防潮石膏板和用于制备其的浆料制造技术

石膏板，其包含覆盖片和位于所述覆盖片上的石膏层。所述石膏层包含异氰酸酯、水和灰泥的反应产物。所述异氰酸酯提高石膏板的防潮性。制造石膏板的方法，包括使异氰酸酯、水和灰泥结合以形成浆料，并将所述浆料施加到覆盖片以在所述覆盖片上形成所述石膏层的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防潮石膏板和用于制备其的浆料 相关申请 本申请要求2012年5月14日提交的美国临时专利申请序列号61/646, 625的优 先权和所有权益，在此明确地作为参考整体并入本文。 专利
本专利技术总体涉及浆料，和由该浆料形成的石膏板。更具体地，本专利技术涉及从位于覆 盖片上的浆料形成的石膏层。该石膏层包含灰泥、水和异氰酸酯，以形成石膏板。所述异氰 酸酯提高了所述石膏板的防潮性。
技术介绍
石膏板是由两个覆盖片与通常夹在所述覆盖片之间的石膏层制成的复合材料。通 常，该石膏层由浆料形成。制造石膏板用于各种应用中，其中每种应用具有特定的性能要 求。例如石膏板可以用作结构建筑面板。在该应用中，石膏板可以用在结构的内部和外部 的壁上，包括暴露于水和湿气的区域。 遗憾的是，石膏板的石膏层具有吸收水分的倾向。例如，当在约70° F下浸泡在水 中两小时时，基于100重量份的石膏层，石膏层可以吸收高达40至50重量份的水。石膏层 吸收水可以降低石膏板的强度，提高石膏板对微生物生长的脆弱性，并导致覆盖片与石膏 层分层。 行业已经尝试通过向石膏板中掺入防潮性组分如蜡添加剂和硅酮添加剂来改善 防潮性。尽管这些添加剂可以有效地改进石膏板的防潮性，但是各添加剂有其自己的缺点。 例如，蜡添加剂需要大剂量以有效地改进石膏板的耐水性。硅酮添加剂不利地与用来在石 膏板中创建空隙的皂相互作用，从而导致在该过程中增加皂的需求。此外，通过增加V0C排 放，释放挥发性低分子量低聚物和释放易燃的氢气，硅酮添加剂可能对环境空气质量产生 不利的影响。 通常，防潮性组分在形成石膏层的浆料中不完全混溶。这种不完全的混溶性可能 不利地影响石膏板的防潮性。 因此，仍然存在着提供改进的防潮石膏板的可能性。 专利技术概述和优点 本专利技术提供石膏板，其包含覆盖片和位于所述覆盖片上的石膏层。石膏层包含灰 泥、水和异氰酸酯的反应产物。异氰酸酯在25°c下为液体，并且包含二苯基甲烷二异氰酸 酯。 本专利技术还提供了一种制造石膏板的方法。该方法包含使灰泥、水和在25°c下为液 体且包含二苯基甲烷二异氰酸酯的异氰酸酯结合，以形成浆料的步骤。该方法还包含将所 述浆料施加到覆盖片，以在所述覆盖片上形成石膏层的步骤。 本专利技术又还提供石膏板，其包含覆盖片和位于所述覆盖片上的石膏层。石膏层包 含灰泥、水和异氰酸酯的反应产物。该反应产物是在用于提高异氰酸酯与水的混溶性的乳 化剂存在下。所述乳化剂选自硫酸盐、磺酸盐及其组合。 异氰酸酯改进石膏板的物理性能。更具体地，异氰酸酯与水反应形成聚脲。聚脲提 高了石膏层的防潮性。此外，乳化剂提高了异氰酸酯与水的混溶性，从而增加聚脲的形成。 附图简要说明 本专利技术的其它优点将容易理解，因为当结合附图来考虑时通过参照以下详细描 述，其变得更好理解： 图1A是根据本专利技术的石膏板的侧视图，其示出了覆盖片和石膏层；和 图1B是根据本专利技术的石膏板的侧视图，其示出了两个覆盖片夹着石膏层。 专利技术详述 本专利技术提供一种石膏板10。在本领域中也通常将石膏板10称为干式墙、纸面石 膏板、石膏墙板、墙板等。石膏板10不限于任何特定的用途，即石膏板10可用于墙壁、天花 板、地板、瓷砖基体、拱腹等。以下将进一步描述石膏板10。 石膏板10包含石膏层12。本领域中也将石膏层12称为石膏芯。通常，石膏层12 被制造并处理以具有常规的厚度，例如其厚度小于1英寸，或者约1/8英寸至约3/4英寸， 或者约1/4英寸至约5/8英寸之间，或者在这些值的最低值和最高值之间的任何范围。虽 然不必要，但石膏层12可包含多个空隙，以降低石膏层12的重量。 石膏层12包含灰泥、水和异氰酸酯的反应产物。石膏层12还可以包含一种或多 种添加剂组分。在某些实施方式中，石膏层12基本上由灰泥、水和异氰酸酯的反应产物组 成。以下将进一步对合适的添加剂组分的实例进行描述和举例说明。 灰泥包含许多孔，并且在本领域中也可以称为硫酸钙半水合物（CaS04 ? 0. 5H20)、 烧结石膏或者熟石膏。灰泥能够与水反应，从而形成包含在本领域中也可称为石膏的硫酸 钙二水合物（CaS04*2H20)的反应产物。因为硫酸钙的水合状态可以变化，或者在给定的情 况下在一定时间内，例如硫酸钙半水合物（CaS04 ? 0. 5H20)和水的反应期间内是未知的，所 以这些术语有时使用不一致，且因此在本领域中可互换。如本文所使用的，灰泥是硫酸钙 半水合物（CaS04 ? 0. 5H20)且石膏是硫酸钙二水合物（CaS04 ? 2H20)。应当理解的是，灰 泥可以具有大于〇. 5的水合状态和甚至接近石膏的水合状态，即约2的水合状态。 本专利技术并不限于任何特定类型的灰泥。合适的灰泥、以及来源和用于获得灰泥 的反应的实例描述在Martin等的U.S.专利No. 8, 016, 961、Sethuraman的U.S.专利 No. 6, 706, 128、Sethuraman等的U.S?专利No. 6, 422, 734 和Sethuraman等的U.S?专利 No. 6, 783, 587中；以下将其称为并入的参考文献，其公开内容在此通过参考整体并入本文 中，只要并入的公开内容与本专利技术的总体范围不相冲突。 