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石膏板

阅读：965发布：2020-05-13

IPRDB可以提供石膏板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本文提供了一种包含芯体的石膏板，所述芯体包含石膏；流化剂；一种或多种防水剂；和玻璃纤维。本文还提供了制造这种石膏板的方法。，下面是石膏板专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种包含芯体的石膏板，所述芯体的体积密度至少为1025kg/m3并且包含以下物质的混合物：-石膏；

-总量至少为2400g/m3的选自聚羧酸酯醚和聚膦酸酯聚氧化烯的一种或多种流化剂；

-一种或多种防水剂；以及

-总量至少3200g/m3的玻璃纤维。

2.如权利要求1所述的石膏板，其特征在于，所述芯体包含含量范围3200g/m3至12000g/3

m的玻璃纤维。

3.如权利要求1或2所述的石膏板，其特征在于，所述流化剂是聚羧酸酯醚。

4.如权利要求1至3中任一项所述的石膏板，其特征在于，所述芯体的体积密度为至少

1050kg/m3。

5.如权利要求1至4中任一项所述的石膏板，其特征在于，所述芯体包含一种或多种粘土矿物以及一种或多种聚硅氧烷防水剂的混合物。

6.如权利要求5所述的石膏板，其特征在于，基于一种或多种粘土矿物的总重量，所述一种或多种聚硅氧烷的总重量为1wt％至50wt％。

7.如权利要求5或6所述的石膏板，其特征在于，所述芯体包含的所述一种或多种粘土矿物总量为10g/m3至50kg/m3。

8.如权利要求1至7中任一项所述的石膏板，其特征在于，所述芯体的体积密度为至少

1100kg/m3，并包含：

-70wt％至97wt％石膏；

-总量至少为4000g/m3的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

-至少2500g/m3的聚硅氧烷；

-至少10000g/m3的一种或多种粘土矿物；以及-至少3200g/m3的玻璃纤维。

9.如权利要求1至8中任一项所述的石膏板，其特征在于，所述芯体的体积密度为至少

1100kg/m3，并包含总量至少6000g/cm3的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂。

10.如权利要求1至9中任一项所述的石膏板，其特征在于，所述芯体根据标准ASTM C473-12测定的压缩强度为至少20N/m2。

11.如权利要求1至10中任一项所述的石膏板，其特征在于，所述芯体具有两个面，其中所述面中的至少一个设置有衬里。

12.一种提供如权利要求1至11中任一项所述石膏板的方法，所述方法包括以下步骤：(i)以相对量提供含水石膏浆料，其包含：灰泥、水、一种或多种流化剂、一种或多种防水剂、和玻璃纤维；从而获得如权利要求1至11中任一项所述的芯体；

(ii)将所述浆料成形为板材；以及

(iii)使得所述板材凝固，由此获得如权利要求1至11中任一项所述的灰泥板。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述浆料包括：-水和灰泥，其中，水与灰泥的比率等于或低于0.70；

-基于所述灰泥的干重，总量范围为0.2wt％至2.0wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

-0.1wt％至2.0wt％的硅酮基防水剂；

-基于所述灰泥干重，0.1wt％至10wt％的粘土矿物；以及-基于所述灰泥干重，总量范围0.25wt％至1.5wt％的玻璃纤维。

14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述浆料具有0.45至0.70的水与灰泥的比率。

15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述浆料具有0.45至0.63的水与灰泥的比率；并且其中，基于所述灰泥的干重，所述浆料包含总量范围0.5wt％至

2.0wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂。

说明书全文

石膏板

技术领域

[0001] 本发明涉及石膏板以及用于制造该石膏板的方法。

[0002] 发明背景

[0003] 石膏板，也称为干式墙或灰泥板，在本领域中是众所周知的。适用于潮湿条件(例如厨房和浴室，)或甚至室外的石膏板不太常见。

[0004] WO2006024549公开了具有提高板耐水性的面的石膏板。然而，石膏板在耐水性上的现有改进还导致了某些机械性能(例如，抗剥离性(racking resistance))变差。另一方面，具有出色抗剥离性的灰泥板具有较低的耐水性。因此，需要具有良好防水性能和良好抗剥离性的灰泥板。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种具有良好防水性以及良好抗剥离性的石膏板或墙板。良好的防水性意味着当在潮湿条件下(例如，户外，或湿的地方如浴室、厨房或游泳池建筑)中时，石膏板不会变弱或仅在很小程度上变弱。

[0006] 本发明人发现具有极其出色耐水性和抗剥离性的石膏板可以通过提供含有防水剂、高含量玻璃纤维或聚乙烯醇纤维、以及流化剂的高密度石膏板来获得。

[0007] 更具体地，本文提供了以下方面：

[0008] 方面1.一种包含芯体的石膏板，所述芯体的体积密度至少为1025kg/m3并且包含以下物质的混合物：

[0009] -石膏；

[0010] -总量至少为2400g/m3的选自聚羧酸酯醚和聚膦酸酯聚氧化烯的一种或多种流化剂；

[0011] -一种或多种防水剂；以及

[0012] -总量至少3200g/m3的玻璃纤维。

[0013] 方面2.如方面1所述的石膏板，其中，所述芯体包含含量范围为3200g/m3至12000g/m3的玻璃纤维。

[0014] 方面3.如方面1或2所述的石膏板，其中，所述流化剂是聚羧酸酯醚。

[0015] 方面4.如方面1至3中任一项所述的石膏板，其中，所述芯体的体积密度为至少1050kg/m3，优选至少1100kg/m3。

[0016] 方面5.如方面1至4中任一项所述的石膏板，其中，所述芯体包含一种或多种粘土矿物以及一种或多种聚硅氧烷防水剂的混合物。

[0017] 方面6.如方面1至5中任一项所述的石膏板，其中，基于一种或多种粘土矿物的总重量，所述一种或多种聚硅氧烷的总重量为1wt％至50wt％。

[0018] 方面7.如方面5或6所述的石膏板，其中，所述芯体包含的所述一种或多种粘土矿3 3
物总量为10g/m至50kg/m。

[0019] 方面8.如方面1至7中任一项所述的石膏板，其中，所述芯体的体积密度为至少1100kg/m3，并包含：

[0020] -70wt％至97wt％石膏；

[0021] -总量至少为4000g/m3的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

[0022] -至少2500g/m3的聚硅氧烷；

[0023] -至少10000g/m3的一种或多种粘土矿物；以及

[0024] -至少3200g/m3的玻璃纤维。

[0025] 方面9.如方面1至8中任一项所述的石膏板，其中，所述芯体的体积密度为至少3 3
1100kg/m；并包含总量至少6000g/cm的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂。

