[发明专利]塑性材料涂布的复合建筑板材及其制备方法

说明书

发明背景

相关申请数据

本申请要求在2008年8月29日提交的名称为“用于玻璃增强的饰面石膏板的热塑性涂层(Thermoplastic coatings for Glass Reinforced Faced Gypsum Board)”的临时申请序列号61/093,167的优先权，所述临时申请的内容通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及复合建筑板材的改进构造。更具体地，本发明涉及包括外部塑性材料涂层和用于增加所得板材的耐久性和表面强度的预涂布纤维垫的复合建筑板材。

背景技术描述

建筑板材，也称为墙板，石膏板或干式墙，是当今全世界最普遍使用的建筑部件之一。建筑板材频繁用于居室内部，在那里它同时起到最终墙体覆盖和结构空间分隔的作用。建筑板材还可以在居室外部使用，在那里它起到用于提供防潮和保温的覆盖物的作用。建筑板材还可以用作其它结构如楼梯井，电梯和内部管道的内部饰面。

建筑板材的一种特别流行的形式称为石膏板。石膏板通过在两个相对的纸衬垫之间沉积黏结石膏浆料的层而制造。石膏浆料是硫酸钙的半含水形式并且具有许多使得其适于用作建筑部件的物理特性。例如，石膏板通常具有平滑的外表面，一致的厚度，并且允许涂敷装饰增强物，例如油漆。石膏板也是期望的，因为它提供一定程度的耐火性和消声。

覆纸的石膏板的实例公开在Von Hazmburg的美国专利2,806,811中。Von Hazmburg公开了一种主要由装入到纤维包封物中的厚石膏芯组成的板材，所述纤维包封物由蕉麻片和新闻纸片组成。这些片层可以由常规的圆网抄纸造纸工艺制造。

尽管常规纸饰面石膏板如由Von Hazmburg公开的纸饰面石膏板对于许多应用是可以接受的，但是它也具有显著的缺点。最大的缺点是耐久性。石膏板与其它建筑材料如木材或砖石建筑类材料相比更脆。因此纸饰面石膏板在压缩和拉伸负荷下碎裂和/或粉碎。结果，常规石膏板容易被居室内的正常磨损和撕扯如人和/或家具的冲击而破坏。常规石膏板构造通常具有差的负荷承载能力和不合适的拔钉强度(nail pull strengh)。结果，传统石膏板通常不能支持用于悬挂图片或安装架子所需的负荷。

作为这些这些缺点的结果，多年来对于改进石膏板的耐久性和表面强度进行了努力。一种特别有用的进展被称为玻璃增强石膏(GRG)板。一种这样的板材的实例公开在Baehr等的美国专利4,265,979中，Baehr公开了一种无纸石膏板构造。更具体地，Baehr采用部分地由玻璃纤维垫形成的相对层代替纸饰面层。此构造提供了更强且更硬的外表面并且是相对于纸饰面板的改进。尽管从耐久性观点方面得到了改进，但是暴露的纤维垫的使用存在问题。即，操作这样的板材的工人暴露于遗漏的纤维束。这致使了健康风险以及使用保护性手套和/或面具的必要性。因为，使用暴露的饰面片的GRG板材不是理想的。

随后的改进描述于Pilgrim的共同拥有美国专利4,378,452中。Pilgrim专利的内容通过引用完全结合在此。Pilgrim公开了一种用多孔无纺玻璃垫在一个或两个侧面上饰面的GRG板材。然而，Pilgrim的玻璃垫稍微嵌入到浆料芯(slurry core)中。这通过振动石膏浆料以致使其通过垫中的多孔开口而实现。

将垫嵌入在芯内部，导致了在板材的外表面上形成浆料的薄膜。具有此构造的建筑板材称为嵌入玻璃增强石膏(EGRG)板。EGRG板消除了，或极大地减少了暴露纤维的存在，并且另外提供了平滑的加工表面。尽管消除了围绕GRG板材的安全问题，但是Pilgrim最终未能提供具有足够强度和耐久性的板材。

进一步改进的EGRG板材公开在Hauber的共同拥有美国专利6,524,679中。Hauber专利的内容通过引用完全结合在此。Hauber的EGRG板材向石膏浆料中加入聚合物化合物。合适的聚合物化合物可以包括例如聚1，2-二氯亚乙烯(PVDC)，或聚氯乙烯(PVC)，或类似聚合物。聚合物添加剂提高了耐久性和板强度，并且还在其固化以后在浆料内产生基体。尽管的确相对于现有EGRG技术得到了改进，但是Hauber不能解决与外部面的耐久性或外部面与下面的石膏浆料的完全机械和化学结合相关的问题。