防潮石膏板和用于制備其的漿料的制作方法
【專利摘要】石膏板，其包含覆蓋片和位于所述覆蓋片上的石膏層。所述石膏層包含異氰酸酯、水和灰泥的反應(yīng)產(chǎn)物。所述異氰酸酯提高石膏板的防潮性。制造石膏板的方法，包括使異氰酸酯、水和灰泥結(jié)合以形成漿料，并將所述漿料施加到覆蓋片以在所述覆蓋片上形成所述石膏層的步驟。
【專利說明】防潮石膏板和用于制備其的漿料
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求2012年5月14日提交的美國臨時(shí)專利申請序列號61/646, 625的優(yōu) 先權(quán)和所有權(quán)益，在此明確地作為參考整體并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總體涉及漿料，和由該漿料形成的石膏板。更具體地，本發(fā)明涉及從位于覆 蓋片上的漿料形成的石膏層。該石膏層包含灰泥、水和異氰酸酯，以形成石膏板。所述異氰 酸酯提高了所述石膏板的防潮性。

【背景技術(shù)】
[0004] 石膏板是由兩個(gè)覆蓋片與通常夾在所述覆蓋片之間的石膏層制成的復(fù)合材料。通 常，該石膏層由漿料形成。制造石膏板用于各種應(yīng)用中，其中每種應(yīng)用具有特定的性能要 求。例如石膏板可以用作結(jié)構(gòu)建筑面板。在該應(yīng)用中，石膏板可以用在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部 的壁上，包括暴露于水和濕氣的區(qū)域。
[0005] 遺憾的是，石膏板的石膏層具有吸收水分的傾向。例如，當(dāng)在約70° F下浸泡在水 中兩小時(shí)時(shí)，基于100重量份的石膏層，石膏層可以吸收高達(dá)40至50重量份的水。石膏層 吸收水可以降低石膏板的強(qiáng)度，提高石膏板對微生物生長的脆弱性，并導(dǎo)致覆蓋片與石膏 層分層。
[0006] 行業(yè)已經(jīng)嘗試通過向石膏板中摻入防潮性組分如蠟添加劑和硅酮添加劑來改善 防潮性。盡管這些添加劑可以有效地改進(jìn)石膏板的防潮性，但是各添加劑有其自己的缺點(diǎn)。 例如，蠟添加劑需要大劑量以有效地改進(jìn)石膏板的耐水性。硅酮添加劑不利地與用來在石 膏板中創(chuàng)建空隙的皂相互作用，從而導(dǎo)致在該過程中增加皂的需求。此外，通過增加V0C排 放，釋放揮發(fā)性低分子量低聚物和釋放易燃的氫氣，硅酮添加劑可能對環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生 不利的影響。
[0007] 通常，防潮性組分在形成石膏層的漿料中不完全混溶。這種不完全的混溶性可能 不利地影響石膏板的防潮性。
[0008] 因此，仍然存在著提供改進(jìn)的防潮石膏板的可能性。
[0009] 發(fā)明概述和優(yōu)點(diǎn)
[0010] 本發(fā)明提供石膏板，其包含覆蓋片和位于所述覆蓋片上的石膏層。石膏層包含灰 泥、水和異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。異氰酸酯在25°c下為液體，并且包含二苯基甲烷二異氰酸 酯。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種制造石膏板的方法。該方法包含使灰泥、水和在25°c下為液 體且包含二苯基甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯結(jié)合，以形成漿料的步驟。該方法還包含將所 述漿料施加到覆蓋片，以在所述覆蓋片上形成石膏層的步驟。
[0012] 本發(fā)明又還提供石膏板，其包含覆蓋片和位于所述覆蓋片上的石膏層。石膏層包 含灰泥、水和異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。該反應(yīng)產(chǎn)物是在用于提高異氰酸酯與水的混溶性的乳 化劑存在下。所述乳化劑選自硫酸鹽、磺酸鹽及其組合。
[0013] 異氰酸酯改進(jìn)石膏板的物理性能。更具體地，異氰酸酯與水反應(yīng)形成聚脲。聚脲提 高了石膏層的防潮性。此外，乳化劑提高了異氰酸酯與水的混溶性，從而增加聚脲的形成。
[0014] 附圖簡要說明
[0015] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將容易理解，因?yàn)楫?dāng)結(jié)合附圖來考慮時(shí)通過參照以下詳細(xì)描 述，其變得更好理解：
[0016] 圖1A是根據(jù)本發(fā)明的石膏板的側(cè)視圖，其示出了覆蓋片和石膏層；和
[0017] 圖1B是根據(jù)本發(fā)明的石膏板的側(cè)視圖，其示出了兩個(gè)覆蓋片夾著石膏層。
[0018] 發(fā)明詳述
[0019] 本發(fā)明提供一種石膏板10。在本領(lǐng)域中也通常將石膏板10稱為干式墻、紙面石 膏板、石膏墻板、墻板等。石膏板10不限于任何特定的用途，即石膏板10可用于墻壁、天花 板、地板、瓷磚基體、拱腹等。以下將進(jìn)一步描述石膏板10。
[0020] 石膏板10包含石膏層12。本領(lǐng)域中也將石膏層12稱為石膏芯。通常，石膏層12 被制造并處理以具有常規(guī)的厚度，例如其厚度小于1英寸，或者約1/8英寸至約3/4英寸， 或者約1/4英寸至約5/8英寸之間，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍。雖 然不必要，但石膏層12可包含多個(gè)空隙，以降低石膏層12的重量。
[0021] 石膏層12包含灰泥、水和異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。石膏層12還可以包含一種或多 種添加劑組分。在某些實(shí)施方式中，石膏層12基本上由灰泥、水和異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物組 成。以下將進(jìn)一步對合適的添加劑組分的實(shí)例進(jìn)行描述和舉例說明。
[0022] 灰泥包含許多孔，并且在本領(lǐng)域中也可以稱為硫酸鈣半水合物（CaS04 ? 0. 5H20)、 燒結(jié)石膏或者熟石膏?；夷嗄軌蚺c水反應(yīng)，從而形成包含在本領(lǐng)域中也可稱為石膏的硫酸 鈣二水合物（CaS04*2H20)的反應(yīng)產(chǎn)物。因?yàn)榱蛩徕}的水合狀態(tài)可以變化，或者在給定的情 況下在一定時(shí)間內(nèi)，例如硫酸鈣半水合物（CaS04 ? 0. 5H20)和水的反應(yīng)期間內(nèi)是未知的，所 以這些術(shù)語有時(shí)使用不一致，且因此在本領(lǐng)域中可互換。如本文所使用的，"灰泥"是硫酸鈣 半水合物（CaS04 ? 0. 5H20)且"石膏"是硫酸鈣二水合物（CaS04 ? 2H20)。應(yīng)當(dāng)理解的是，灰 泥可以具有大于〇. 5的水合狀態(tài)和甚至接近石膏的水合狀態(tài)，即約2的水合狀態(tài)。