[0026] 方面10.如方面1至9中任一项所述的石膏板，其中，所述芯体根据标准ASTM C473-12测定的压缩强度为至少20N/m2。

[0027] 方面11.如方面1至10中任一项所述的石膏板，其中，所述芯体具有两个面，其中所述面中的至少一个设置有衬里。

[0028] 方面12.一种提供如方面1至11中任一项所述石膏板的方法，所述方法包括以下步骤：

[0029] (i)以特定的相对量提供含水石膏浆料，其包含：灰泥、水、一种或多种流化剂、一种或多种防水剂、和玻璃纤维；从而获得如方面1至11中任一项所述的芯体；

[0030] (ii)将所述浆料形成为板材；以及

[0031] (iii)使得所述板材凝固，由此获得如方面1至11中任一项所述的灰泥板。

[0032] 方面13.如方面12所述的方法，其中，所述浆料包括：

[0033] -水和灰泥，其中，水与灰泥的比率等于或低于0.70；

[0034] -基于所述灰泥干重，总量范围0.2wt％至2.0wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

[0035] -0.1wt％至2.0wt％的硅酮基防水剂；

[0036] -基于所述灰泥干重，0.1wt％至10wt％的粘土矿物；以及

[0037] -基于所述灰泥干重，总量范围0.25wt％至1.5wt％的玻璃纤维。

[0038] 方面14.如方面12或13所述的方法，其中，所述浆料具有0.45至0.70、优选0.45至0.60的水与灰泥的比率。

[0039] 方面15.如方面12至14中任一项所述的方法，其中，所述浆料具有0.45至0.63的水与灰泥的比率；并且其中，基于所述灰泥的干重，所述浆料包含总量范围0.5wt％至2.0wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂。

[0040] 如本文所述的石膏板在潮湿环境下具有增强的机械强度，例如对于木料框架和钢框架墙的增强的剥离强度。石膏板可以用于外部覆盖应用或用于内部应用。

[0041] 更具体地，本文所述石膏板可以用作墙壁外侧的支撑板(racking board)而不是定向纤维板(OSB)。与OSB相比，由于其在潮湿条件下的高机械阻力，本文所述的石膏板不需要防雨屏膜的存在。它也可以安装作为潮湿房间(例如浴室)面向外墙的内部支撑板。

[0042] 在具有金属框架的外墙中，本文所述的石膏板可以作为护墙板安装在结构框架构建(structural framing construction，SFS)和填充墙(安装成柱和梁结构)中。石膏板可以提供额外的刚度和对垂直风压的机械抗性。由于产品对金属框架的机械贡献，墙可以抵抗更高的风荷载压力。此外，它允许通过在机械计算中包括产品贡献对金属框架进行一些优化。与木料结构类似，产品也可以安装在湿房间面向外墙的墙内侧上。

[0043] 独立权利要求和从属权利要求列出了本发明的具体特征和优选特征。从属权利要求的特征可适当地与独立权利要求或其他从属权利要求的特征结合，和/或与在上文和/或下文描述中列出的特征结合。

[0044] 本发明的上述和其它特性、特征和优点会在下文详细说明中变得显而易见，其通过例子说明本发明的原理。本说明书仅为了举例，而不是限制本发明的范围。

具体实施方式

[0045] 本发明将关于具体实施方式进行描述。

[0046] 应注意，权利要求中使用的术语“包含”不应解释为被限制为其后列出的部分，其不排除其它部件或步骤。因此，其应被理解为指出所述特征、步骤或组分的存在，但这并不排除存在或添加一种或多种其他特征、步骤或组分或其组合。因此，表述"包括部件A和B的装置"不应被限制为所述装置仅由部件A和B构成。其表示对于本发明，所述装置的相关部件仅为A和B。

[0047] 整个说明书中，参考“一个实施方式”或“一种实施方式”。这样的参考表示在相关实施方式中描述的具体的特征包含在本发明的至少一个实施方式中。因此，在说明书中各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在一种实施方式中”不一定全部都涉及同一个实施方式，虽然它们可能会涉及同一个实施方式。此外，具体特征或特性可以任何合适的方式在一个或多个实施方式中结合，这对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

[0048] 提供以下术语，仅仅是为了有助于理解本发明。

[0049] 除非有不同表示，否则当设置及重量百分比(wt％)时，其理解为组分的重量表示为相对于其中存在组分的组合物的总重量的百分比。

[0050] 如本文中所用术语“石膏”是指式CaSO4·2H2O的二水合硫酸钙(DH)。存在于灰泥板中的石膏通常通过石膏的水合来获得。

[0051] 本文所用并且本领域普遍接受的术语“灰泥”或“灰墁”是指式CaSO4·xH2O表示的部分脱水的石膏，其中x可以为0至0.5。术语“灰泥”在本文中也称为“可水合硫酸钙”。当涉及灰泥组合物中的灰泥时术语“干重”是指包括水合水(即，上述式的xH2O)的硫酸钙的重量，但排除了组合物中的定量水。

[0052] 灰泥可以通过石膏的煅烧(即，石膏的热处理)以去除(部分)结合水来获得。为了灰泥的制备，可以使用天然或合成石膏。天然石膏可以从石膏岩或石膏砂获得。合成石膏通常源自烟气脱硫(FGD)或膦酸生产。来自FGD的石膏被称为脱硫石膏(DSG)。

[0053] 其中x为0.5的石膏被称为“半水合硫酸钙”(HH)或“硫酸钙半水合物”(SH)，即，CaSO4·0.5H2O。硫酸钙HH可以不同晶型存在；称为α和β。硫酸钙HH也被称为“石膏灰泥”或“熟石膏”。

[0054] 其中x为0的石膏被称为“硫酸钙硬石膏”或“无水硫酸钙”。“硫酸钙硬石膏III”(AIII)是指具有可逆地吸收水或蒸气的潜力的脱水HH。“硫酸钙硬石膏II”(AII)是指具有完全脱水的硫酸钙(CaSO4)。AII在较高温度下形成，并且优选不用于灰泥板的制备。

[0055] 用于石膏煅烧的方法是本领域已知的，并且在本文中不再讨论。

[0056] 本文所用的术语“灰泥板”和“石膏板”可互换使用，指可从如本文所述的石膏浆料获得的包含石膏芯体的板材(panel)或板(board)。因此，术语“灰泥板”是指可以通过灰泥凝固(水合)获得的板或板材。本文所用术语“板”或“面板”是指任意类型的任意所需尺寸的墙、天花板、或地板。

[0057] 术语“烷基”本身或作为另一取代基的一部分是指通过碳-碳单键连接的直链或支链饱和烃基。

[0058] 当下文在碳原子之后使用下标时，下标是指所述基团可包含的碳原子数。因此，例如，C1-4烷基表示具有1-4个碳原子的烷基。C1-4烷基的示例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基和叔丁基。

[0059] 术语“亚烷基”本身或作为另一取代基的一部分是指二价的烷基，即具有两个单键以连接至另外两个基团。亚烷基可以是直链或支链的，并且可以如本文所述进行取代。亚烷基的非限制性示例包括：亚甲基(—CH2—)、乙烯基(—CH2—CH2—)、和甲基亚甲基(—CH(CH3)—)。

