CN110240461B - 具有改进的固定强度的建筑板材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有改进的固定强度的建筑板材及其制造方法。包括其中嵌有纤维的石膏基体的灰泥板。所述灰泥板任选地具附着至其表面之一的背衬片层。所述灰泥板的石膏基体任选地包括聚合添加剂。

Description

具有改进的固定强度的建筑板材及其制造方法
本申请是申请号为201480040949.2、申请日为2014年05月20日、优先权日为2013年05月20日，发明名称为“具有改进的固定强度的建筑板材及其制造方法”的专利申请的分案申请。
本发明涉及用于建造建筑物的板材及其制造方法。特别地，本发明涉及用于提供可附着例如水池、电视、或散热器的隔离物的板材。
轻质板材例如灰泥板(plasterboard)(例如石膏灰泥板)、聚苯乙烯板和纤维板通常用于提供建筑物内的隔离物。对于所述应用，它们的优点包括它们是轻的并且安装快捷的这一事实。
然而，在某些情况中，这种轻质板材可能具有强度不足以支撑固定设施(fixture)(例如水池、电视、散热器、灭火器、架子以及任何需要附着板材的物品)的缺点。在这些情况中，固定设施的重量可导致固定装置(例如螺钉)从板材脱离，从而固定设施从隔离物脱落。
典型地，该问题已通过提供胶合板材(plywood sheets)来提高板材的固定强度得以解决。在所述情况中，向板材的与固定设施所处的一侧相反的一侧提供胶合板材。胶合板材可以提供增加的强度以保持一个或多个固定装置(例如螺钉)，该固定装置用于固定固定设施至板材。典型地，胶合板材位于隔离物框架内，并且灰泥板随后被固定至胶合板，以使其处于隔离物框架之外。
作为一项可替代的方式，可以提供金属支撑装置。其可包括固定板、通道、带、或金属扣件。如同胶合板材的情况，金属支架装置一般位于板材的与待固定固定设施的一侧相反的一侧，且用于接收和固定固定装置，例如被用于将固定设施附着至板材的固定螺丝。
这两种设置都具有需要使板材和额外的支撑组件在现场相互附着的缺点。更进一步地，当使用金属支撑装置时，可能需要多个这样的支撑装置来支撑将固定设施固定至板材所需的整套固定装置。因此，所述安装方法可能是费时且昂贵的。
此外，金属支撑装置或胶合板材的加入提高了隔离物的重量和厚度，和/或导致空心墙空间的减少。一般地，胶合板自身必须在现场按尺寸切割，由此增加了安装所需的时间并且可能导致灰尘和潜在的有害成分的释放。
因此，存在提供改善的板材的需要，其能够保持固定装置且支撑固定设施、且无需费时的安装过程。
已发现通过提供包括基底板的板材，该基底板具有被固定至其表面之一的基于聚合物的片层(lamina)，可以实现板材保持固定装置能力的提高。但是这样的板材可能易出现螺钉拧得过紧的问题，由此在已达到拧紧力矩峰值之后，甚至螺钉很小的额外转动都可能导致螺孔内表面的剥离，其结果是螺钉不再保留在板材中。因此，可能难以以可靠且可重复的方式将螺钉固定件插入板材。
已经发现，在基底板是石膏灰泥板的情况中，所述问题可通过选择包括至少一种纤维添加剂的灰泥板而减少。
因此，在第一方面，本发明可提供包括灰泥板的板材，该灰泥板具有附着至其表面之一的背衬片层(backing lamina)，该灰泥板包括石膏基体，所述石膏基体具有以相对于石膏至少1重量％的量嵌入其中的纤维。
优选地，所述片层是基于聚合物的片层，典型地，所述基于聚合物的片层基本上包括选自PVC、HDPE、尼龙、聚碳酸酯、酚醛塑料(Bakelite)，聚丙烯，缩醛(acetal)，和玻璃纤维的材料。
典型地，所述片层具有至少1mm的厚度。一般地，所述片层粘在灰泥板上，例如借助于基于聚合物的胶，例如丙烯酸胶。
优选地，所述石膏基体进一步包括相对于石膏至少1重量％的量的淀粉添加剂，优选2重量％，更优选2.5重量％。
典型地，相对于石膏，所述纤维以至少2重量％、优选2.5重量％的量存在。
一般地，所述纤维选自玻璃纤维，木材纤维，衍生自木材的纤维，和它们的混合物。在某些实施方式中，然而，纤维可以是合成的聚合物纤维。