[0023] 本發(fā)明并不限于任何特定類型的灰泥。合適的灰泥、以及來源和用于獲得灰泥 的反應(yīng)的實(shí)例描述在Martin等的U.S.專利No. 8, 016, 961、Sethuraman的U.S.專利 No. 6, 706, 128、Sethuraman等的U.S?專利No. 6, 422, 734 和Sethuraman等的U.S?專利 No. 6, 783, 587中；以下將其稱為并入的參考文獻(xiàn)，其公開內(nèi)容在此通過參考整體并入本文 中，只要并入的公開內(nèi)容與本發(fā)明的總體范圍不相沖突。
[0024] 水和灰泥以約0. 5至約1. 5、或者約0. 75至約1. 25、或者約0. 80至約1. 0,或者在 這些值的最低值和最高值之間的任何范圍的重量比反應(yīng)。在該反應(yīng)中，經(jīng)過一段相當(dāng)短的 時(shí)間灰泥再水合至其二水合物狀態(tài)。反應(yīng)所需的實(shí)際時(shí)間通常取決于所使用的煅燒爐的類 型和用于形成所述灰泥的石膏巖的類型（例如，如在并入的參考文獻(xiàn)中所描述的）?？梢酝?過使用添加劑組分，例如促進(jìn)劑和延遲劑，將反應(yīng)時(shí)間控制到一定程度，下文進(jìn)一步描述所 述添加劑組分。反應(yīng)放出熱量，即該反應(yīng)是放熱的。在反應(yīng)期間，隨著（水合）反應(yīng)產(chǎn)物形 成/凝固，石膏層12通常將從流體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛驳幕?凝固"狀態(tài)。當(dāng)處于流體狀態(tài)時(shí)，石 膏層12通常被稱為漿料。約15秒至約40秒之后，石膏層12通常將變?yōu)槟痰模?，較少 流體或剛性的）。在本領(lǐng)域中可將其稱為硬化期（stiffeningphase)。凝固之后，可以將 石骨層12切割成不同長度。
[0025] 可以以不同量使用灰泥以在石膏層12中形成石膏。石膏層12中存在的石膏的量 將取決于石膏板10所需要的厚度。例如，當(dāng)需要1/2英寸厚的石膏板10時(shí)，石膏層12將 通常含約337至約11801bs每1000平方英尺（msf)、或者約548至約9701bs每1000平方 英尺（msf)、或者約674至約8431bs每1000平方英尺（msf)或者在這些值的最低值和最高 值之間的任何范圍內(nèi)的量的石膏?？梢詫⒁詍sf表示的石膏量施加并且調(diào)整至石膏層12 的不同厚度。例如，對于5/8英寸厚的板，石膏層12將通常含有約1785至約20401bs/msf 量的石膏。下文進(jìn)一步描述石膏板10的一般尺寸和制造方法。
[0026] 在某些實(shí)施方式中，相對于灰泥存在過量的水。異氰酸酯與過量的水反應(yīng)，以在石 膏層12中形成聚合物基體，用于提高石膏板10的防潮性。在石膏層12的硬化期期間，聚 合物基體分散遍及形成石膏層12的漿料中。一旦石膏層12已經(jīng)轉(zhuǎn)化為凝固狀態(tài)，則聚合 物基體在石膏層12內(nèi)的分散受到阻礙。這樣，在流體狀態(tài)期間顯著攪動形成石膏層12的 漿料，對于促進(jìn)異氰酸酯與水之間的反應(yīng)以形成聚合物基體是重要的。顯著攪動也確保聚 合物基體在石膏層12中完全分散。
[0027] 聚合物基體通常包含聚脲。通常，聚脲是由異氰酸酯和胺的反應(yīng)產(chǎn)物形成的。在 本發(fā)明中，第一部分異氰酸酯與一部分水反應(yīng)形成胺。更具體地，第一部分異氰酸酯與一部 分水反應(yīng)形成氨基甲酸。氨基甲酸是不穩(wěn)定的，且因此很容易分解形成二氧化碳和胺。所 述胺與第二部分異氰酸酯反應(yīng)形成聚脲。聚脲延伸通過石膏層12進(jìn)入石膏層12中的空隙 和石膏中的孔中，以抑制水遷移進(jìn)入其中。這樣，聚脲提高了石膏板10的防潮性。應(yīng)當(dāng)理 解的是，除了從異氰酸酯與水反應(yīng)形成的聚脲之外，或者作為其替代，可以將聚脲作為添加 劑加至石膏層12中。
[0028] 在不同實(shí)施方式中，形成石膏層12的漿料基本上不含多元醇。本文所用的涉及多 元醇的術(shù)語"基本上不含"，指的是該楽料包含少于5重量份，或者小于1重量份，或者小于 〇. 1重量份，各自基于100重量份的漿料計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的任意范 圍內(nèi)，只要多元醇對石膏層12不具有實(shí)質(zhì)的影響。通常，在多元醇的存在下，異氰酸酯可與 多元醇反應(yīng)形成包含聚氨酯而不是聚脲的聚合物基體。如先前所討論的，聚脲提高石膏層 12的防潮性。這樣，基本上不含多元醇的漿料可允許異氰酸酯與水反應(yīng)以形成包含聚脲的 聚合物基體。
[0029] 異氰酸酯可以包含本領(lǐng)域中已知的任何異氰酸酯。異氰酸酯可以包含單、二、三、 四異氰酸酯，聚合的聚異氰酸酯，改性異氰酸酯和其它芳族、脂族和環(huán)脂族多異氰酸酯，或 它們的組合。在某些實(shí)施方式中，異氰酸酯選自在25°C下為液體且在25°C下具有約1至 約2500cps動態(tài)粘度的異氰酸酯，在25°C下為固體的異氰酸酯，及其組合。在25°C下為液 體的合適的異氰酸酯的實(shí)例包括異氰酸苯基酯，異氰酸環(huán)己基酯，2, 2'-二苯基甲烷二異氰 酸酯，2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯，2, 4-甲苯二異氰酸酯，2, 6-甲苯二異氰酸酯，1，6-六 亞甲基二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，脲酮亞胺改性的異氰酸酯，碳二亞胺改性的異 氰酸酯和聚亞甲基聚亞苯基聚異氰酸酯。在25°C下為固體的合適的異氰酸酯的實(shí)例包括 4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯，間亞苯基二異氰酸酯，環(huán)己烷-1，4-二異氰酸酯，萘-1，5-二 異氰酸酯。
[0030] 在不同實(shí)施方式中，異氰酸酯包含二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI)。包含MDI的異氰 酸酯可以選自2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯（2, 4' -MDI)，與2, 4' -MDI不同的改性的異氰酸 酯，聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯（PMDI)，及其組合。在這些實(shí)施方式中，異氰酸酯還可以包 含4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯（4, 4' -MDI)。