[0060] 术语““C1-6亚烷基”本身或作为另一取代基的一部分是指二价的C1-6烷基，即具有两个单键以连接至另外两个基团。亚烷基可以是直链或支链的，并且可以如本文所述进行取代。

[0061] 术语“芳基”本身或作为另一取代基的一部分是指具有单环(即苯基)或多个稠合在一起(例如萘)或共价连接的芳环的多不饱和芳族烃基；其中，至少一个环是芳族的。典型的芳基可以包含6至10个原子，并且称为“C6-10芳基”。芳环可以是未取代的或在环上被1至4个取代基取代的。芳基可以被如下取代：卤素、氰基、硝基、羟基、羧基、氨基、酰胺基、烷基、杂烷基、卤代烷基、苯基、芳氧基、杂烷氧基、氨甲酰基、卤代烷基、亚甲二氧基、杂芳氧基、或它们的组合。C6-10芳基的示例包括苯基、萘基、茚满基或1,2,3,4-四氢-萘基。

[0062] 本文所用的术语“烷氧基”指式–ORa的取代基，其中Ra为烷基。术语C1-6烷氧基是指式–ORb的取代基，其中，Rb是C1-6烷基。

[0063] 术语“亚芳基”本身或作为另一取代基的一部分是指二价的芳基，即具有两个单键以连接至另外两个基团。例如，术语“C1-6烷基C6-10亚芳基”本身或作为另一取代基的一部分是指如本文所述的C6-10芳基，其中一个氢原子被本文所述C1-6烷基取代。

[0064] 如本文所用的术语“一价金属”是指其是离子键一部分的金属，其中所述金属形成为具有+1电荷的离子。一价金属的示例是IUPAC元素周期表的第1族的金属(因此不包括氢)。优选的一价金属是Na、K和Li。

[0065] 如本文所用的术语“二价金属”是指其是离子键一部分的金属，其中所述金属形成为具有+2电荷的离子。二价金属的示例是IUPAC元素周期表的第2族的金属。优选的二价金属是Mg和Ca。

[0066] 如本文所用的术语“三价金属”是指其是离子键一部分的金属，其中所述金属形成为具有+3电荷的离子。三价金属的示例是Al和Fe。

[0067] 当涉及可测值如参数、含量、时距等时，本文中使用的术语“约”意指包括特定值的+/-10％或更少，优选为+/-5％或更少，更优选为+/-1％或更少，更优选为+/-0.1％或更少的变量，只要所述变量适合于在所公开的发明中使用。应理解，修饰语“约”的值其自身也是具体且优选被公开的。

[0068] 本文提供了石膏板，在本文中也称为“板”或“灰泥板”。石膏板是本领域众所周知的，并且典型地包含含有石膏的芯体，所述芯体典型在一对面或衬里之间压制。本文所述石膏板的尺寸和形状并不重要。典型地，石膏板将具有范围5mm至100mm的标准厚度。在优选实施方式中，石膏板的厚度为约12.5mm。石膏板典型地具有矩形形状，但是也可以考虑其它形状。

[0069] 根据本发明第一方面的石膏板可以在户外或湿区域使用。该产品特别适合作为支撑物用于具有木料框架或金属框架的外墙。

[0070] 更具体地，本文提供了含有石膏芯体或片材的石膏板。石膏芯体在本文也称为“芯体”，其包含：

[0071] -石膏；

[0072] -流化剂，优选选自聚羧酸酯醚和聚膦酸酯聚氧化烯，优选它们的盐；

[0073] -防水剂；以及

[0074] -玻璃纤维。

[0075] 上述组分作为混合物存在于芯体中。这将在下文进一步进行解释。

[0076] 本文所述灰泥板的石膏芯体典型地包含石膏作为其主要组分。在具体实施方式中，芯体包含至少60wt％的石膏，优选至少70wt％的石膏，更优选至少85wt％的石膏。在具体实施方式中，芯体包含70wt％至97wt％的石膏，更具体地是70wt％至95wt％的石膏，例如85wt％至92wt％的石膏。这里提到的石膏浓度是指纯石膏含量，即不包括杂质。芯体的纯石膏含量可以通过差示扫描量热法/热重分析(DSC/TGA)确定。

[0077] 石膏可以是合成或天然来源的。优选石膏由高纯度灰泥(即，具有高灰泥含量，并且优选具有高硫酸钙HH含量)获得，优选具有至少93wt％(基于灰泥的总重量)硫酸钙HH含量的灰泥。本发明人发现由该灰泥获得的石膏提供了特别良好的机械性能。在具体实施方式中，石膏至少部分由合成灰泥的水合获得，特别是通过合成石膏煅烧获得的灰泥，优选DSG。合成灰泥典型地几乎不包含杂质(典型地少于5％)。在特定实施方式中，灰泥至少部分通过主要含有针状石膏晶体的DSG进行煅烧获得。在具体实施方式中，用于制造石膏芯体的灰泥可以由回收的废料石膏获得。典型地，该灰泥还具有高纯度。在某些实施方式中，用于制造石膏芯体的灰泥可以是由DSG获得的灰泥混合物、以及由回收的废料石膏获得的灰泥。

[0078] 本文所述灰泥板的石膏芯体典型地具有相对高的密度。提高板密度可以增加板强度。高密度板的生产优选涉及使用含有相对低含量的定量水的灰泥浆料。该浆料典型地具有较差的流动性。为了将流动性恢复到可接受的水平，可以添加流化剂。“流化剂(fluidizing agent)”也称为“助流剂(fluidizer)”、“分散剂”和“增塑剂”。所添加的流化剂的量可以取决于所用流化剂的类型和浆料所需的流动性。

[0079] 优选的流化剂是以下的聚合物：选自聚羧酸酯醚(PCE)，例如，聚氧化烯聚羧酸酯；和聚膦酸酯聚氧化烯。优选的，使用该聚合物的盐，例如钠盐。在具体实施方式中，流化剂是或包含聚羧酸酯聚乙二醇和聚膦酸酯聚乙二醇中的成员。

[0080] 在优选实施方式中，芯体包含一种或多种流化剂，其是聚羧酸酯醚(PCE)。这类流化剂在宽浓度范围内是有效的，由此在灰泥板的制造过程中使得灰泥浆料具有足够的流动性，即使在非常低的水与灰泥比率(例如小于0.65)时也是如此。PCE是水溶性梳形聚合物，其通常具有带(负)电荷的主链和不带电荷的侧链。主链可以包含基于选自下组单体的聚合物：丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、乙烯基、烯丙基及它们的混合物。侧链(通常为聚亚烷基二醇)可通过酯化或酰胺化接枝到带有羧酸基团的预形成主链上，或通过主链单体与带有侧链的大分子单体共聚而包含。

