kleju topliwego.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania modyfikowanych substancjami dodatkowymi zdolnych do utworzenia dyspersji w wodzie kompozycji proszków dyspersyjnych na podstawie polimerów związków etylenowo nienasyconych na drodze suszenia odpowiednich wodnych dyspersji polimeru i dodania do nich substancji dodatkowych, znamienny tym, że w temperaturze < 50°C ciekłe substancje dodatkowe nanosi się na proszkowy nośnik i tak otrzymany proszek dodaje się po suszeniu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako nośniki stosuje się materiały nieorganiczne lub organiczne, których cząstki mają wymiary od 0,005 do 3θ0θ pm i/lub, których oznaczona metodą BET powierzchnia przekracza 10 m²/g.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się rozpuszczalne w wodzie lub nierozpuszczalne w wodzie nośniki zdolne do wchłonięcia 10-75% wagowych cieczy w przeliczeniu na ciężar nośnika, w których to nośnikach ciekłe substancje dodatkowe nie rozpuszczają się lub rozpuszczają się tylko w niewielkim stopniu.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako nośniki stosuje się jedną lub większą liczbę substancji z grupy obejmującej strącaną kredę, węglany o drobnych cząstkach, takie jak węglan magnezu lub węglan wapnia, wodorokrzemiany magnezu, dwutlenek tytanu, tlenki glinu, ziemie bielące, aktywowany tlenek glinu, wermikulity, spieniony perlit, fosforany, takie jak fosforan sodu, rozpuszczalny w wodzie lub nierozpuszczalny w wodzie poli(alkohol winylowy), rozpuszczalne w wodzie lub nierozpuszczalne w wodzie celuloza i jej pochodne, rozpuszczalne w wodzie lub nierozpuszczalne w wodzie skrobia i jej pochodne, proszkowy poli(chlorek winylu), proszkowy polistyren.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako nierozpuszczalne w wodzie nośniki stosuje się nośniki, w których rozpuszczają się ciekłe substancje dodatkowe i które są zdolne do wchłonięcia ciekłej substancji dodatkowej w ilości przekraczającej 10% ich ciężaru i nie stają się przy tym kleiste.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako nośniki stosuje się jeden lub większą liczbę kauczuków z grupy obejmującej kauczuk naturalny, izoprenowy, styrenowo-butadienowy, chloroprenowy, butadienowo-akrylonitrylowy, izobutylenowo-izoprenowy, etylenowo-propylenowo-dienowy, akrylanowo-butadienowy, polisulfidowy, silikonowy, butadienowy, epichlorohydrynowo-oksyetylenowy, albo żywic utwardzalnych, takich jak żywice epoksydowe, melaminowe, mocznikowe, fenolowo-formaldehydowe, poliestrowe, silikonowe, albo usieciowanych polialkoholi winylowych) i usieciowanych polisacharydów.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania modyfikowanych substancjami dodatkowymi zdolnych do utworzenia dyspersji w wodzie, kompozycji proszków dyspersyjnych na podstawie polimerów związków etylenowo nienasyconych.

Zdolne do utworzenia dyspersji wodnych kompozycje proszków dyspersyjnych na podstawie polimerów związków etylenowo nienasyconych uzyskują coraz większe znaczenie w różnorodnych dziedzinach zastosowania. Do wytwarzania takich zdolnych do utworzenia dyspersji proszków dyspersyjnych używa się przy tym odpowiednich wodnych dyspersji polimerów, które suszy się znanymi sposobami, zwykle dodając środki ułatwiające rozpylanie i środki przeciwdziałające sklejaniu się cząstek. Na ogół suszenie odbywa się metodą rozpyłową:

185 967 możliwe jest również suszenie dyspersji polimeru metodą liofilizacji i w niektórych przypadkach suszenie cienkowarstwowe. Sposoby wytwarzania zdolnych do utworzenia dyspersji proszków dyspersyjnych są często opisywane w literaturze patentowej; jako przykłady można wymienić europejskie opisy patentowe nr 78 449 i 149 098 (odpowiednik opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr4859751).