[0031] 在其他實(shí)施方式中，異氰酸酯選自2,4'-1?1、4,4'-1?1、與2,4'-1?1和4,4'-1?1 不同的改性的異氰酸酯，PMDI，及其組合。
[0032] 改性的異氰酸酯可以包含脲酮亞胺。以下將包含脲酮亞胺的改性的異氰酸酯稱為 脲酮亞胺改性異氰酸酯。脲酮亞胺改性的異氰酸酯在本領(lǐng)域中還已知為碳二亞胺改性的異 氰酸酯。
[0033] 通常，消費(fèi)者基于成本、物理形式和性能選擇異氰酸酯。例如，液體形式的異氰酸 酯如2, 4' -MDI、PMDI和改性異氰酸酯更容易運(yùn)輸。然而，異氰酸酯如4, 4' -MDI和PMDI比 2, 4' -MDI和改性異氰酸酯更加成本有效，而2, 4' -MDI和改性的異氰酸酯為石膏層12提供 更加改進(jìn)的防潮性。
[0034] 合適的異氰酸酯的其它實(shí)例包括六氫甲苯二異氰酸酯，氫化二苯基甲烷二異氰 酸酯，四亞甲基二異氰酸酯，1-甲氧基苯基-2, 4-二異氰酸酯，4, 4'-聯(lián)苯二異氰酸酯， 3, 3' -二甲氧基-4, 4' -聯(lián)苯二異氰酸酯，3, 3' -二甲基二苯基甲燒-4, 4' -二異氰酸酯，四 甲基亞二甲苯基二異氰酸酯，4, 4'，4"-三苯基甲烷三異氰酸酯，甲苯-2, 4, 6-三異氰酸 酯，4, 4' -二甲基二苯基甲烷-2, 2'，5, 5' -四異氰酸酯，和改性異氰酸酯，其包括包含但不 限于以下基團(tuán)的異氰酸酯：脲、縮二脲、脲基甲酸酯和異氰脲酸酯和/或聚氨酯基團(tuán)，包括 二異氰酸酯和/或多異氰酸酯，例如改性的二苯基甲烷二異氰酸酯。
[0035] 合適的異氰酸酯的非限制性實(shí)例是從BASF Corporation of Florham Park,NJ 以商品名Lupranate?和Lupranat?，如Lupranate?m、Lupranate?mi、Lupranate⑧MMi〇3、Lupranate? M2〇、Lupranate?M7〇l和Lupranat?vie商 購獲得的。
[0036] 異氰酸酯可以具有本領(lǐng)域中已知的任何％NC0含量，但通常具有8_48￥七％的％ NC0,使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)滴定分析測定。另外，異氰酸酯可以具有任何名 義（nominal)官能度，但通常具有從1. 7到3的名義官能度。此外，異氰酸酯可以具有任何 數(shù)均分子量，但通常具有從125-525g/mol的數(shù)均分子量。更進(jìn)一步地，液體異氰酸酯可以 具有任何粘度，但是通常在25°C具有1至2500cps的粘度。
[0037] 異氰酸酯可以以約0. 1至約10重量份，或者約0. 1至約7重量份，或者約0. 1至 約5重量份，或者約7至約9重量份，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi)的 量反應(yīng)，各自基于100重量份的灰泥計(jì)。
[0038] 在一個(gè)實(shí)施方式中，異氰酸酯包含2, 4' -MDI和4, 4' -MDI，其中2, 4' -MDI的存在量 為約10至約55重量份，基于100重量份的異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之 間的任何范圍，并且4, 4' -MDI的存在量為約45至約90重量份，基于100重量份的異氰酸 酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍。
[0039] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，異氰酸酯包含改性的異氰酸酯和4, 4' -MDI，其中改性異氰 酸酯的存在量為約15至約35重量份，基于100重量份的異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低 值和最高值之間的任何范圍，并且4, 4' -MDI的存在量為約65至約85重量份，基于100重 量份的異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍。
[0040] 在又另一個(gè)實(shí)施方式中，異氰酸酯包含PMDI和4, 4' -MDI，其中PMDI的存在量為約 30至約75重量份，基于100重量份的異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的 任何范圍，并且4, 4' -MDI的存在量為約20至約70重量份，基于100重量份的異氰酸酯計(jì)， 或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍。術(shù)語"存在"，如在本文中關(guān)于異氰酸酯 中的量所使用的，可以是在反應(yīng)產(chǎn)物形成之前、反應(yīng)期間或者在反應(yīng)產(chǎn)物形成之后。
[0041] 在其中異氰酸酯在25°C下為液體的實(shí)施方式中，石膏層12包含水、灰泥和在25°C 下為液體且包含MDI的異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物。在這些實(shí)施方式中，異氰酸酯在25°C下具有 約1至約2500cps、或者約100至約2500cps或者約10至約60cps，或者在這些值的最低值 和最高值之間的任何范圍內(nèi)的動態(tài)粘度。
[0042] 在這些其中異氰酸酯在25 °C下為液體的某些實(shí)施方式中，異氰酸酯選自 2, 4' -MDI，與2, 4' -MDI不同的改性的異氰酸酯，PMDI，及其組合。如上所述，改性的異氰酸 酯可以包含脲酮亞胺。2, 4'-MDI和改性的異氰酸酯在25°C下為液體，且在25°C下具有約10 至約60cps，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi)的動態(tài)粘度。PMDI在25°C 下為液體，并且在25°C下具有從約100至約2500cps，或者在這些值的最低值和最高值之間 的任何范圍內(nèi)的動態(tài)粘度。
[0043] 另外，如上所述，異氰酸酯可以進(jìn)一步包含4, 4' -MDI。包含2, 4' -MDI和4, 4'-MDI 的異氰酸酯在25°C下可以是液體，其中2, 4' -MDI的存在量為約10至約55重量份，基于100 重量份異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍，并且4, 4' -MDI的存 在量為約45至約90重量份，基于100重量份的異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高 值之間的任何范圍。
[0044] 包含改性的異氰酸酯和4, 4' -MDI的異氰酸酯在25°C下也可以是液體，其中改性 異氰酸酯的存在量為約15至約35重量份，基于100重量份異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最 低值和最高值之間的任何范圍，和4, 4' -MDI的存在量為約65至約85重量份，基于100重 量份異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍。