[0081] 本文所述灰泥板的石膏芯体可以包含一种类型的聚羧酸酯醚、或不同类型的聚羧酸酯醚混合物。

[0082] 在优选实施方式中，一种或多种PCE具有10,000道尔顿至400,000道尔顿的分子量。在其它实施方式中，一种或多种PCE具有20,000道尔顿至60,000道尔顿的分子量。

[0083] 合适的PCE化合物和用于制造其的方法的示例描述于专利EP2411346(Lafarge Gypsum)、专利US6777517(德固赛公司(Degussa))、专利US5798425(Süddeutsche Kalkstickstoff)、专利申请US2006/0278130(美国石膏公司(United States Gypsum))、和专利申请WO2012/028668(Sika)，其通过引用纳入本文。

[0084] 合适市售可得的PCE的示例包括但不限于：EthacrylTM M和EthacrylTM G(购自Coatex,Arkema Group，法国)； G2(购自Sika AG，瑞士)； FLOW 580N、 FLOW 570S、和 Fluid Premia 180(购自Chryso SAS，法国)；
1086L(购自巴斯夫公司，德国；和Mighty G21(购自花王特品公司(Kao
Specialties)，美国Americas)。

[0085] PCE是聚合物，并且其包含至少一种重复单元。通常，PCE是含有两种或更多种共聚单体(即，不同重复单元)的共聚物。PCE可以包括无规或统计共聚物、梯度共聚物、交替共聚物和/或嵌段共聚物。

[0086] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂包括至少一种含有式(I)重复单元的PCE：

[0087]

[0088] 其中

[0089] p是0至2的整数；

[0090] n和q独立地是0或1；如果n是1，则优选q是1；

[0091] r是0至500的整数，优选至少为2；

[0092] W是氧、氮、或二甲NH基团；优选W是氧；

[0093] R1、R2、和R3独立地选自下组：氢、含有1至20个碳原子的脂族烃基、和–COOR8；其中R8是氢、C1-4烷基、一价金属、二价金属、三价金属、或(季)铵基；其中，优选R1、R2、和R3中的不超过一个是–COOR8；优选R1和R3是氢；

[0094] R4是C2-20亚烷基，优选C2-4亚烷基；并且

[0095] R5是氢、C1-20烷基、或者式(IIa)或(IIb)的基团:

[0096]

[0097]

[0098] 其中

[0099] R6和R6’是氢、C1-20烷基、一价金属、二价金属、三价金属、或(季)铵基团；

[0100] t是0至18的整数；并且

[0101] R7是氢、C1-18烷基、或者式–[CH2]tPO3(R6’)2的基团，其中，t和R6’具有与上述定义相同的含义。

[0102] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂可以包括至少一种含有式(I)重复单元的PCE，其中：p是0至2的整数；n和q是1；r是2至250的整数；W是氧；R1、R2、和R3是氢；R4是C2-4亚烷基；并且R5具有与上述定义相同的含义。

[0103] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂可以包括至少一种含有式(I)重复单元的PCE，其中：p是0至2的整数；n是0；q是1；r是2至250的整数；W是氧；R1、R2、和R3是氢；R4是C2-4亚烷基；并且R5具有与上述定义相同的含义。在其它实施方式中，p可以是0或1。

[0104] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂可以包括至少一种重复单元的PCE，所述至少一种重复单元满足式(III)：

[0105]

[0106] 其中

[0107] R9是氢或C1-4烷基；

[0108] R10是氢、C1-4烷基或–COOM’；并且

[0109] M和M’独立地选自氢、C1-6烷基、或者一价金属、二价金属或三价金属。优选M是钠或钾。

[0110] 在优选实施方式中，R10是氢，并且M是钠或钾。在其它优选实施方式中，R9和R10是氢，并且M是钠或钾。

[0111] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂可以包括至少一种PCE，所述PCE是含有如上所示式(III)重复单元的聚合物，其中：

[0112] R9是氢；

[0113] R10是式–COOM’的基团，其中，M’是钠或钾；并且

[0114] M是式–[CH2CH2O]pCH3的基团，其中，p是1至100的整数。

[0115] 在优选实施方式中，一种或多种流化剂可以包括具有满足式(IV)的重复单元的PCE：

[0116]

[0117] 其中，R11是氢，或者包含1至5个碳原子的饱和或不饱和脂族烃基，所述饱和或不饱和脂族烃基可以是直链或支链的；

[0118] W是0至3的整数，并且优选是0或1；并且

[0119] R12源自不饱和(聚)亚烷基二醇醚基团，优选根据式(V)：

[0120]

[0121] 其中，i和j独立地是2至5的整数；优选i和j的至少一个是2；

[0122] x和y独立地是1至350的整数；

[0123] z是0至200的整数；

[0124] R13是取代或未取代的C6-10芳基，优选苯基；并且

[0125] R14是氢、包含1至20个碳原子的脂族烃基、式(IIa)或(IIb)的基团(其中，R6、R6’和t具有与上述定义相同的含义)、或式(IIIa)、(IIIb)或(IIIc)的基团：

[0126]

[0127] 其中，R15和R17独立地是C1-20烷基、C6-12芳基、C7-20芳烷基、或C7-20烷芳基；并且R16是C1-20亚烷基、C6-12亚芳基、C7-20亚芳烷基、或C7-20亚烷芳基。

[0128] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂可以包括具有选自下组的两种或更多种重复单元的PCE：如上所述，式(I)的重复单元、式(III)的重复单元、式(IV)的重复单元。

[0129] PCE化合物应当包含至少一种含有羧基或其盐或酯的重复单元。优选地，一种或多种PCE化合物包含至少50wt％的一种或多种含有羧基或其盐或酯的重复单元。优选地，PCE化合物包含至少一种以下重复单元：

[0130] -式(I)的重复单元，其中，n和q是1，W是氧；并且，R1、R2、R3、R4、R5、p、q和r如上所限定；以及/或者

[0131] -式(III)的重复单元，其中R9、R10和M如上所限定。

[0132] 优选地，羧基部分使用盐形式；最优选钠盐和/或钾盐。

[0133] 在具体实施方式中，一种或多种流化剂可以包括至少一种PCE，所述PCE包含源自选自下组的单体的重复单元：

[0134] -一元羧酸或二元羧酸的不饱和单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐或柠康酸、以及它们的一价或二价金属盐、季铵盐或有机胺盐；

[0135] -上述具有具有1至30个碳原子的醇官能团的单羧酸或二羧酸的不饱和单体的酯和二酯；

[0136] -上述具有含1至30个碳原子的胺官能团的单羧酸或二羧酸的不饱和单体的酰胺和二酰胺；

[0137] -上述具有烷氧基(聚(亚烷基二醇))官能团的单羧酸或二羧酸不饱和单体的酯和二酯，其通过向上述醇和胺中加入1-500mol的具有2-18个碳原子的环氧烷获得；