W celu dopasowania właściwości proszku dyspersyjnego do wymagań poszczególnych kierunków zastosowania często występuje konieczność modyfikowania proszku dyspersyjnego za pomocą substancji dodatkowych. Uzupełniające wprowadzanie zwłaszcza ciekłych substancji dodatkowych, takich jak środki hydrofobizujące, emulgatory, środki zwiększające przyczepność, środki sieciujące, środki biobójcze lub środki ułatwiające tworzenie się powłok nastręcza przy tym trudności z tego względu, że ich dodanie często prowadzi do sklejania się cząstek proszku, bądź też niemożliwe jest jednorodne wymieszanie wymaganej ilości dodatku.

W europejskim opisie patentowym nr 493 168 zaproponowano, aby ciekłe polisiloksany, wprowadzane jako środek hydrofobizujący, rozpylać wraz z dyspersją polimeru. Wadę takiego sposobu postępowania stanowi fakt, że niejednokrotnie podczas współrozpylania funkcyjne grupy alkoksysilanowe polisiloksanu mogą w warunkach suszenia rozpyłowego ulegać przedwczesnej hydrolizie. Silany i siloksany zawierające łatwo hydrolizujące grupy, takie jak na przykład grupy oksymowe, aminowe i acylowe, nie mogą być wprowadzane w taki sposób.

Modyfikowanie proszków dyspersyjnych na drodze współrozpylania ciekłej substancji dodatkowej z dyspersją polimeru nie może być uniwersalnie stosowane również i w innych przypadkach. Podczas współrozpylania wielu emulgatorów z dyspersjami polimerów, ze względu na wzajemne oddziaływanie emulgatorów jak również innych rozpuszczalnych w wodzie ciekłych substancji dodatkowych z koloidami ochronnymi stosowanymi jako środki ułatwiające rozpylanie, może nastąpić takie obniżenie temperatury zeszklenia tych ostatnich, że doprowadzi to do sklejania się cząstek polimeru. Pogarsza to zarówno zdolność proszku dyspersyjnego do tworzenia dyspersji, jak i stabilność proszku w trakcie przechowywania.

Ciekłych substancji dodatkowych o niskiej temperaturze wrzenia lub lotnych z parą wodną również nie można wprowadzać metodą współrozpylania, ponieważ w warunkach suszenia rozpyłowego zostają one co najmniej częściowo usunięte z parą wodną albo z gazem obojętnym. Stwarza to konieczność zainstalowania i eksploatowania kosztownych urządzeń do odzyskiwania albo do spalania substancji resztkowych w celu spalania zawartych w gazie odlotowym par często drogich składników ciekłych.

Duże trudności we wprowadzaniu metodą współrozpylania sprawiają przede wszystkim ciekłe substancje dodatkowe rozpuszczalne w wodzie lub samorzutnie emulgujące się w wodzie. Możliwe jako sposób alternatywny późniejsze wprowadzanie takich cieczy do proszku prowadzi do wspomnianych uprzednio zjawisk sklejania się cząstek bądź też niejednorodności mieszaniny. W opisie patentowym EP-A 56 662 opisano sposób wytwarzania proszków dyspersyjnych na drodze rozpylania odpowiednich, wodnych dyspersji polimerowych, przy czym to rozpylanie prowadzone jest w obecności środków przeciwzbrylaniu w celu ograniczenia sklejania się cząstek polimeru podczas składowania. Wskazano tu na hydrofobowany kwas krzemowy jako odpowiedni środek przeciw zbrylaniu.

Według tego sposobu, hydrofobowany kwas krzemowy otrzymuje się korzystnie przez nanoszenie ciekłego środka dodatkowego (poliorganosiloksanu) na nośnikową substancję występującą w postaci proszku (dwutlenek krzemu). W przykładzie 1 zilustrowano suszenie rozpyłowe wodnej dyspersji poliwinylooctanu w obecności wprowadzonego hydrofobowanego dwutlenku krzemu.

Zaistniała więc potrzeba opracowania takiego sposobu modyfikowania ciekłymi substancjami dodatkowymi zdolnych do utworzenia dyspersji kompozycji proszków dyspersyjnych, aby można było wprowadzić takie ciecze do proszku dyspersyjnego bez spowodowania rozkładu lub ulatniania się substancji dodatkowej, przedwczesnego usieciowania podstawowego polimeru bądź też pogorszenia zdolności proszku dyspersyjnego do utworzenia dyspersji.