例如，所述纤维可以是再生的纤维素纤维，如由溶解的木浆制造的莱赛尔(lyocell)。在所述情况中，该纤维典型地具有一个或多个如下的性质：
·大于0.1mm、优选大于0.2mm的平均长度；
·小于0.5mm、优选小于0.4mm的平均长度；
·小于20微米、优选小于15微米的平均直径。
在某些实施方式中，所述纤维可以以附聚(agglomerated)的纤维颗粒的形式存在于灰泥板之内，例如纸颗粒和/或木材颗粒(例如，精细锯末颗粒)。一般地，这些颗粒形状不规则。所述颗粒典型地具有一个或多个以下性质：
·它们最大的尺寸优选大于0.5mm、优选大于1mm、更有选大于1.5mm；
·他们最大的尺寸优选小于3mm、优选小于2.5mm；
·颗粒内纤维的平均长度大于1mm；
·颗粒内纤维的平均长度小于15mm；
·颗粒内纤维的平均直径大于1微米，优选大于5微米；
·颗粒内纤维的平均直径小于50微米，优选小于30微米。
所述纤维遵循盘旋的路径，以使它们被包含在颗粒的边界之内。
在所述纤维是玻璃纤维的情况中，该纤维可具有一个或多个以下性质：
·平均长度大于10mm，优选大于15mm；
·平均长度低于50mm，优选低于30mm；
·平均直径大于20微米，优选大于30微米；
·平均直径小于80微米，优选小于70微米；
优选地，所述淀粉包括非渗移性淀粉(non-migratory starch)，即保持在灰泥板的核心之内并且不向板表面渗移的淀粉化合物。这样的淀粉区别于渗移性淀粉，后者典型地向灰泥板表面渗移且用作增强灰泥板核心与纸贴面(paper facing)的结合的目的。然而，素数灰泥板可额外包括渗移性淀粉。
可以如本领域公知的多种不同方式提供非渗移性淀粉。例如，如US7708847所描述的，淀粉可包括糊精。
在其它情况中，所述淀粉可以是预胶化的(pre-gelatinised)淀粉。
在某些实施方式中，可以选择的淀粉在低于60℃具有低粘度(例如低于60cps的布氏粘度)，且在70℃具有更高的粘度(例如高于10000cps的布氏粘度)。这样的淀粉描述于例如US8252110中，在此通过引用将其纳入本文。这些淀粉具有强温度依赖性的流变性能：可以认为，在低温下，淀粉可以分散在核心中以渗透到晶间空间(inter-crystallinespace)。一旦温度超过60℃，所述淀粉的粘度快速提高至非常高的水平以确保该淀粉实际上保留在核心中且不向核心/贴面界面渗移。
在某些实施方式中，所述淀粉是取代的淀粉，例如在US7048794中所描述的那些，在此通过引用将其纳入本文。取代的淀粉是经过化学反应将一个或多个羟基官能团取代的淀粉衍生物。典型地，该方法涉及淀粉的醚化或酯化或沿淀粉聚合物主链添加醚键或酯键的经修饰的淀粉。该方法不同于其它的对淀粉的改性，例如氧化、酸稀化(acid-thinning)、交联和预胶化，虽然这些方法也可在用一个或多个类型的官能团取代之前或之后用于淀粉。
可以认为取代的淀粉起到用于灰泥板的无机相(例如石膏)的有效的粘合剂的作用，因此增加了了灰泥板的核心强度。优选地，所述淀粉不溶于冷水，但在灰泥板的形成、固化(setting)、或干燥过程中于更高的温度下可溶解。这被认为会限制淀粉的过度渗移，由此淀粉保留在灰泥板的核心，从而为石膏晶体提供粘合剂。
取代的淀粉可包括羟乙基化的、羟丙基化的和/或乙酰化的淀粉。优选地，所述淀粉是羟乙基化的淀粉。
淀粉可衍生自例如，马铃薯、木薯淀粉或玉米。优选地，淀粉衍生自玉米。
在第二方面，本发明可提供包括石膏基体的灰泥板，所述石膏基体具有嵌入其中的纤维，该纤维以相对于石膏至少1重量％的量存在，所述石膏基体进一步包括聚合添加剂，该聚合添加剂以相对于石膏至少1重量％的量存在。
优选地，所述纤维以相对于石膏至少3w％的量存在，更优选至少4重量％，最优选至少4.5重量％。优选地，所述聚合添加剂以相对于石膏至少3重量％的量存在，更优选至少4重量％，最优选至少4.5重量％。可以认为这些相对较高水平的纤维和聚合添加剂可向灰泥板提供足以保持固定装置的能力，而不需要背衬片层。