[0138] -上述具有二醇官能团的单羧酸或二羧酸不饱和单体的酯和二酯，所述二醇官能团具有2-18个碳原子或具有2-500个聚(亚烷基二醇)作为前述二醇的摩尔加成值；

[0139] -不饱和磺酸，如乙烯基磺酸酯、(甲基)烯丙基磺酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磺酸酯、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基磺酸酯、3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟丙基磺酸酯、3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟丙基磺苯基醚、3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基磺基苯甲酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基磺酸酯、(甲基)丙烯酰胺基甲基磺酸、(甲基)丙烯酰氨基乙基磺酸、2-甲基丙磺酸(甲基)丙烯酰胺和苯乙烯磺酸、或它们的一价或二价金属盐、季铵盐或有机胺盐；

[0140] -乙烯基芳族化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和对甲基苯乙烯；

[0141] -不饱和酰胺，如(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺；

[0142] -不饱和酯，如乙酸乙烯酯和乙烯基丙酸酯；

[0143] -不饱和胺，如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二丁基氨基乙酯和乙烯基吡啶；

[0144] -烯丙基化合物，如(甲基)烯丙醇和缩水甘油基(甲基)烯丙基醚；其中所述共聚物的摩尔质量为15000道尔顿至250000道尔顿，所述共聚物不包含交联单元。

[0145] 在具体实施方式中，所述芯体包含流化剂，所述流化剂是聚氧化烯多羧酸盐，更具体的是聚氧乙烯多羧酸盐或聚羧酸盐聚(乙二醇)，最具体的是聚氧乙烯聚羧酸钠盐。

[0146] 本文所述的灰泥板芯体中的流化剂通常以至少2400g/m3、优选至少4800g/m3的量存在于芯体中。在其它实施方式中，流化剂以至少5,000g/m3、或甚至至少6,000g/m3的量存在于芯体中。

[0147] 当以高剂量使用时，许多流化剂不是非常有效。有利的是，PCE型流化剂直至相对高的剂量都是有效的，并且它们的理想剂量可以基于成本和效率来确定。典型地，芯体将包含最多20000g/m3的流化剂。在优选实施方式中，芯体包含最多15000g/m3的流化剂，例如，约8000g/m3的流化剂。在具体实施方式中，芯体包含含量为2400g/m3至10000g/m3的流化剂。

[0148] 本文所述灰泥板的芯体包含纤维，更具体地包含玻璃纤维。本发明人惊讶地发明当与防水剂组合物使用时，使用相对高含量的玻璃纤维可以能够获得具有出色耐水性和机械性能的石膏板。

[0149] 在本发明的上下文中，纤维应理解为意指细长体，其长度尺寸远大于宽度和厚度。优选地，长度大于宽度和厚度至少10倍、至少50倍，甚至至少100倍。纤维可以具有弯曲或直线的形状。此外，术语“纤维”包括单纤丝、分裂型纤维和稳定纤维。纤维可以具有规则或不规则横截面。纤维的横截面形状可以是圆形或其他的形状。

[0150] 玻璃纤维以总量至少3200g/m3存在于芯体中。

[0151] 在具体实施方式中，芯体还可以包含除了玻璃纤维之外的纤维，例如，聚(乙烯醇)(PVA)纤维。其它纤维存在与否通常取决于灰泥板所需的形状和应用。在具体实施方式中，芯体不包含除了玻璃纤维之外的纤维。

[0152] (玻璃)纤维典型地具有范围3mm至24mm、优选范围10mm至15mm、例如约13mm的平均(数均)长度。(玻璃)纤维的直径范围优选为5μm至25μm，更优选8μm至20μm，最优选10μm至15μm；例如约13μm。

[0153] 优选地，玻璃纤维由具有小于1wt％碱金属氧化物的铝-硼硅酸盐玻璃制成；该玻璃组合物称为“E-玻璃”。然而，可以设想也可以使用其它玻璃组合物。

[0154] 芯体包含至少3200g/m3玻璃纤维，优选至少4000g/m3。在另一些实施方式中，芯体包含3200g/m3至12000g/m3、优选4000g/m3to 10400g/m3的玻璃纤维。在具体实施方式中，芯体包含3,200g/m3至10000g/m3的玻璃纤维。在另一些实施方式中，芯体包含4,000g/m3至10000g/m3的玻璃纤维。

[0155] 本文所述的灰泥板的芯体包含一种或多种防水剂，所述防水剂分散在芯体基质中。术语“防水剂”是指存在于用于制备芯体的石膏浆料中的组分或化合物，并且所述组分或化合物增加了芯体的疏水性和/或可以改进芯体的防水(hydrofugation)性能。

[0156] 防水剂典型地是疏水性材料。在本发明的上下文中，并且如通常所理解的，术语“疏水性”意指材料的性能，反映其防水性。出于本发明的目的，疏水性材料定义为当作为平坦表面提供时呈现出至少90°和高达180°水接触角的材料。

[0157] 本文所述的石膏板即使具有相对低含量的防水剂也可以具有出色的防水性。在具体实施方式中，防水剂可以1500g/m3至6000g/m3的总量存在；优选以2400g/m3至5600g/m3的3 3
总量存在；甚至更优选以范围2400g/m至4800g/m存在。

[0158] 合适的防水剂包括但不限于：硅酮；蜡；热塑性合成树脂，如聚(乙酸乙烯酯)；聚(氯乙烯)；和乙酸乙烯酯与氯乙烯和丙烯酸树脂的共聚物。在优选实施方式中，防水剂是(疏水性)硅酮。

[0159] 在优选实施方式中，一种或多种防水剂可以包含或者是聚硅氧烷，更优选有机聚硅氧烷，例如聚烷基氢硅氧烷。特别优选的聚烷基氢硅氧烷是聚甲基氢硅氧烷(PMHS)。

[0160] 在具体实施方式中，防水剂包括聚硅氧烷，所述聚硅氧烷是含有聚硅氧烷单元的直链、环化或支化的大分子防水化合物，其中各单元选自(R1R2R3SiO1/2)、(R1R2SiO)和(R2SiO3/2)，其中R1选自氢、卤素或烷氧基；R2和R3独立地选自烷基或苯基。在具体实施方式中，R1选自氢、卤素或C1-6烷氧基；R2和R3独立地选自C1-6烷基或苯基。

[0161] 本文所用的术语“卤素”是指卤素原子，更具体地是F、Cl、Br或I。优选地，“卤素”是Cl。

[0162] 在优选实施方式中，一种或多种防水剂可以包括聚硅氧烷；其中，灰泥板的芯体还包含一种或多种粘土矿物，更具体地是一种或多种选自下组的铝页硅酸盐：高岭土、伊利石、埃洛石、蒙脱石、蛭石、滑石、海泡石、坡缕石(palygorkite)和叶蜡石。粘土矿物和聚硅氧烷之间的协同作用可以显著改进防水性能。在本发明的文本中，如此的粘土矿物并不被认为是防水剂。优选粘土矿物是高岭土和/或伊利石。最优选地，粘土矿物是或包含高岭土。

