[发明专利]泡沫浆料以及由其制得的建筑板材

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是共同未决(co-pending)的美国序号为US 11/449,924的美国申请的部分连续申请，US11/449,924的名称为“利用两种重复单元分散剂的石膏产品以及其制造方法”，其提交日是2006年6月9日，US11/449,924本身也是美国序号为11/152,418的美国申请的部分连续申请，US11/152,418的名称是“利用两种重复单元分散剂的石膏产品以及其制造方法”，其提交日是2005年6月14日，现在已经放弃。通过引用的方式将前面述及的两个美国申请并入到本申请中。

本申请还涉及美国序号为11/xxx,xxx的申请(代理人卷号No.PF[59988])，其与此同时提交，名称为“一种液体混合组合物”，通过引用的方式将其并入到本申请中。

背景技术

本发明涉及泡沫石膏浆料。更具体地，它涉及一种泡沫石膏浆料，该泡沫石膏浆料含有用于产生泡沫泡分布的消泡剂。该石膏浆料可以用于生产建筑板材。

石膏建筑板材提供了一种高性能的产品，并以合理的价格来完成建筑物空间的修整。石膏，也就是硫酸钙二水合物，其通过加热脱去结晶水从而产生硫酸钙硬石膏和/或硫酸钙半水合物，也就是灰泥，煅烧石膏或熟石膏。建筑板材通过将灰泥和水组合制得。煅烧石膏和水组合，并形成石膏晶体的互锁基质。水合该煅烧石膏后，通过加热除去过量的水，所得的产品是相对坚固的板材，该板材具有适于装饰性修整的良好表面，例如适于用涂料或壁纸装饰。

尽管石膏建筑板材节省成本，但是它们相对较重。由于重量的原因，它们必须要小批量的移动。将板材提升和固定到需要安装的地方的过程，使得板材安装者感到疲乏。此外，重的板材的运输费用也比较昂贵。一种控制产品密度的方法是向液体浆料中添加基于皂的泡沫。所述灰泥然后在泡沫泡周围凝固，并在石膏基质中形成空隙。重要的是控制泡的尺寸以避免板材出现不希望的性能。如果所述泡太小，那么影响密度的改变需要大量的小泡。当有限的空间中存在大量泡时，所得的石膏基质的受压强度会比较低。太大的泡会使强度下降，并在饰面纸下形成难看的泡。

已经发现，如果形成的石膏具有混合的空隙尺寸，那么制得的建筑板材有可能既坚固又能避免表面缺陷的出现。不同的皂会产生具有不同性能的泡。有些皂会形成非常牢固和稳定的泡，而且这些泡的破裂和合并趋势很小。根据本文的目的，稳定的皂定义成在石膏浆料中使空气的雾沫夹带最大化并且用量最小的一种皂。其它皂形成泡沫的稳定性低些，但在石膏的存在下更不稳定。形成稳定泡的皂和形成不稳定泡的皂的组合可以用来控制在石膏浆料中大的泡空隙形成。本发明的一些实施方式使用了记载在美国专利US 5,643,510中的皂的组合，通过引用的方式将其并入到本申请中。

也期望减少制备石膏所需的水量。通过干燥炉干燥的方式，除去超过水合所述煅烧石膏所需的过量的水。进一步改进流动性或减少形成易流动的石膏浆料所需的水量，对于降低干燥炉所需的燃料成本是有利的。

在一个通过使用聚羧酸盐分散剂的方式来减少水的用量的尝试中发现，聚羧酸盐分散剂会干扰目标泡尺寸分布的形成，并干扰控制大空隙形成的能力。非常稳定且非常小的泡的形成会损害板材的强度。常规聚羧酸盐分散剂的添加明显改变了泡的表面化学，使其更难获得理想的孔结构。理想的芯部结构是其可以被加工成在所述浆料中具有泡分布，或者在凝固石膏中具有空隙分布，所述凝固石膏具有大量大空隙。

聚羧酸盐分散剂也会影响石膏浆料的终凝和变硬。可以使用只对变硬产生影响的缓凝剂。因此，本领域技术人员应当知道，为了使获得的板材产品具有理想的耗水量、空隙尺寸分布、凝固时间和燃料消耗量，有必要平衡水、皂、分散剂、缓凝剂和促凝剂的量。

发明简述

通过此处记载的本发明，可以消除或减少这些问题中的至少一个。更具体地，本发明提供了石膏浆料中泡尺寸分布的改进控制，以及由其产生的建筑板材中更理想的空隙分布。通过使用一种浆料来实现大的泡尺寸的改进控制，所述浆料含有水、水硬成分(hydraulic component)、皂、消泡剂和聚羧酸盐分散剂，所述水硬成分含有以水硬成分的重量为基数的至少50％重量的煅烧石膏。

一些实施方式含有所述消泡剂和所述分散剂的混合或组合，所述消泡剂和分散剂在加入到浆料前已经被组合在一起。在本发明的至少一个实施方式中，所述消泡剂和浆料通过物理混合的方式结合在一起。在至少一个其它的实施方式中，所述消泡剂结合到分散剂的聚合物结构上。也可以使用物理混合和结合的消泡剂的组合。