[0045] 包含PMDI和4, 4'-MDI的異氰酸酯在25°C下也可以是液體，其中PMDI的存在量為 約30至約75重量份，基于100重量份異氰酸酯計(jì)，或者在這些值的最低值和最高值之間的 任何范圍，和4, 4' -MDI的存在量為約20至約70重量份，基于100重量份異氰酸酯計(jì)，或者 在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍。
[0046] 在不同實(shí)施方式中，石膏層12包含灰泥、水和異氰酸酯在用于提高異氰酸酯與水 的混溶性的乳化劑存在下的反應(yīng)產(chǎn)物。在某些實(shí)施方式中，石膏層12基本上由灰泥、水和 異氰酸酯在用于提高異氰酸酯與水的混溶性的乳化劑存在下的反應(yīng)產(chǎn)物組成。通過異氰酸 酯、水和乳化劑之間的任意數(shù)目的化學(xué)和物理反應(yīng)，乳化劑可以提高異氰酸酯與水的混溶 性。通常，乳化劑具有親脂部分和親水部分。通常，乳化劑的親脂部分朝向異氰酸酯排列且 乳化劑的親水部分背著異氰酸酯朝向水排列，以形成圍繞異氰酸酯的膠束。這樣，從乳化劑 所形成的膠束降低異氰酸酯和水之間的界面張力。界面張力的降低促進(jìn)異氰酸酯和水之間 更好的反應(yīng)以形成聚合物基體，并確保聚合物基體在石膏層12中完全分散。因此，乳化劑 與異氰酸酯結(jié)合可以提高石膏層12的防潮性。
[0047] 乳化劑選自硫酸鹽、磺酸鹽及其組合。用于本發(fā)明目的的合適的乳化劑的具體實(shí) 例包括包含以下的那些：醚硫酸銨；烷基硫酸銨；每mol乳化劑具有平均至少1. 5mol環(huán)氧 乙燒的燒基釀硫酸鹽，每mol乳化劑具有平均至少4.Omol環(huán)氧乙燒的燒基釀硫酸鹽；具有 C-8至C-12鏈的磺酸鹽乙氧基化的分子，例如每mol乳化劑具有平均4.Omol環(huán)氧乙烷；燒 基芳基磺酸鹽，C-12至C-16的a-磺化甲基酯，a-烯烴磺酸鹽，及其混合物；每mol乳化劑 具有平均1. 5至2. 5mol環(huán)氧乙烷的烷基醚硫酸鹽，十二烷基苯磺酸鈉，和三乙醇胺十二烷 基苯磺酸鹽；由化學(xué)式CH3(CH2)bCH2(0CH2CH2)e0S0具描述的乳化劑，其中b的平均值在6. 5 至7. 5的范圍內(nèi)，其中c是每mol乳化劑中環(huán)氧乙烷的平均摩爾數(shù)且在1.5至2. 5的范圍 內(nèi)，和M2選自由鈉、鉀、鎂、銨、季銨及其混合物組成的組，或者其中c為約2. 2且M2選自由 鈉、銨和銨的季有機(jī)衍生物組成的組。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何數(shù)量的乳化劑以提高異氰酸 酯與水的混溶性。合適的乳化劑的非限制性實(shí)例是從StepanCompanyofNorthfield，IL 以商品名Cedepal? 如Cedepal*FA-406,從ThatcherChemicalCompanyofSalt LakeCity,UT以商品名Thatcher如ThatcherTF，和從GeoSpecialtyChemicalsof 1^^^?6，預(yù)以商品名時(shí)011^@--]\1如1^0111(；#--]\130商購獲得的。
[0048]用于本發(fā)明目的的合適的乳化劑的其它具體實(shí)例包括包含以下那些：具有至少十 個(gè)碳的鏈的烷基硫酸鹽，每mol乳化劑具有少于平均1. 3mol環(huán)氧乙烷的烷基醚硫酸鹽及其 混合物；月桂基硫酸按，和每mol乳化劑具有約0. 4至1. 3mol環(huán)氧乙燒的燒基釀硫酸鹽；由 化學(xué)式R(0CH2CH2)a0S0具描述的乳化劑，其中R代表具有約169的最大分子量的直鏈或支 鏈烴及其混合物，其中a是每mol乳化劑中環(huán)氧乙烷的平均摩爾數(shù)且在0. 4至1. 3范圍內(nèi)， 和札選自由鈉、鉀、鎂、銨、銨的季有機(jī)衍生物及其混合物組成的組，或者其中a是約0. 8， 并且A選自由銨及其季有機(jī)衍生物組成的組。合適的乳化劑的非限制性實(shí)例可從Stepan CompanyofNorthfield，IL以商品名AlphaFoamer?商購獲得。
[0049] 乳化劑通常包含一種或多種溶劑。此外，乳化劑通常是陰離子性的；然而，應(yīng)理解 所述乳化劑還可以是陽離子、非離子、兩性、兩性離子的等。溶劑通常為水（使得溶液是水 性的）、醇（如乙醇、異丙醇等），或其組合。乳化劑通常包含約30至約60重量份，或者在這 些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi)的活性乳化劑組分，基于100重量份乳化劑計(jì)。 如上所述，所述乳化劑的剩余部分可以是溶劑（例如水或醇），或者這些溶劑的組合。
[0050] 可以以不同量使用乳化劑。通常，乳化劑的存在量為約0. 1至約21bs每1000平 方英尺（msf)石膏層12 (或者約0. 5至約10kg每1000平方米石膏層12)，或者約0. 4至約 1. 251bs/msf石膏層12,或者約0. 5至約0. 91bs/msf石膏層12,或者在這些值的最低值和 最高值之間的任何范圍。應(yīng)該理解的是，乳化劑可以包含兩種或更多種前述乳化劑的組合。 在某些實(shí)施方式中，石膏層12包括一種乳化劑。在其它實(shí)施方式中，石膏層12包括兩種或 更多種不同的乳化劑。
[0051] 在其中采用乳化劑的實(shí)施方式中，異氰酸酯在25°C下可以是液體或固體。在這些 實(shí)施方式中，異氰酸酯可以選自在25°C下為液體且在25°C下具有約1至約2500cps或者這 些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi)的動態(tài)粘度的異氰酸酯，在25°C下為固體的異氰 酸酯，及其組合。
[0052] 通常，在采用乳化劑的情況下，異氰酸酯可以選自2, 4_MDI、4, 4' -MDI、與 2, 4' -MDI和4, 4' -MDI不同的改性的異氰酸酯、PMDI及其組合。如上所述，改性的異氰酸 酯可以包含脲酮亞胺。因?yàn)槿榛瘎┐龠M(jìn)異氰酸酯與水更好的混溶性，所以提高石膏層12的 防潮性所需的異氰酸酯的量較少。換句話說，在采用乳化劑的實(shí)施方式中，異氰酸酯在石膏 層12中的量可以小于不存在用于提高石膏層12防潮性的乳化劑的實(shí)施方式中異氰酸酯的 量。在采用乳化劑的實(shí)施方式中，異氰酸酯可以以約〇. 1至約7重量份，或者約0. 1至約6 重量份，或者約〇. 1至約5重量份，或者這些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi)的量反 應(yīng)，各自基于100重量份灰泥計(jì)。
[0053] 在某些實(shí)施方式中，異氰酸酯與含活性氫的物質(zhì)組分反應(yīng)以形成預(yù)聚物。應(yīng)該理 解的是，在異氰酸酯與水反應(yīng)之前、在異氰酸酯與水反應(yīng)期間和/或異氰酸酯與水反應(yīng)之 后，異氰酸酯可與含活性氫的物質(zhì)組分反應(yīng)。含活性氫的物質(zhì)組分可以賦予石膏層12額外 的物理性能如防潮性。在其他實(shí)施方式中，含活性氫的物質(zhì)組分選自氟代醇、具有至少一個(gè) 羥基官能團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷、胺及其組合。
[0054] 氟代醇可以是本領(lǐng)域中已知的任何氟代醇。氟代醇可以具有直鏈或支鏈結(jié) 構(gòu)。除了由從異氰酸酯與水反應(yīng)形成的聚合物基體提供的防潮性之外，從異氰酸酯 與氟代醇反應(yīng)所形成的預(yù)聚物可以賦予石膏層12額外的防潮性。合適的氟代醇的 非限制性實(shí)例包括2, 2, 2-二氟乙醇，1，1，1，3, 3, 3-六氟-2-丙醇，2, 2, 3, 4, 4, 4-六 氟-1- 丁醇，1，1，1，3, 3, 3-六氟-2-甲基-2-丙醇，1，1，1，3, 3, 3-六氟-2-苯 基-2-丙醇，2, 2, 3, 3, 4, 4-六氟-1，5-戊二醇，1，1，1，3, 3, 4, 4, 4-八氟-2- 丁醇， 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5-八氟-1，6-己二醇，2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5-八氟-1-戊醇，五氟苯酚， 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8-十三氟-1-辛醇，4- (4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, 9-十三氟壬 氧基）芐醇，和4-(3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8-十三氟辛基）芐醇。
[0055] 有機(jī)聚硅氧烷可以是本領(lǐng)域中已知的包含至少一個(gè)羥基官能團(tuán)的任何有機(jī)聚硅 氧烷。有機(jī)聚硅氧烷可具有直鏈或耙型結(jié)構(gòu)。具有耙型結(jié)構(gòu)的有機(jī)聚硅氧烷可以是可水 解或不可水解的。除了由從異氰酸酯與水反應(yīng)形成的聚合物基體提供的防潮性之外，從 異氰酸酯與有機(jī)聚硅氧烷反應(yīng)形成的預(yù)聚物可以賦予石膏層12額外的防潮性。合適的 有機(jī)聚娃氧燒的非限制性實(shí)例是從AirProductsandChemicals,Inc.ofAllentown,PA 以商品名Dabco? 如Dabco? 丨)ci93、Dabco?DC2525、Dabco?DC4000、Dabco? DC5043、Dabco?DC5164 和 Dabco?DC5258、Dabco?DC5357、Dabco?DC5577、 Dabco? DC5582、Dabco? DC5598、Dabco? DC5604、Dabco? DC5943、Dabco? DC5986和Dabco? DC6070可商購獲得的。合適的有機(jī)硅氧烷的其他非限制性實(shí)例具有大 于 10 的 0H數(shù)，并且從EvonikIndustriesAGofParsippany，NJ以商品名TEG0STAB? 如 TEG0STAB? 8433、TEG0STAB? 8462、TEG0STAB? 8465、TEG0STAB⑧ 8474、 TEG0STAB? 8476、TEG0STAB? 8484、TEG0STAB? 8485、TEG0STAB? 8486、 TEG0STAB? 8488、TEG0STAB? 8489、TEG0STAB⑧ 8490、TEG0STAB? 8491、 TEG0STAB? 8492、TEG0STAB? 8498、TEG0STAB? 8511、TEG0STAB? 8513、 TEG0STAB? 8523、TEG0STAB? 8526、TEG0STAB? 8535、TEG0STAB? 8542、 TEG0STAB? 8570、TEG0STAB? <S580、TEG0STAB? 8586、TEG0STAB? 8587、 TEGOSTAB? 8588、TEG0STAB? 8870 和TEGOSTAB? 9470 可商購獲得。
[0056] 胺可以是本領(lǐng)域中已知的任何胺。胺選自單胺、二胺及其組合。除了由從異氰 酸酯與水反應(yīng)形成的聚合物基體提供的防潮性之外，從異氰酸酯與胺反應(yīng)形成的預(yù)聚物 可以賦予石膏層12額外的防潮性。從異氰酸酯與胺反應(yīng)而形成的預(yù)聚物也可被稱為異 氰酸酯-脲雜化物。合適的胺的非限制性實(shí)例包括4, 4' -亞甲基雙（2-氯苯胺）（M0CA)， 4, 4'-亞甲基二苯胺（MDA)，4, 4'-硫代二苯胺（TDA)和類似的低聚物。合適的胺的其 他非限制性實(shí)例是從UOPofDesPlaines，IL以商品名UNILINK?如UNILINK? 4200， 從AlbemarleCorporationofBelgium以商品名ETHACURE?如ETHACURE?90、 ETHACURE?丨()(）和ETHACURE?:)>〇〇 和從BayerCorporationofPittsburgh,PA以 H'ii二名Desmophen?如Desmophen?i22〇 和Desmophen?1似〇 可商購獲得的。
[0057] 通常，含活性氫的物種組分以約1至約10重量份，或者約l至約4重量份，或者約 4至約7重量份，或者約7至約10重量份，或者這些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi) 的量反應(yīng)，各自基于100重量份的異氰酸酯計(jì)。
[0058] 在某些實(shí)施方式中，石膏層12基本上不含常規(guī)防潮添加劑，但卻是由ASTM C473 定義的防潮性的，以滿足ASTM C473中所述的要求。或者，石膏層12基本上不含常規(guī)防潮 添加劑，但卻是如ASTM C1396所定義的防潮性的，以滿足ASTM C1396中所述的要求。術(shù)語 "基本上不含"，對于常規(guī)的防潮添加劑，規(guī)定石膏層12包含不大于0. 5重量份，或者不大于 0. 4重量份，或者不大于0. 3重量份，或者不大于0. 2重量份，或者不大于0. 1重量份的常規(guī) 防潮添加劑，各自基于100重量份的石膏層12計(jì)?，F(xiàn)有技術(shù)中提高石膏板10的防潮性的 先前嘗試包括常規(guī)防潮添加劑，例如硅酮和蠟。
[0059] 在其他實(shí)施方式中，應(yīng)當(dāng)理解的是，石膏層12可以包括常規(guī)的防潮添加劑，以提 高石膏層12的防潮性。在這些其它實(shí)施方式中，異氰酸酯提高石膏層12的強(qiáng)度，且因此常 規(guī)的防潮添加劑用于進(jìn)一步提高石膏層12的防潮性。
[0060] 如上所述，石膏層12的防潮性是由從異氰酸酯與水反應(yīng)形成的聚合物基體提供 的。然而，異氰酸酯的混溶性和聚合物基體的分散性也可能對石膏層12的防潮性具有顯著 的效果。如上所述，在形成石膏層12的漿料中的攪拌和漿料中的乳化劑兩者都可以提高異 氰酸酯的混溶性和聚合物基體在石膏層12中的分散性。因此，攪動和/或乳化劑與異氰酸 酯結(jié)合可以進(jìn)一步提高石膏層12的防潮性。
[0061] 可以通過測定石膏板10浸入水中兩小時(shí)期間石膏板10中吸收的水量來評價(jià)石膏 層12的防潮性。通常，石膏層12在2小時(shí)內(nèi)吸收不超過20%，或者不超過15%，或者不超 過10%的水，如根據(jù)ASTMC473中所定義。或者，石膏層12在2小時(shí)內(nèi)吸收不超過20%， 或者不超過15%,或者不超過10%的水,如根據(jù)ASTMC1396所定義。通常,石膏板10中吸 收的水的百分比是基于石膏板10的重量百分比計(jì)的。
[0062] 石膏層12也可以包括添加劑組分。所述添加劑組分可包括本領(lǐng)域中理解的任何 添加劑。用于本發(fā)明目的的合適的添加劑的實(shí)例包括在并入的參考文獻(xiàn)中描述的那些，以 及絮凝劑、發(fā)泡劑、淀粉、促進(jìn)劑、纖維（如紙和/或玻璃纖維）、苛性鉀、粘土、硼酸、增塑劑、 阻燃劑、防霉劑、增稠劑、分散劑或其組合。添加劑組分可以以不同量使用，并且可以包括一 種或多種前述添加劑?？梢詤⒄障挛膶?shí)施例部分理解某些添加劑的具體量。應(yīng)當(dāng)理解，可 以以多于或少于其中具體示出的那些量使用添加劑。
[0063] 在不同實(shí)施方式中，石膏層12基本上不含纖維素纖維。術(shù)語"基本上不含"，對于 纖維素纖維，規(guī)定石膏層12包含不超過1重量份，或者不超過0. 75重量份，或者不超過0. 5 重量份，或者在這些值的最低值和最高值之間的任何范圍內(nèi)的纖維素纖維，各自基于100 重量份石膏層12計(jì)。通常，纖維素纖維用于結(jié)構(gòu)支撐石膏層12。更具體地，異氰酸酯可與 纖維素纖維在形成石膏層12的漿料中反應(yīng)，以加強(qiáng)石膏層12。然而，與纖維素纖維反應(yīng)的 異氰酸酯會和與水反應(yīng)形成聚合物基體的異氰酸酯競爭。這樣，基本上不含纖維素纖維的 石膏層12可允許異氰酸酯與水反應(yīng)形成聚合物基體，這提高了石膏層12的防潮性。
[0064] 在不同實(shí)施方式中，石膏層12基本上不含補(bǔ)充發(fā)泡劑，但在石膏層12中包含多個(gè) 空隙。術(shù)語"基本上不含"，對于補(bǔ)充發(fā)泡劑，規(guī)定石膏層12包含不超過1重量份，或者不 超過0. 5重量份，或者不超過0. 25重量份，或者不超過0. 1重量份的補(bǔ)充發(fā)泡劑，各自基于 100重量份石膏層12計(jì)。關(guān)于補(bǔ)充發(fā)泡劑的術(shù)語"補(bǔ)充"是添加發(fā)泡劑用于在石膏層12中 限定出空隙的具體目的。石膏層12中的其它組分可以在石膏層12中限定出空隙，以減小 石膏板10的重量。這些其它組分包括，例如水和乳化劑。在石膏層12中在異氰酸酯和水 的反應(yīng)期間釋放的二氧化碳可以限定出其中的空隙。可以通過任何數(shù)量的常規(guī)泡沫生成方 法使用乳化劑產(chǎn)生泡沫。然而，應(yīng)理解的是，不認(rèn)為乳化劑是如本文所述的補(bǔ)充發(fā)泡劑。這 樣，基本上不含補(bǔ)充發(fā)泡劑的石膏層12可以包含空隙以減小石膏層12的重量。
[0065] 在某些實(shí)施方式中，石膏板10包含覆蓋片14。在其他實(shí)施方式中，石膏板10可包 含第二覆蓋片14。（一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14可以從不同材料形成，例如從紙或玻璃纖維。 (一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14可以彼此相同或不同，并且可以被稱為正面和背面片材。合適的 (一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14的實(shí)例描述在并入的參考文獻(xiàn)中。某些類型的（一個(gè)或多個(gè)）覆 蓋片14可具有添加劑或賦予希望的阻燃或防霉性能的組分（make-ups)。
[0066] 如圖1A中所不，石骨板10可包含石骨層12和覆蓋片14,其中石骨層12位于覆 蓋片14上。如圖1B中所示，通常將第二覆蓋片14施加至石膏層12,以形成石膏板10。然 而，石膏板10也可以僅包括一個(gè)覆蓋片14和石膏層12。可以將（一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14 折疊以包封石膏層12的邊緣。石膏層12通常被夾在（一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14之間。 [0067] 可以通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)方法將覆蓋片14結(jié)合到石膏層12。然而，常規(guī)的防潮 添加劑，如硅酮和蠟，可遷移通過石膏層12到達(dá)（一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14。這種遷移可以 導(dǎo)致（一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14與石膏層12分層。通過形成聚合物基體，異氰酸酯可以減 少（一個(gè)或多個(gè)）覆蓋片14從石膏層12分層。聚合物基體可延伸到覆蓋片14,從而提高 覆蓋片14與石骨層12之間的結(jié)合。
[0068] 通常，如上所述，石膏層12由漿料形成。可通過本領(lǐng)域理解的常規(guī)方法來形成漿 料。這些用于形成漿料的方法和裝置的實(shí)例描述在所并入的參考文獻(xiàn)中。通常，使用混合 器和輸送器形成漿料。提供漿料的組分并將其添加到混合器中?；旌掀魍ǔ＞哂幸粋€(gè)或多 個(gè)進(jìn)料，例如干組分（例如灰泥）的進(jìn)料，以及一個(gè)或多個(gè)濕組分（例如水）的進(jìn)料。將所 述組分在混合器中混合以形成漿料。可以將各組分以不同的時(shí)間和不同的組合添加到混合 器中。
[0069] 本發(fā)明提供了一種形成在制造石膏板10中使用的石膏層12的漿料的方法。所 述方法包括提供水、灰泥和在25°C下為液體且包含二苯基甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯的步 驟。該方法進(jìn)一步包括異氰酸酯和水反應(yīng)以形成組合物的步驟。所述方法還包括使所述組 合物和灰泥反應(yīng)形成漿料的步驟。
[0070] 本發(fā)明提供了一種制造石膏板10的方法。所述方法包括使水、灰泥和在25°C下 為液體且包含二苯基甲烷二異氰酸酯結(jié)合以形成漿料的步驟。可以以任何順序或者通過 本領(lǐng)域已知的任何制造石膏板10的方法使水、灰泥和異氰酸酯結(jié)合。在一個(gè)實(shí)施方式中， 結(jié)合步驟進(jìn)一步定義為使異氰酸酯和水反應(yīng)以形成組合物，并使組合物和灰泥反應(yīng)形成漿 料。在另一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)合步驟進(jìn)一步定義為異氰酸酯和灰泥反應(yīng)以形成組合物，并使 組合物與水反應(yīng)以形成漿料。在又另一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)合步驟進(jìn)一步定義為水和灰泥反 應(yīng)以形成組合物，并使組合物與異氰酸酯反應(yīng)形成漿料。在又另一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)合步驟 進(jìn)一步定義為使異氰酸酯、水和灰泥反應(yīng)以形成漿料。
[0071] 所述方法進(jìn)一步包括將所述漿料施加至覆蓋片14以在覆蓋片14上形成石膏層12 的步驟。施加漿料的步驟可以通過本領(lǐng)域中已知的用于制造石膏板的任何方法來進(jìn)行。
[0072] 在某些實(shí)施方式中，制造石膏板10的方法包括提供水、灰泥和異氰酸酯的步驟。 所述方法可進(jìn)一步包括提供覆蓋片14的步驟。應(yīng)當(dāng)理解，結(jié)合和/或反應(yīng)步驟可以包括使 用混合器和/或輸送器。也應(yīng)理解，制造石膏板10的方法可以包括在形成漿料之前或者在 形成漿料期間提供、結(jié)合和/或使乳化劑反應(yīng)的步驟。
[0073] 可以向石膏板10施加熱以從石膏層12除去殘留水。經(jīng)熱除去殘留水的方法是本 領(lǐng)域理解的，如通過采用干燥器或干燥室。如本領(lǐng)域理解的，也可以使用某些分散劑/增塑 劑以減少水的量，從而減少生產(chǎn)石膏板10所需的最終的干燥時(shí)間/能量。
[0074] 最終可將石膏板10切割成不同長度。通常，石膏板10的尺寸包括約48英寸（? 120cm)至約52英寸（?137cm)的寬度，以及1/4英寸（?6mm)至約1英寸（?25mm)、 或者約1/2英寸（?13mm)至約5/8英寸（?16mm)、或者約1/4英寸到約3/8英寸（? 10mm)的厚度。
[0075] 石膏板10可以制得具有不同的邊緣，例如具有兩種不同的邊緣處理：錐形邊緣， 其中板的長邊緣是在前端具有寬斜面的錐形，以允許將待修整的材料與主板表面連接；和 平面邊緣，當(dāng)整個(gè)表面將接收飾面粉刷（finishingplaster)的薄涂層（膩?zhàn)樱r(shí)使用。應(yīng) 當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于石膏板10的任何特定的尺寸或構(gòu)形。
[0076] 石膏板10可以具有不同物理性質(zhì)。由石膏層12形成的石膏板10的重量將取決 于板有多厚。例如，1/2英寸厚的石膏板10通常具有小于約15001bs/msf、或者約1200至 14001bs/msf、或者約 1200 至 13501bs/msf的重量。
[0077] 應(yīng)當(dāng)理解的是，對下文實(shí)施例可以做許多改變，而仍然獲得相似或類似的結(jié)果。因 此，下文實(shí)施例，說明了本發(fā)明的石膏層12的實(shí)施方式，旨在說明而不是限制本發(fā)明。 實(shí)施例
[0078] 實(shí)施例的石膏層12是從漿料形成的且使用實(shí)驗(yàn)室方法I在實(shí)驗(yàn)室凝固中評價(jià)其 防潮性。使用實(shí)驗(yàn)室方法I形成石膏層12包括以下步驟：向38克水中加入異氰酸酯，以在 塑料燒杯中形成組合物，手持刮刀將組合物混合約5至約10秒，向塑料燒杯中的組合物加 入50克灰泥以形成漿料，等待30秒，手持刮刀劇烈混合60秒，通過漏斗傾倒?jié){料，在鋁箔 上形成餅（patty)，將所述餅在70°C下烘烤過夜，并將其冷卻至室溫30分鐘，以形成石膏層 12〇
[0079] 使用實(shí)驗(yàn)室方法I評價(jià)石膏層12的防潮性，包括以下步驟：稱重石膏層12以測定 浸泡前重量，將石膏層12在去離子水中浸泡2個(gè)小時(shí)，用紙巾拭干石膏層12,并重新稱重 石膏層12,以測定浸泡后重量。使用實(shí)驗(yàn)室方法I的石膏層12的防潮性是通過測定石膏 層12的吸水率來評價(jià)的。吸水率通過將浸泡前重量除以浸泡后重量并將結(jié)果表示為重量 變化百分比來計(jì)算。
[0080] 或者，石膏層12可以從漿料形成，并使用實(shí)驗(yàn)室方法II評價(jià)防潮性。在實(shí)驗(yàn)室方 法II中，水和灰泥的重量比為0. 7至1。
[0081] 對于液體異氰酸酯，使用實(shí)驗(yàn)室方法II形成漿料包括如下步驟：將液體異氰酸酯 添加到水中以形成液體組合物，并將灰泥加入到組合物中以形成漿料。對于固體異氰酸酯， 使用實(shí)驗(yàn)室方法II形成漿料包括將如下步驟：將固體異氰酸酯添加到灰泥中以形成固體 組合物，并將水加入到固體組合物中以形成漿料。
[0082] 用實(shí)驗(yàn)室方法II形成石膏層12包括：當(dāng)浸泡漿料時(shí)等待15秒，以很快的水平混 合漿料15秒，將漿料傾倒入塑料杯中，所述塑料杯通常含有約200克漿料以形成餅，15分鐘 后從所述杯中除去餅，將漿料在140°C下干燥30分鐘，將漿料進(jìn)一步在40°C下干燥至少兩 天，并將餅冷卻至室溫1小時(shí)，以形成石膏層12。
[0083] 使用實(shí)驗(yàn)室方法II評價(jià)石膏層12的防潮性包括以下步驟：稱重石膏層12以測定 浸泡前重量，將石膏層12在水中浸泡2個(gè)小時(shí)，從石膏層12除去表面水，重新稱重石膏層 12,以測定浸泡后重量。使用實(shí)驗(yàn)室方法II的石膏層12的防潮性是通過測定石膏層12的 吸水率評價(jià)的。吸水率通過將浸泡前重量除以浸泡后重量并將結(jié)果表示為重量變化百分比 來計(jì)算。
[0084] 下表I示出了包含灰泥、水和異氰酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物的一些示例性石膏層12的吸水 率。使用實(shí)驗(yàn)室方法I形成和評價(jià)這些石膏層12。然而，應(yīng)理解，如果使用實(shí)驗(yàn)室法II形 成和評價(jià)的話，這些石膏層12的吸水率將是類似的。
[0085] 如表中所示，石膏層12在2小時(shí)內(nèi)吸收不超過20%的水，所述石膏層12包含基于 100重量份灰泥計(jì)約4至約5重量份異氰酸酯（在表中描述為基于灰泥的異氰酸酯％ (w/ w))，水和灰泥的反應(yīng)產(chǎn)物。所有量以基于100重量份石膏層12的重量份計(jì)。
[0086]表I

【權(quán)利要求】
1. 石膏板，包含： 覆蓋片，和 位于所述覆蓋片上的石膏層，所述石膏層包含以下的反應(yīng)產(chǎn)物： 異氰酸酯，其在25°C下是液體并包含二苯基甲烷二異氰酸酯， 水，和 灰泥。
2. 如權(quán)利要求1所述的石膏板，其中所述水相對于所述灰泥過量，并且其中所述液體 異氰酸酯與所述過量的水反應(yīng)以在所述石膏層中形成聚合物基體用于提高所述石膏板的 防潮性。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的石膏板，其中： i) 所述液體異氰酸酯在25°C下具有約1至約2500cps的動態(tài)粘度， ii) 所述液體異氰酸酯選自2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、與所述2, 4' -二苯基甲烷二 異氰酸酯不同的改性異氰酸酯、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯及其組合，或者 和ii)兩者。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中所述液體異氰酸酯進(jìn)一步包含 4, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中： i) 基于100重量份所述液體異氰酸酯計(jì)，所述2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯的存在量 為約10至約55重量份，并且基于100重量份所述液體異氰酸酯計(jì)，所述4, 4' -二苯基甲烷 二異氰酸酯的存在量為約45至約90重量份， ii) 基于100重量份所述液體異氰酸酯計(jì)，所述改性異氰酸酯的存在量為約15至約35 重量份，和基于100重量份所述液體異氰酸酯計(jì)，所述4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯的存在 量為約65至約85重量份，或者 iii) 基于100重量份所述液體異氰酸酯計(jì)，所述聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯的存在量 為約30至約75重量份，并且基于100重量份所述液體異氰酸酯計(jì)，所述4, 4' -二苯基甲烷 二異氰酸酯的存在量為約20至約70重量份。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中： i) 基于100重量份所述灰泥計(jì)，所述液體異氰酸酯以約0. 1至約10重量份的量反應(yīng)， ii) 所述水和所述灰泥以約〇. 5至約1. 5的重量比反應(yīng)，或者 和ii)兩者。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中所述液體異氰酸酯與基于100重量 份所述液體異氰酸酯計(jì)約1至約10重量份的量的含活性氫的物質(zhì)組分反應(yīng)形成預(yù)聚物。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中所述石膏層基本上不含： i) 補(bǔ)充發(fā)泡劑，但在所述石膏層中包括多個(gè)空隙， ii) 纖維素纖維，或者 和ii)兩者。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中所述石膏層在2小時(shí)內(nèi)吸收不超過 20%的水，根據(jù)八5了]\10473定義。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中所述石膏層基本上不含常規(guī)防潮添 加劑，但根據(jù)ASTMC473定義卻是防潮的。
11. 制造石膏板的方法，所述方法包括以下步驟： 使水、灰泥以及在25°C下是液體且包含二苯基甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯結(jié)合，以形 成漿料；和 將所述漿料施加到覆蓋片，以在該覆蓋片上形成石膏層。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述水相對于所述灰泥過量，并且其中所述液體 異氰酸酯與所述過量的水反應(yīng)以在所述石膏層中形成聚合物基體用于提高所述石膏板的 防潮性。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中所述結(jié)合的步驟進(jìn)一步定義為： 使所述液體異氰酸酯和所述水反應(yīng)，形成組合物；和 使所述組合物和所述灰泥反應(yīng)，形成漿料。
14. 石膏板，包含覆蓋片和位于所述覆蓋片上的石膏層，所述石膏層包含以下物質(zhì)： 異氰酸酯， 水，和 灰泥； 在用于提高所述異氰酸酯與所述水的混溶性的乳化劑的存在下的反應(yīng)產(chǎn)物，其中所述 乳化劑選自硫酸鹽、磺酸鹽和其組合。
15. 如權(quán)利要求14所述的石膏板，其中所述水相對于所述灰泥過量，并且其中所述異 氰酸酯與所述過量的水反應(yīng)以在所述石膏層中形成聚合物基體用于提高所述石膏板的防 潮性。
16. 如權(quán)利要求14或15所述的石膏板，其中： i) 所述異氰酸酯選自在25°C下為液體且在25°C下具有約1至約2500cps的動態(tài)粘度 的異氰酸酯、在25°C下為固體的異氰酸酯和其組合；或者 ii) 所述異氰酸酯選自2, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、 與所述2, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯和所述4, 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯不同的改性異氰 酸酯、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯及其組合。
17. 如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中： i) 基于100重量份所述灰泥計(jì)，所述異氰酸酯以約0. 1至約7重量份的量反應(yīng)； ii) 所述水和所述灰泥以約〇. 5至約1. 5的重量比反應(yīng)，或者 和ii)兩者。
18. 如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的石膏板，其中 i)所述乳化劑包含醚硫酸銨， ii)所述乳化劑的存在量為每1000平方英尺（msf)的所述石膏層0.1至約2磅（lbs); 或者 和ii)兩者。
【文檔編號】B32B13/12GK104379341SQ201380032422
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月14日
【發(fā)明者】R·庫瑪, S·伊爾, C·坦貴, D·尼德茲維奇 申請人:巴斯夫歐洲公司