[0163] 在特定的优选实施方式中，灰泥板可以包含一种或多种聚硅氧烷防水剂和一种或多种粘土矿物的混合物。

[0164] 在具体实施方式中，芯体包含含量为2,400g/m3至5600g/m3的一种或多种硅酮；以及一种或多种粘土矿物。典型地，基于一种或多种粘土矿物的总重量，一种或多种硅酮的总重量为1wt％至50wt％。在其它实施方式中，基于一种或多种粘土矿物的总重量，一种或多种硅酮的总重量为5wt％至20wt％。

[0165] 在具体实施方式中，芯体包含总量范围10kg/m3至50kg/m3的所述一种或多种粘土矿物。

[0166] 本文所述的灰泥组合物还可以包含一种或多种添加剂，例如颜料、填料、促进剂、缓凝剂、淀粉、和抗流挂剂。

[0167] 合适的缓凝剂包括但不限于：裂解或降解的蛋白质，如水解降解的角蛋白；羟基羧酸或其盐，如柠檬酸和苹果酸；膦酸或其盐；以及磷酸酯及其盐，例如单磷酸钙或三聚磷酸钠。

[0168] 在具体实施方式中，石膏板包含一种或多种抗流挂剂，例如，酒石酸。该添加剂可以减少流挂，并且可以改进所获得灰泥板的剥离强度(racking strength)。在其它实施方式中，石膏板包含含量为80g/m3至400g/m3、优选含量80g/m3至240g/m3，如约160g/m3的酒石酸。

[0169] 在具体实施方式中，芯体优选包含非纤维状聚(乙烯醇)(PVA)或含有至少50wt％乙烯醇单体的PVA-聚(乙酸乙烯酯)共聚物。PVA的添加可能导致芯体和衬里之间结合改进，并且还可能导致改进的机械强度。在优选实施方式中，芯体包含2,000g/m3至3,600g/m3的PVA。PVA通常作为包裹石膏晶体的薄膜存在于芯体中。

[0170] 然而，设想在某些实施方式中，芯体不包含(非纤维状)PVA。由于PVA可引起一些发3
泡，因此优选不用于制备具有非常高密度的芯体，更特别是密度高于1100kg/m 、特别是高于1200kg/m3的芯体。

[0171] 在具体实施方式中，芯体可以包含淀粉。淀粉可以是天然淀粉；或淀粉衍生物，如经取代的淀粉。淀粉可以源自例如土豆、木薯、或玉米。淀粉经常用于改进面与芯体的粘合。进一步认为将经取代的淀粉用作灰泥板无机相(例如石膏)的有效粘合剂，从而增加灰泥板的芯体强度。优选经取代的淀粉包括但不限于用羟乙基化淀粉、羟丙基化淀粉和/或乙酰化淀粉。优选地，淀粉不溶于冷水，但是在灰泥板的形成、凝固、或干燥过程中在交割的加工温度下溶解。这被认为限制了淀粉的过度迁移，因此它将保留在灰泥板芯体中，为石膏晶体提供粘结剂。

[0172] 本文所述石膏板优选是高密度板。发明人发现与在芯中存在的防水剂一起，高密度可以增加板的耐水性。更具体地，本发明人惊讶地发现，板密度的增加使得防水剂的量减少，同时保持了芯体的出色耐水性。此外，高密度还可以提供改进的强度。芯体的体积密度为至少1000kg/m3，更具体是至少1025kg/m3。在优选实施方式中，芯体的体积密度为至少1050kg/m3。在其它实施方式中，芯体的体积密度为至少1,100kg/m3，或甚至至少1,150kg/
3
m。在这样的实施方式中，所需芯体优选包含如上所述的一种或多种流化剂。在优选实施方式中，芯体的体积密度范围为1000kg/m3至1500kg/m3，更优选1000kg/m3至1300kg/m3。在其它实施方式中，芯体的体积密度范围为1000kg/m3至1250kg/m3，更优选1050kg/m3至1250kg/m3。在具体实施方式中，芯体可以具有范围1100kg/m3至1225kg/m3的体积密度。

[0173] 本文所述石膏板优选典型地具有两个相反的面。在优选实施方式中，至少一个面设置有衬里。更优选地，两个面都设置有该衬里。两个面可以设置有相同类型的衬里、或不同类型的衬里。衬里可以是疏水性衬里，以进一步保护板免受湿气影响。

[0174] 在具体实施方式中，衬里可以是纸衬里或玻璃纤维垫衬里。在具体实施方式中，衬里包含至少一层非织造织物以及粘结剂组合物。在优选实施方式中，粘结剂组合物占垫总重量的10wt％至40wt％；其中，粘结剂组合物包含共聚物，所述共聚物含有α支链脂肪族单羧酸的乙烯基酯的共聚单体单元，所述共聚物的存在量为粘结剂组合物重量的25wt％至100wt％。在其它实施方式中，粘结剂组合物毡总垫的15wt％至35wt％。

[0175] 非织造织物可以包含选自如下的纤维：有机纤维、矿物纤维、合成聚合物纤维、或它们的混合物。所述矿物纤维可以是玻璃纤维和/或玄武岩纤维。合成纤维可以是聚酰胺纤维、聚芳酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维和/或聚酯纤维。有机纤维可以是纤维素基纤维，例如，亚麻、木浆、棉、剑麻、蕉麻，粘胶纤维、人造丝和/或莱赛尔纤维。优选地，这些有机纤维毡非织造纤维材料的至少25wt％。

[0176] 本文进一步描述了用于制造如上所述石膏板的方法。基于所给出的浆料的灰泥组合物制造灰泥板的方法是本领域众所周知的。更具体地，本文所述方法包括：

[0177] (i)提供含水石膏浆料或糊料；

[0178] (ii)将所述浆料或糊料成形为板材；以及

[0179] (iii)使得所述板材凝固。

[0180] 在步骤(i)中，提供含水石膏浆料或糊料。浆料可以通过在混合机中混合灰泥与水和添加剂(例如，流化剂、防水剂、和纤维)来制备是本领域已知的。添加的引入时间并不重要。例如，可以将一种或多种添加剂直接引入定量水中，或者直接引入混合机中。