通过省略背衬片层，由于减少的原材料成本和更容易的制备方法，以较低的成本提供具有足够的固定强度的板材是可能的。另外，所述板材也更易于回收，因为可避免从灰泥板分离片层的需要。
典型地，聚合添加剂选自聚乙酸乙烯酯，聚乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，与聚苯乙烯磺酸酯交联的聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇，甲基纤维素，羟乙基甲基纤维素，苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳，丙烯酸酯胶乳，丙烯酸类共聚物胶乳，聚酯树脂，环氧树脂，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯酸，阳离子淀粉，乙基化淀粉，糊精及其混合物。
一般地，所述聚合添加剂是淀粉。
优选地，在所述淀粉以相对于石膏至少3重量％的水平存在的情况中，该淀粉是渗移性淀粉。令人惊奇地，发现在这些相对高的淀粉含量下，即使渗移性淀粉也会以足够的量保持在灰泥板核心中，以便于增强灰泥板的固定强度。同时，渗移性淀粉可以帮助提高灰泥板核心和纸贴面(如果使用的话)的结合，从而没有必要在灰泥板内包括多种淀粉。
在所述淀粉以相对于石膏至少3重量％的水平存在的情况中，一般优选该淀粉是原淀粉而不是预胶化的淀粉。在这些相对高的淀粉水平下，认为预胶化的淀粉赋予石膏浆料过大的粘度。
典型地，所述淀粉可以衍生自例如小麦，玉米(corn)，玉米(maize)，或大米。在相对于石膏3重量％或以上的淀粉水平，马铃薯淀粉是不优选的，因为考虑到它相对较大的颗粒尺寸对石膏浆料中的水分分布具有有害影响。
优选地，所述纤维是玻璃纤维。
优选地，在所述纤维以相对于石膏至少3重量％水平存在的情况中，所述纤维的长度小于10mm，更优选小于8mm。可以认为难以以所述相对大的量在石膏浆料中处理较长的纤维。典型地，纤维的长度大于4mm。
典型地，所述纤维的直径在5-50微米，优选10-30微米，更有选10-20微米。
在某些实施方式中，所述纤维可以是有机纤维，例如天然聚合物纤维、例如那些衍生自木材的纤维，或合成聚合物纤维。
在某些实施方式中，所述灰泥板可包含硅油或蜡和/或杀生物剂。
一般地，所述灰泥板具有纸贴面。然而，在某些情况中，该灰泥板可以具有部分或完全嵌入其表面的垫，例如可被预涂覆的玻璃纤维垫。另外地或可替代地，所述灰泥板在其一个或多个表面上可具有热塑性涂层或聚合的膜(例如聚酯)。
在第三方面，本发明可提供根据本发明第二方面的灰泥板的制备方法，其包括向石膏浆料加入淀粉的步骤，其中所述淀粉的颗粒尺寸小于40微米。
优选地，所述淀粉的颗粒尺寸小于30微米。可以认为大的淀粉颗粒尺寸导致浆料中水分分布不均，由此总体上需要更多的水。
在第四方面，本发明可以提供根据本发明第二方面的灰泥板的制造方法，其包括以下步骤：向石膏浆料加入淀粉，使浆料成型以形成灰泥板并且在140-180℃的温度干燥灰泥板。
由本发明第三方面或第四方面制造的灰泥板可具有一个或多个根据本发明第二方面的灰泥板的任选的特征。
本发明还包括以下实施方式：
1.包括灰泥板的板材，所述灰泥板具有附着至其表面之一的背衬片层，所述灰泥板包括石膏基体，所述石膏基体具有以相对于石膏至少1重量％的量嵌入其中的纤维。
2.根据项1所述的板材，其中所述石膏基体进一步包括淀粉添加剂，所述淀粉添加剂以相对于石膏至少1重量％的量存在。
3.根据项2所述的板材，其中所述淀粉添加剂以相对于石膏至少2重量％的量存在于所述灰泥板的石膏基体中。
4.根据前述项中任一项所述的板材，其中所述纤维以相对于石膏至少2重量％的量存在于所述灰泥板的石膏基体中。
5.根据前述项中任一项所述的板材，其中所述纤维选自玻璃纤维、木材纤维、衍生自木材的纤维(例如再生的纤维素纤维)、和它们的混合物。
6.根据项5所述的板材，其中所述纤维是再生的纤维素纤维，并且进一步地，其中所述纤维的平均长度在0.1-0.5mm的范围和/或所述纤维平均直径低于20微米。
