[發明專利]具有增強耐水性的輕質石膏產品

在審

• 申請號: 201080063133.3
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102741193A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: R.D.費舍
• 申請（專利權）人: BPB有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;C04B28/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發明涉及具有暴露表面的石膏(gypsum)產品，和提供具有增強耐水性(water?resistance)的這樣的產品。

包括石膏塊、無紙石膏(paperless?gypsum)板以及還有石膏飾面(facing)的石膏產品可遭受水分吸收問題，尤其是在所述產品打算用在潮濕或濕潤環境中時，因為這樣的產品具有容易進水的暴露表面。

測試“耐濕”墻板的標準方法需要其具有例如不大于5%的吸水率-其例如表示為由在20℃的水中浸沒2小時的300mm×300mm板樣品吸收的水的重量百分數。這種耐濕板可用在存在板有限的暴露于濕氣的風險的情況下。

為獲得耐濕性，已經提出了可將疏水性添加劑結合到用于形成所述板的熟石膏(plaster)漿料中。

例如，如我們的歐洲專利957070中描述的，疏水性添加劑可為有機硅；這樣的疏水性添加劑的使用需要熱固化，避免這樣的熱固化所包含的能量輸入需求將是有利的。在WO2008/152519中還已經提出了膠乳共聚物，但尚不清楚得到的熟石膏是否具有長期耐水性。

仍然期望提高凝固(set)石膏產品在潮濕條件下的機械性質，并生產具有降低的開孔率的所述產品，因為該性質能夠提高耐水性。

特別地，存在對于具有改進的在與水延長接觸后的強度性質，且可在溫和干燥制度(regime)下制備的耐水石膏產品的需求。

根據本發明，提供一種生產耐水石膏產品的方法，其中所述石膏產品由如下物質制備：能凝固的含水硫酸鈣分散體，其具有小于0.4到1的水與固體的比率，所述分散體具有遍布其中分布的具有不透水(water-impervious)表面的輕質中空體；能夠在所述硫酸鈣分散體的存在下水合的能水合接合劑(如硫鋁酸鈣)，所述能水合接合劑是與所述分散體中過量的水具有反應性的。由此，能水合接合劑與水反應，優選沒有明顯的熱輸入，以填充另外可由在固化期間過量水的存在產生的孔。

能水合接合劑典型地為硫鋁酸鈣接合劑，所述硫鋁酸鈣接合劑是這樣的：其與分散體中的水反應以形成鈣礬石。

能水合接合劑以足以與由硫酸鈣與水反應產生的過量水反應的量存在，所述過量水例如為基于水硬性粉末的重量(即，基于包含能水合接合劑的在硫酸鈣分散體中的能凝固的固體的重量)的5-15重量％?；谙嗤A，更優選的量為約10%，例如8-12%。

分散體中的硫酸鈣典型地是已知適合于低需水量熟石膏的硫酸鈣；實例包括α-熟石膏、無水石膏II或無水石膏III。所述分散體可進一步包含其它材料以使其需水量最小化，例如一種或多種高效減水劑(superplasticiser)。所述硫酸鈣可選地為具有高性能高效減水劑的β-熟石膏。

所述輕質中空體可例如是膨脹聚苯乙烯珠粒、顆粒狀軟木、中空球或由凝固后聚合的聚合物泡沫制備的球(使得所述球不可滲水)。中空體各自具有一個或多個孔穴(void)或封閉的空穴(cavity)，在每個中空體中的孔穴或空穴具有密閉孔的性質(其不允許與各自的中空體的表面氣體和/或液體連通)。在每個這樣的中空體中，孔穴或空穴被中空體的不透水表面包圍?；谒残苑勰┑闹亓浚鲋锌阵w典型地以0.5-2重量%的量存在。

在本發明的一些實施方式中，特別優選所述分散體包含至少一種具有顯著的疏水性的添加劑；這樣添加劑典型地是至少一種兩親化合物，如皂(soap)。這樣的皂的優選實例是長鏈脂肪酸鹽，如鈣、鋅、鎂和/或鋁的硬脂酸鹽。這樣的皂包含烴鏈(其對疏水性有貢獻)且還有羧酸鹽基團(其對親水性有貢獻)—因此這是它們可定性為兩親物的原因?；谒残苑勰┑闹亓?，其優選量為1-15%。

所述分散體可進一步包含在堿性環境中固化以形成疏水性有機硅樹脂的防水劑(water?repellent)。這樣的實例為烷基/乙烯基烷氧基硅烷、烷基/乙烯基硅氧烷、烷基/乙烯基硅烷醇、烷基硅酸酯(siliconate)及其混合物。商購獲得的適宜實例是Wacker?Silres?BS16和BS1260。在一些實施方案中，防水劑或其前體可為粉末形式。

分散體可進一步包含纖維增強物，例如特別是玻璃纖維增強物；當存在玻璃纖維增強物時，特別優選分散體還包含例如上段描述的防水劑。

用于構成所述分散體的固體可以干組分的形式提供，以與水原位組合形成所述分散體?？商峁┻@樣的干混以原位鑄造輕質塊。

在使用中，允許分散體凝固以形成熟石膏體，如塊或板、或應用于墻面等的飾面層。