[0181] 在优选实施方式中，浆料或糊料包含灰泥(可水合硫酸钙)、水、流化剂、防水剂、玻璃纤维；其量允许获得如上所述的灰泥板。

[0182] 如上所述，流化剂优选选自聚羧酸酯醚和聚膦酸酯聚氧化烯；并且优选它们的盐。

[0183] 在优选实施方式中，灰泥浆料或糊料具有低的水与灰泥比率；即，在糊料或浆料中定量水的重量相对于该浆料或糊料中灰泥干重。已经发现对于给定密度的最终灰泥板，水与灰泥比率的降低倾向于增加板的压缩强度。更具体地，灰泥浆料或糊料的水与灰泥的比率可以为小于或等于0.70；即，相对于100份(重量份)灰泥最多0.70份水。根据一些实施方式中，水与灰泥的比率可以小于或等于0.65，或者甚至小于或等于0.60，或者甚至小于或等于0.55。在具体实施方式中，水与灰泥的比例范围为0.45至0.70，优选0.45至0.63，更优选0.45至0.60。在特定实施方式中，水与灰泥的比率可以是0.50至0.70；或0.50至0.63。

[0184] 灰泥和定量水通常一起形成浆料的至少82重量％，优选至少85重量％，更优选至少90重量％。

[0185] 优选地，灰泥的硫酸钙HH含量为至少93wt％(基于灰泥的总重量)，优选超过94wt％。浆料中所用的灰泥可以由合成或天然石膏获得；并且优选由合成石膏(例如DSG)获得。

[0186] 灰泥浆料或糊料可以包含如上所述的防水剂。作为补充或者替代，浆料或糊料可以包含一种或多种在碱性环境中固化形成疏水性硅酮树脂的化合物；优选pH范围为7.5至9.5。合适化合物的示例包括但不限于：烷基和/或乙烯基烷氧基硅烷；烷基和/或乙烯基硅氧烷；烷基和/或乙烯基硅烷醇；烷基硅酸酯；及它们的混合物。

[0187] 本文所述灰泥板优选是高密度板。因此，步骤(i)中所用的浆料典型地不包含(专用)发泡剂。优选地，浆料基本不含：烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烷基醚羧酸盐、乙氧基化烷基酚、烷基磺酸盐、烷基聚葡糖苷、甜菜碱、氧化胺(amine oxyde)、烷基多糖和烷基磺基琥珀酸盐。

[0188] 在具体的实施方式中，灰泥浆料包含：

[0189] -水和灰泥(可水合硫酸钙)，其中水与灰泥的比率为0.45至0.70；

[0190] -基于所述灰泥干重，总量范围0.18wt％至2.0wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

[0191] -0.1wt％至2.0wt％的硅酮基防水剂；

[0192] -基于所述灰泥干重，0.5wt％至10wt％的粘土矿物；以及

[0193] -基于所述灰泥干重，总量范围0.25wt％至5wt％的玻璃纤维。

[0194] 在具体的实施方式中，灰泥浆料包含：

[0195] -水和灰泥(可水合硫酸钙)，其中水与灰泥的比率为0.45至0.70，

[0196] -基于所述灰泥干重，总量为0.2wt％至1.5wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

[0197] -0.1wt％至1.0wt％的硅酮基防水剂；

[0198] -基于所述灰泥干重，1.0wt％至5.0wt％的粘土矿物；以及

[0199] -基于所述灰泥干重，总量范围0.3wt％至1.5wt％的玻璃纤维。

[0200] 在具体的实施方式中，灰泥浆料包含：

[0201] -水和灰泥(可水合硫酸钙)，其中水与灰泥的比率为0.45至0.70，

[0202] -基于所述灰泥干重，总量为0.3wt％至1.5wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

[0203] -0.1wt％至1.0wt％的硅酮基防水剂；

[0204] -基于所述灰泥干重，1.0wt％至5.0wt％的粘土矿物；以及

[0205] -基于所述灰泥干重，总量为0.3wt％至1.5wt％的玻璃纤维。

[0206] 在具体的实施方式中，灰泥浆料包含：

[0207] -水和灰泥(可水合硫酸钙)，其中水与灰泥的比率为0.45至0.60，

[0208] -基于所述灰泥干重，总量为0.3wt％至1.0wt％的一种或多种聚羧酸酯醚流化剂；

[0209] -0.1wt％至0.8wt％的硅酮基防水剂；

[0210] -基于所述灰泥干重，1.0wt％至5.0wt％的粘土矿物；以及

[0211] -基于所述灰泥干重，总量为0.3wt％至1.5wt％的玻璃纤维。

[0212] 灰泥典型地以粉末提供。浆料中灰泥的粒度通常小于在混合进浆料前干灰泥的原始粒度。粒度通过d50表示。本发明意义上的术语“d50”是平均粒度的测定，并且定义如下：相应样品中50％(以数量计)的微粒(例如颗粒)的尺寸等于或小于给定的d50值。术语“粒度”特别表示球体的直径，其体积等于所考虑的具有任意形状的微粒的体积。本文提及的粒度可以使用激光衍射光谱法(LDS)测定，更具体地根据ISO13320-1：1999进行测定。为了测定，灰泥优选分散在醇如异丙醇中，以避免灰泥水合。在测定前，醇中的灰泥可以经受持续2分钟的超声以获得微粒的最佳分散。

[0213] 在具体实施方式中，干灰泥(即，与水混合前)的d50为0.5μm至150μm，优选为1.0μm至50μm，并且更优选为2μm至25μm，例如，约7μm。在具体实施方式中，混合前干灰泥的d50为10μm至约100μm，优选为15μm至75μm。

[0214] 在步骤(ii)中，将灰泥组合物成形为板材。这可以使用已知方法进行。典型地，灰泥组合物放置于两个面或衬里(即，覆盖材料的片材)之间。然后，将浆料形成或压制为板材。典型地，石膏浆料浇铸在一个这样的衬里顶部，并且可以在该浇铸后提供第二衬里。石膏浆料可以在所述衬里之间进行挤压。衬里或面可以包含纸或硬纸板、或由纸或纸板制成；并且/或者可以包含含有矿物纤维、玻璃纤维和/或聚合物纤维的非织造织物。步骤(ii)中所生产的板材具有不确定的长度，并且将会切割为所需尺寸。

[0215] 步骤(iii)中，允许步骤(ii)中获得的板材发生凝固。更具体地说，允许板材中的灰泥组合物凝固。这是本领域熟知的。典型地，本文所述方法还包括将板干燥的步骤。干燥通常在升高温度下在干燥器中进行，优选干燥器温度设定在100℃和250℃之间。在干燥期间灰泥板的实际温度优选不超过100℃。干燥典型地在板材凝固后发生。更具体地，再水合速率优选尽可能接近100％，优选至少97％。

[0216] 实施例

[0217] 提供以下实施例是为了对本发明进行说明，决不意味着或决不应该解释为限制本发明的范围。

[0218] 1.灰泥板的制备

[0219] 1.1.灰泥浆料的制备

[0220] 灰泥板由5种不同灰泥浆料制备。如表1所示，通过将来自DSG的灰泥以水/灰泥比例分散在水中来制备灰泥浆料。浆料还包含如表1中所述的其它组分。表1中的所有量都表示为相对于灰泥总重量的wt％。与本说明书的其余部分相反，表1中的DSG石膏重量是包含杂质(小于DSG石膏的5wt％)的重量。浆料4和5由批次不同于浆料1至3的灰泥制成。

[0221] 在所有浆料中，使用相同类型的硅酮、粘土、流化剂、玻璃纤维、PVA粉末、酒石酸和杀真菌剂。流化剂是聚醚聚羧酸酯(PCP)钠盐(EthacrylTM M，购自Coatex公司)。玻璃纤维是E-玻璃，并且具有约13μm的直径和约13mm的长度。粘土是高岭土。

[0222] 表1–用于制造灰泥板的灰泥浆料的组成

[0223]

[0224] 1.2灰泥板的制备

[0225] 如上述所的浆料1-5各自用于制备灰泥板。板在标准石膏板生产线上进行制造，其中，将浆料浇铸在两层衬里之间。衬里由非织造织物制成，所述非织造织物包含玻璃纤维与纤维素纤维的混合物；并且具有120g/m2的基重以及约300μm的厚度。虽然所有板用相同类型的衬里制成，板4和5用较旧的衬里卷(liner reel)制成。在浇铸浆料后，允许灰泥凝固，并且对所获得的板材进行干燥。

[0226] 2.灰泥板表征

[0227] 测试了板的各种性能，并与具有相同厚度的两块市售可获得的板的性能进行了比较： Ladura(Siniat)和石膏纤维板。将 Ladura归类为石膏硬板(GHB)，并且其比标准石膏板更坚固、更坚硬、更重。芯体包含灰泥，并且硬木纤维和玻璃纤维包埋在芯体中。板是高密度板，其具有良好的耐湿性，并且具有包含石膏和纸纤维的芯体。

[0228] 石膏板(例如Ladura和 )常常用作具有木料框架的外墙内侧的支撑板(racking board)。对于这种墙的外侧，通常使用由防雨屏膜保护的定向纤维板(OSB)，更特别是根据EN 335的OSB分类3(用于外部应用、短时间频繁潮湿的木料)。

[0229] 2.1重量和厚度

[0230] 测定所有板的板密度、重量和厚度。结果示于表2中。结果显示出通过降低水与灰泥的比率，可以获得高板密度。通过减小水与灰泥的比率的浆料流动性损失可以通过添加流化剂来补偿。

[0231] 表2–灰泥板的特性

[0232]

[0233] 2.2吸水性

[0234] 板的吸水性能根据EN 520通过Cobb 2小时(2H)以及根据EN 520和EN15 283-1通过吸水2H测试进行评估。结果总结在表3中。与LaDura和相比，板1-5在表面上和芯体中都显示出出色的吸水性能。尽管所有板的吸水性能都很好，但是与板1-3相比，观察到板4和5具有更高的吸水性，这可归因于灰泥和衬里的差异。

[0235] 表3-再水合和吸水性能

[0236]

[0237] 2.3挠曲强度

[0238] 测试所有板的挠曲强度。测试结果总结于表4。根据EN 15 283-1在纵向方向(机器加工方向，MD)以及横向方向(交叉方向，CD)上测试干弯曲或挠曲强度。在30℃和90％相对湿度下调节7天后，根据EN 15 283-1在纵向方向以及横向方向上测试湿断裂(humid breaking)或挠曲强度。根据EN 15 283-1测试浸入水中2小时后的断裂负荷。结果表明，与LaDura和板相比，板1-5的杨氏模量(E模量)和断裂负荷(机器加工方向和交叉方向上)均明显改善。考虑到稍差的吸水性能，板4和5的高强度特别令人惊讶。对于板3至5，湿挠曲强度甚至优于LaDura和板的干挠曲强度。无意受限于理论，高E模量被
认为主要受板的密度影响，而增加的断裂负荷主要通过高玻璃纤维含量来实现。

[0239] 表4-机械性能

[0240]

[0241] 2.4压缩强度

[0242] 根据标准ASTM C473-12从板上取出的5×5cm2样品来测定板的压缩强度(抗压强度)。结果总结于表5中，并且显示出与LaDura和板材相比板强度显著增加。对于所有板1至5，湿压缩强度甚至优于LaDura和的干压缩强度。对于板4至5，湿压缩强度仍然优于LaDura和的干压缩强度。这特别令人惊讶地给出了与板1至3相比不太有利的吸水性能。

[0243] 表5-压缩强度(所有值以N/mm2计)

[0244]

[0245] 2.5嵌入强度

[0246] 按照EN 383测定板1至5的嵌入强度。该测试方法旨在评估在环境条件(23℃，50％RH)下板中销钉的抗剪切性。除了EN 383中定义的正常条件之外，在水中浸渍2小时后，在根据本发明的板上进行测试。通常测试三个销钉直径以模拟典型的机器加工方向和横向方向的固定直径(2.5mm、3.0mm和3.5mm)。将结果进行平均并总结在表6中，并且显示出与LaDura和板相比，板1至5的嵌入强度增加。根据欧洲规范(Eurocode)5，嵌入强度是计算木料墙抗剥离性的主要参数。因此，可以预期与LaDura和板相比，板1至5提供了改进的抗剥离性。

[0247] 表6-嵌入强度

[0248]

[0249] *机器加工方向和横向方向值仅用于3.0mm销钉

[0250] 2.6安全因子(K模式)

[0251] K模式是根据欧洲规范5(EN 1995-1-2)在剥离强度计算中与嵌入强度一起使用的安全因子。K模式越接近1，则所计算的剥离强度越高。该因子考虑了在多种气候条件下施加到板上的载荷的持续时间的影响，并且根据EN 1156(“木基板，载荷持续时间和蠕变因子的确定”)来确定。测试分为三个服务级别：级别1(环境条件，即20℃和至多65％RH)，级别2(半湿条件，即20℃和至多85％RH)，以及级别3(潮湿和非常潮湿的条件，即20℃和超过85％RH)。Ladura和由于其对湿度的敏感性而不能用于级别3。因此，没有为这些板提供级别3K模式。

[0252] 测试板1的K模式因子，并发现其高于Ladura和板的K模式因子。这意味着板1在具有改进的嵌入强度的同时还具有增加的剥离强度。

[0253] 表7-K模式因子

[0254]

[0255] *级别3中不允许。

[0256] 鉴于上述结果，显然本文所述的石膏板非常适合在室外或潮湿区域使用。该产品特别适合作为支撑物用于具有木料框架或金属框架的外墙。

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一种纸面石膏板及其生产方法-专利编号CN1203972C	2020-05-12	425
一种纸面石膏板-专利编号CN101139199A	2020-05-11	275
石膏板-专利编号CN104179288A	2020-05-13	593
石膏板-专利编号CN108779029A	2020-05-12	566
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石膏板-专利编号CN108698929A	2020-05-13	963
一种纸面石膏板-专利编号CN201099964Y	2020-05-13	558
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