7.根据项1-6中任一项所述的板材，其中所述纤维以附聚的纤维颗粒的形式存在于所述板中，所述颗粒的形式例如为纸颗粒或木材颗粒。
8.根据项7所述的板材，其中所述颗粒的最大尺寸在0.5-3mm的范围和/或所述颗粒内的纤维的平均长度在1-15mm的范围和/或所述颗粒内的纤维的平均直径在1-50微米的范围。
9.根据项5所述的板材，其中所述纤维是玻璃纤维，并且进一步地，其中所述纤维的平均长度在10-50mm的范围和/或所述纤维的平均直径在5-50微米的范围。
10.根据项5所述的板材，其中所述纤维是玻璃纤维，并且进一步地，其中所述纤维的平均长度在10-50mm的范围和/或所述纤维的平均直径在20-80微米的范围。
11.根据项2-10中任一项所述的板材，其中所述淀粉是非渗移性淀粉。
12.根据项11所述的板材，其中所述淀粉选自糊精、预胶化的淀粉、取代的淀粉、和在低于60℃的温度下具有小于60cps的布氏粘度且在70℃的温度下具有大于10,000cps的布氏粘度的淀粉。
13.根据项11或12所述的板材，其中所述淀粉是取代的淀粉且取代基团是醚取代基团或酯取代基团。
14.根据前述项中任一项所述的板材，其中所述片层基本上含有选自PVC、HDPE、尼龙、聚碳酸酯、酚醛塑料、聚丙烯、缩醛、和玻璃纤维的材料。
15.根据前述项中任一项所述的板材，其中所述片层具有至少1mm的厚度。
16.包括石膏基体的灰泥板，所述石膏基体具有以相对于石膏至少1重量％的量嵌入其中的纤维，所述石膏基体进一步包括聚合添加剂，所述聚合添加剂相对于石膏以至少1重量％的量存在。
17.根据项16所述的灰泥板，其中所述纤维相对于石膏以至少3重量％的量存在，且所述聚合添加剂相对于石膏以至少3重量％的量存在。
18.根据项16或17所述的灰泥板，其中所述聚合添加剂选自：聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、与聚苯乙烯磺酸酯交联的聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳、丙烯酸酯胶乳、丙烯酸类共聚物胶乳、聚酯树脂、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、阳离子淀粉、乙基化淀粉、糊精及其混合物。
19.根据项16至18任一项所述的灰泥板，其中所述聚合添加剂是淀粉。
20.根据项19所述的灰泥板，其中所述淀粉是渗移性淀粉。
21.根据项19所述的灰泥板，其中所述淀粉是酸稀化的淀粉。
22.根据项19-21中任一项所述的灰泥板，其中所述淀粉是原淀粉。
23.根据项16-22中任一项所述的灰泥板，其中所述纤维是玻璃纤维。
24.根据项23所述的灰泥板，其中所述纤维长4-10mm。
25.根据项23或24所述的灰泥板，其中纤维直径在5-50微米的范围。
26.项19-22中任一项所述的灰泥板的制备方法，其包括向石膏浆料加入淀粉的步骤，其中所述淀粉的颗粒尺寸小于40微米。
27.项19-22中任一项所述的灰泥板的制备方法，其中在140-180℃的温度干燥灰泥板。
现参照下面的附图以举例的方式描述本发明，其中：
图1是扭矩相对旋转角度的示意图。
图2是实施例1和对比例1和2的扭矩相对旋转角度的示意图。
实施例1-3
石膏灰泥板由下述组合物制备。使用Aquagrip29860胶向每个灰泥板的一个表面胶粘2mm的PVC片。
实施例1
石膏灰泥板由含灰泥(stucco)和脱硫石膏(DSG)的浆料制成，DSG以相对于灰泥31重量％的量存在。所述浆料额外地包含了以下成分：
·相对于灰泥和DSC的量，2.9重量％的量的乙基化淀粉(该淀粉可以CoatmasterK57F的商品名从Grain Processing Corporation获得)；
·相对于灰泥和DSC的量，3.2重量％的量的玻璃纤维。
实施例2
石膏灰泥板由含灰泥和脱硫石膏(DSG)的浆料制成，DSG以相对于灰泥31重量％的量存在。所述浆料额外地包含了以下成分：
·相对于灰泥和DSG，0.46重量％的量的玻璃纤维；
·0.85重量％的Collofilm 120淀粉；