水和灰泥以约0. 5至约1. 5、或者约0. 75至约1. 25、或者约0. 80至约1. 0,或者在 这些值的最低值和最高值之间的任何范围的重量比反应。在该反应中，经过一段相当短的 时间灰泥再水合至其二水合物状态。反应所需的实际时间通常取决于所使用的煅烧炉的类 型和用于形成所述灰泥的石膏岩的类型（例如，如在并入的参考文献中所描述的）。可以通 过使用添加剂组分，例如促进剂和延迟剂，将反应时间控制到一定程度，下文进一步描述所 述添加剂组分。反应放出热量，即该反应是放热的。在反应期间，随着（水合）反应产物形 成/凝固，石膏层12通常将从流体状态转变为硬的或凝固状态。当处于流体状态时，石 膏层12通常被称为浆料。约15秒至约40秒之后，石膏层12通常将变为凝固的（即，较少 流体或刚性的）。在本领域中可将其称为硬化期（stiffeningphase)。凝固之后，可以将 石骨层12切割成不同长度。 可以以不同量使用灰泥以在石膏层12中形成石膏。石膏层12中存在的石膏的量 将取决于石膏板10所需要的厚度。例如，当需要1/2英寸厚的石膏板10时，石膏层12将 通常含约337至约11801bs每1000平方英尺（msf)、或者约548至约9701bs每1000平方 英尺（msf)、或者约674至约8431bs每1000平方英尺（msf)或者在这些值的最低值和最高 值之间的任何范围内的量的石膏。可以将以msf表示的石膏量施加并且调整至石膏层12 的不同厚度。例如，对于5/8英寸厚的板，石膏层12将通常含有约1785至约20401bs/msf 量的石膏。下文进一步描述石膏板10的一般尺寸和制造方法。 在某些实施方式中，相对于灰泥存在过量的水。异氰酸酯与过量的水反应，以在石 膏层12中形成聚合物基体，用于提高石膏板10的防潮性。在石膏层12的硬化期期间，聚 合物基体分散遍及形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
石膏板，包含：覆盖片，和位于所述覆盖片上的石膏层，所述石膏层包含以下的反应产物：异氰酸酯，其在25℃下是液体并包含二苯基甲烷二异氰酸酯，水，和灰泥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.14 US 61/646,6251. 石膏板，包含： 覆盖片，和 位于所述覆盖片上的石膏层，所述石膏层包含以下的反应产物： 异氰酸酯，其在25°C下是液体并包含二苯基甲烷二异氰酸酯， 水，和 灰泥。2. 如权利要求1所述的石膏板，其中所述水相对于所述灰泥过量，并且其中所述液体 异氰酸酯与所述过量的水反应以在所述石膏层中形成聚合物基体用于提高所述石膏板的 防潮性。3. 如权利要求1或2所述的石膏板，其中： i) 所述液体异氰酸酯在25°C下具有约1至约2500cps的动态粘度， ii) 所述液体异氰酸酯选自2, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、与所述2, 4' -二苯基甲烷二 异氰酸酯不同的改性异氰酸酯、聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯及其组合，或者 和ii)两者。4. 如权利要求1至3中任一项所述的石膏板，其中所述液体异氰酸酯进一步包含 4, 4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。5. 如权利要求1至4中任一项所述的石膏板，其中： i) 基于100重量份所述液体异氰酸酯计，所述2, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯的存在量 为约10至约55重量份，并且基于100重量份所述液体异氰酸酯计，所述4, 4' -二苯基甲烷 二异氰酸酯的存在量为约45至约90重量份， ii) 基于100重量份所述液体异氰酸酯计，所述改性异氰酸酯的存在量为约15至约35 重量份，和基于100重量份所述液体异氰酸酯计，所述4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯的存在 量为约65至约85重量份，或者 iii) 基于100重量份所述液体异氰酸酯计，所述聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯的存在量 为约30至约75重量份，并且基于100重量份所述液体异氰酸酯计，所述4, 4' -二苯基甲烷 二异氰酸酯的存在量为约20至约70重量份。6. 如权利要求1至5中任一项所述的石膏板，其中： i) 基于100重量份所述灰泥计，所述液体异氰酸酯以约0. 1至约10重量份的量反应， ii) 所述水和所述灰泥以约〇. 5至约1. 5的重量比反应，或者 和ii)两者。7. 如权利要求1至6中任一项所述的石膏板，其中所述液体异氰酸酯与基于100重量 份所述液体异氰酸酯计约1至约10重量份的量的含活性氢的物质组分反应形成预聚物。8. 如权利要求1至7中任一项所述的石膏板，其中所述石膏层基本上不含： i) 补充发泡剂，但在所述石膏层中包括多个空...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·库玛，S·伊尔，C·坦贵，D·尼德兹维奇，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE