具有改進(jìn)的耐火性的增強(qiáng)的石膏板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括纖維墊面體(facer)的石膏板以及用作這樣的面體的纖維墊。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知通過在兩個(gè)相反的紙襯墊之間沉積石膏漿料層來產(chǎn)生用于例如建筑中的石 膏板。然而，為了即使在潮濕的環(huán)境中也能保持板的性能，已提出用部分由玻璃纖維墊形成 的相反的層來代替紙面板(paper facing sheets)。這種墊的纖維通常使用脲（甲）醛樹脂 粘合劑來粘合。
[0003] 由于有關(guān)于從脲醛樹脂發(fā)出的揮發(fā)性有機(jī)化合物的氣味以及需要符合限制這些 化合物水平的法規(guī)的問題，因而期望提供基本不含甲醛的用于墊的粘合劑。
[0004] 為了提高耐火性，通常使用的不含甲醛的粘合劑包括阻燃劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在其最一般的情況下，本發(fā)明提供用作石膏增強(qiáng)件的墊，所述墊包括由不含甲醛 的粘合劑粘合的纖維，其中在無需將阻燃劑摻入所述粘合劑的情況下實(shí)現(xiàn)可接受的耐火 性，并且還實(shí)現(xiàn)可接受的撓曲強(qiáng)度。
[0006] 本文所使用的術(shù)語"不含甲醛"意指根據(jù)ISO 16000標(biāo)準(zhǔn)測試，在28天后以低于10μ g/m3、優(yōu)選低于5yg/m3的水平釋放或發(fā)出甲醛的粘合劑。
[0007] 在第一方面，本發(fā)明可提供具有兩個(gè)相反的面的石膏板，其中纖維墊埋置(嵌入） 在所述板的面之一中，所述纖維墊包括由聚合物粘合劑粘合的纖維，其中所述聚合物粘合 劑基本不含甲醛，所述纖維的長度大于20_，并且所述纖維的直徑大于14微米。
[0008] 有效地，所述纖維墊提供用于所述板的面體。
[0009] 優(yōu)選地，所述聚合物粘合劑是親水性的。所述粘合劑可為本質(zhì)上親水性的，或者可 通過親水性添加劑的存在而具備親水性質(zhì)。
[0010] 在某些實(shí)施方式中，可將所述墊完全埋置在所述板的面中。也就是說，石膏層存在 于所述墊的內(nèi)表面和外表面兩者上。典型地，當(dāng)使已沉積在所述墊的內(nèi)表面上的石膏漿料 滲透穿過該墊，由此提供掩蔽所述墊的外表面的石膏外層時(shí)，形成這些實(shí)施方式。如本領(lǐng)域 公知的，可通過輥的作用(如例如US 6，524，679中所描述的)或施加振動(dòng)(如例如US 4，378， 405中所描述的)來幫助石膏漿料滲透穿過所述墊。
[0011] 在其它實(shí)施方式中，所述墊可僅部分地埋置在所述板的面中，也就是說，沒有掩蔽 所述墊的完整的石膏外層。
[0012] 優(yōu)選地，所述墊中纖維的長度大于22mm，更優(yōu)選大于23mm。據(jù)認(rèn)為，通過增加纖維 長度，在火的情況下即使在粘合劑已大部分被燒掉之后所述墊也能夠繼續(xù)向石膏板提供增 強(qiáng)。因此，甚至在沒有阻燃劑的情況下，板的完整性也得以保持并且火的蔓延被抑制。
[00?3] -般說來，所述纖維的長度小于30mm，優(yōu)選小于28mm，更優(yōu)選小于27mm。
[0014]所述聚合物粘合劑的親水性質(zhì)確保生產(chǎn)過程中石膏漿料良好地滲透纖維墊，使得 實(shí)現(xiàn)可接受的撓曲強(qiáng)度水平。
[0015] 優(yōu)選地，所述纖維的直徑大于15微米。一般說來，該纖維的直徑小于30微米，優(yōu)選 小于20微米。
[0016] 用于所述墊的聚合物粘合劑可包括丙烯酸酯聚合物例如聚羧酸酯、聚（甲基)丙烯 酸酯、丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸類共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸類共聚 物、苯乙烯丁二烯共聚物、或它們的混合物。任選地，所述聚合物粘合劑包括親水性添加劑。 合適的親水性添加劑包括聚山梨醇酯表面活性劑(例如聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯） 以及聚氧乙烯和聚氧丙烯的非離子表面活性劑共聚物。合適的丙烯酸酯聚合物是Acronal 05 2416(來自8厶5卩）、厶(^〇(1證05 3530(來自8厶5卩）、厶9皿86七了？150(來自0〇￥)、冊05(來自 Dow)、和 Acronal DS 5350(來自 BASF) 〇
[0017]可優(yōu)選Acronal DS 2416作為所述聚合物粘合劑，因?yàn)樗恍枰砑訂为?dú)的親水 性物質(zhì)。
[0018] 典型地，所述聚合物粘合劑是熱塑性的聚合物或彈性體。
[0019] 一般來說，所述纖維墊包括玻璃纖維，例如E-玻璃。替代地，所述纖維墊可包括其 它無機(jī)纖維，如巖棉(例如由玄武巖制造）。
[0020] 所述墊典型地包括10-1100g/m2、優(yōu)選地20-300g/m2的量的礦物纖維。所述粘合劑 通常相對于礦物纖維墊的重量以5-350%、優(yōu)選10-100%、和有利地15-30%的量存在。
[0021] 在第二方面中，本發(fā)明可提供包括由親水性聚合物粘合劑粘合的纖維的纖維墊， 其中所述聚合物粘合劑基本不含甲醛，纖維的長度大于20mm，并且纖維的直徑大于14微米， 所述墊用于埋置在石膏中以提供根據(jù)本發(fā)明的第一方面的石膏板。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面的纖維墊可包括埋置在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的石膏板 的面之一中的墊的一個(gè)或多個(gè)任選的特征。
[0023]在本領(lǐng)域中已知用于將粘合劑施加至墊的若干方法。例如，可通過噴涂方法或通 過使用輥將粘合劑施加至所述墊。在其它方法中，可借助涂布器將粘合劑施加至墊，當(dāng)所述 墊被傳送通過涂布器開口時(shí)所述涂布器將受控供應(yīng)的粘合劑材料供給至該墊上。在替代的 方法中，可將粘合劑材料沉積在所述墊上并且借助于刮刀元件分配在整個(gè)墊上。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)將僅以實(shí)例的方式描述本發(fā)明。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 制備包含250g輕乙基纖維素（增稠劑：由Hercules以標(biāo)記Natrosol?出售）和0.3g 乙氧基化的十八烷基胺/十八烷基胍(octadecyc lamine/octadecy Iguanidine)復(fù)合物(表 面劑：由Cy tec以標(biāo)記Aer〇s〇 I C-61出售；固體含量:70 % )的兩升的水溶液。
[0027] 將2.54g E-玻璃的切割紗線（cut yarns)(長度：24mm;直徑：16微米)添加至所述 溶液。
[0028] 將所獲得的玻璃紗線的懸浮液轉(zhuǎn)移至使得可制造墊的設(shè)備。該設(shè)備包括具有穿孔 基底的容器，該穿孔基底容許所述容器的內(nèi)部容積和位于該容器下方的抽吸裝置之間流體 連通。
[0029] 所述懸浮液被放置在該容器中并且通過劇烈攪拌而均質(zhì)化，之后啟動(dòng)抽吸裝置以 移除流體。在篩上收取到具有30cm X 30cm的尺寸并且具有28.2g/cm2的重量/表面積的玻 璃纖維墊。
[0030] 將所述墊在丙烯酸類樹脂（由MSF出售的Acronal DS 2416)的水溶液中浸漬1分 鐘。通過抽吸除去所述墊中過量的粘合劑，并且之后在210°C加熱所述墊1分鐘以將其加固。 在該處理之后，所述墊包含5g/m 2的丙烯酸類樹脂。
[0031] 實(shí)施例2和比較例3-6
[0032] 實(shí)施例2和比較例3-6涉及在兩面上具有埋置的玻璃纖維墊的石膏板。玻璃纖維墊 的特性總結(jié)于表1中。
[0033]耐火性:測試1
[0034]使根據(jù)實(shí)施例2和比較例3-6的石膏板經(jīng)受按照BS:EN 1364 1:1999的耐火性測 試。簡而言之，構(gòu)建隔板，其中框架在各面上包覆有12.5mm厚的板的單層。所述隔板的一側(cè) 暴露于爐火。
[0035]如果所述隔板的未經(jīng)暴露的面上的平均溫度保持低于140°C至少60分鐘，則所述 板的性能被表征為滿意的。結(jié)果總結(jié)于表1中。
[0036] 耐火性:測試2
[0037]使用BS EN 1363-1:1999的方法進(jìn)行根據(jù)實(shí)施例2和比較例3-6的石膏板的另外的 火測試。簡而言之，將鋼梁用20mm厚的板的單層包覆并暴露于爐火。
[0038]如果所述鋼梁的平均溫度保持低于550°C至少82分鐘并且所述板保留其機(jī)械完整 性超過90分鐘，則所述板的性能被表征為滿意的。
[0039]撓曲強(qiáng)度測試
[0040] 使根據(jù)實(shí)施例2和比較例3-6的石膏板經(jīng)受根據(jù)BS:EN 520中所列的方法的撓曲強(qiáng) 度測試。如果撓曲強(qiáng)度超出預(yù)定的水平，則所述板的性能被表征為滿意的。結(jié)果示于表1中。
[0041] 漿料滲透的表征
[0042] 漿料滲透通過所述纖維墊的程度通過視覺檢查來表征，并且如果滲透是完全的且 所得的板的表面是平的，則被歸類為"滿意"的。結(jié)果示于表1中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 石膏板，其具有兩個(gè)相反的面，其中纖維墊埋置在所述板的面之一中，所述纖維墊包 括由聚合物粘合劑粘合的纖維，其中所述聚合物粘合劑基本不含甲醛，所述纖維的長度大 于20mm，并且所述纖維的直徑大于14微米。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石膏板，其中所述聚合物粘合劑是親水性的。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石膏板，其中所述纖維墊完全埋置在所述板的面中。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石膏板，其中所述纖維墊部分地埋置在所述板的面中。5. 纖維墊，其包括由聚合物粘合劑粘合的纖維，其中所述聚合物粘合劑基本不含甲醛， 所述纖維的長度大于20mm，并且所述纖維的直徑大于14微米，所述墊用于埋置在石膏中以 提供根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的石膏板。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的纖維墊，其中所述聚合物粘合劑是親水性的。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的纖維墊，其中所述聚合物粘合劑選自：丙烯酸酯聚合物、甲 基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸類共聚物、苯乙烯-甲基 丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、和它們的混合物。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維墊，其中所述聚合物粘合劑還包括親水性添加劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的纖維墊，其中所述親水性添加劑選自：聚山梨醇酯表面活性劑 (例如聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯）以及聚氧乙烯和聚氧丙烯的非離子表面活性劑共 聚物。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的纖維墊，其中所述丙稀酸酯聚合物選自：AcrodurDS 3530(來自BASF)、AquasetTF150(來自Dow)和來自Dow的HF05。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的纖維墊，其中所述丙烯酸酯聚合物是AcronalDS2416(來自 BASF)〇12. 根據(jù)權(quán)利要求5至11任一項(xiàng)所述的纖維墊，其中所述纖維墊包括玻璃纖維。13. 根據(jù)權(quán)利要求5至12任一項(xiàng)所述的纖維墊，其中所述纖維的直徑大于15微米，優(yōu)選 大于16微米。14. 根據(jù)權(quán)利要求5至13任一項(xiàng)所述的纖維墊，其中所述纖維的長度大于22mm，優(yōu)選大 于23mm〇15. 根據(jù)權(quán)利要求5至14任一項(xiàng)所述的纖維墊，其中所述墊是非織造墊。
【專利摘要】石膏板具有兩個(gè)相反的面和埋置在該板的面之一中的纖維墊。所述纖維墊包括由聚合物粘合劑粘合的纖維。所述纖維的長度大于20mm并且直徑大于14微米。所述聚合物粘合劑基本不含甲醛。所述纖維墊在無需將阻燃劑摻入粘合劑的情況下實(shí)現(xiàn)石膏板中的耐火性并且提供撓曲強(qiáng)度。
【IPC分類】D21H13/40, E04C2/04
【公開號】CN105492690
【申請?zhí)枴緾N201480047811
【發(fā)明人】S.萊洛吉
【申請人】圣-戈貝恩普拉科公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年8月29日
【公告號】CA2921933A1, EP2843129A1, US20160208439, WO2015028631A1