·相对于灰泥和DSC的量，2.9重量％的量的乙基化淀粉(该淀粉可以CoatmasterK57F的商品名从Grain Processing Corporation获得)；
·相对于灰泥和DSC的量，3.7重量％的量的纤维素纤维(该纤维素纤维可以Tencel FCP 10/300/M的商品名从Lenzing获得。所述纤维具有通过MORFI纤维分析仪测得的0.3mm的平均长度，和10微米的直径)。
实施例3
石膏灰泥板由含灰泥和脱硫石膏(DSG)的浆料制成，DSG以相对于灰泥31重量％的量存在。所述浆料额外地包含了以下成分：
·相对于灰泥和DSG，0.46重量％的量的玻璃纤维；
·0.85重量％的Collofilm 120淀粉；
·相对于灰泥和DSC的量，4.4重量％的量的乙基化淀粉(该淀粉可以CoatmasterK57F的商品名从Grain Processing Corporation获得)；
·相对于灰泥和DSC的量，5.5重量％的量的纤维素纤维(该纤维素纤维可以Tencel FCP 10/300/M的商品名从Lenzing获得。所述纤维具有通过MORFI纤维分析仪测得的0.3mm的平均长度，和10微米的直径)。
实施例4-12
石膏灰泥板由下述组合物制成。
实施例4
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥5重量％的量的酸水解的玉米淀粉(来自Tate&Lyle)。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为617N。
实施例5
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥的量，5重量％的量的乙基化淀粉(该淀粉可以Coatmaster K57F的商品名从Grain Processing Corporation获得)。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为773N。
实施例6
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的糊精。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为579N。
实施例7
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的玉米淀粉(其为渗移性淀粉)。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为569N。
实施例8
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的酸水解的玉米淀粉(来自Tate&Lyle)；
·20kg/m3的量的硅微粉(microsilica)。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为653N。
实施例9
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的乙基化淀粉(该淀粉可以Coatmaster K57F的商品名从Grain Processing Corporation获得)；
·20kg/m3的量的硅微粉。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为706N。
实施例10
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，5重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的酸水解的玉米淀粉(来自Tate&Lyle)；
·相对于灰泥，1重量％的量的硅油。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为541N。
实施例11
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，3重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，3重量％的量的酸水解的玉米淀粉(来自Tate&Lyle)。
实施例12
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，4重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的聚乙酸乙烯酯。
对比例1-2
石膏灰泥板由含有以下成分的组合物制成。使用Aquagrip29860胶向每个灰泥板的一个表面胶粘2mm的PVC片。
对比例1
石膏灰泥板由含灰泥和脱硫石膏(DSG)的浆料制成，DSG以相对于灰泥31重量％的量存在。所述浆料额外地包含了以下成分：
·相对于灰泥和DSG，0.46重量％的量的玻璃纤维；
·0.85重量％的Collofilm 120淀粉。
对比例2
石膏灰泥板由含灰泥和脱硫石膏(DSG)的浆料制成，DSG以相对于灰泥31重量％的量存在。浆料额外地含有以下成分：
·相对于灰泥和DSG，0.46重量％的量的玻璃纤维；
·0.85重量％的Collofilm 120淀粉；
·相对于灰泥和DSC的量2.9重量％的量的乙基化淀粉(该淀粉可以CoatmasterK57F的商品名从Grain Processing Corporation获得).
对比例3-4
石膏灰泥板由下述组合物制成。
实施例13
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，2重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的酸水解的玉米淀粉(来自Tate&Lyle)。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为458N。
实施例14
石膏灰泥板由含有以下成分的浆料制成：
·灰泥；
·相对于灰泥，2重量％的量的玻璃纤维，纤维长度为约6mm；
·相对于灰泥，5重量％的量的酸水解的玉米淀粉(来自Tate&Lyle)；
·相对于灰泥，1重量％的量的硅油。
测量四个样品所得的平均螺钉拔出力为410N。
对比例3
对比例3是包括以硫酸钙粘合剂为边界的纸纤维的石膏灰泥板(来自BritishGypsum的Rididur板)。
过紧耐受性(overtightening)的量化
为了量化实施例1-3以及对比例1和2的板材的过紧耐受性，对插进每个板材的螺丝绘制了扭矩相对旋转角度的图。螺订是具有50mm长度和5mm直径的10号木螺钉。该图的实例示于图1中。
然后计算在旋转角度0(对应于峰值扭矩)和7.86弧度之间的曲线下的面积。据认为，该面积表示在达到峰值扭矩之后拧紧螺钉所做的功。可以认为，在达到峰值扭矩之后所做的功越大，螺钉过紧和材料从螺孔内表面剥离的风险就越低。
还对每块板测量了峰值扭矩。结果列于表1中：
表1
实施例 所做功(J) 峰值扭矩(Nm)
实施例1 23.5 3.5
实施例2 29.7 4.6
实施例3 32.4 4.9
对比例1 18.7 3.2
对比例2 21.0 3.3
图2分别示出了正插进根据实施例1以及对比例1和2的板材的螺钉的扭矩相对于旋转角度的图。其表示实施例1的板材保持了比对比例的板材更高的扭矩(在达到峰值扭矩之后)。这被认为表明了板材改进的承受形成于其中的螺孔剥离的能力。
冲击测试
为了量化灰泥板的冲击耐受性，具有50mm直径的500g重的钢球从6m的竖直管道跌落至200mm x 200mm的样品板上。该样品在水平方向上被支撑在排水料斗的边缘。排水料斗一般是圆柱形的，且处于使其纵轴与管的纵轴重合的位置上。所述排水料斗的内直径为115mm且外直径为122mm。在料斗的顶部与管的底部之间至少有40mm的空隙。
测量产生在板样品中的凹痕深度并将结果列于表2中：
表2
实施例 冲击深度(mm)
实施例4 5.8
实施例11 2.7
实施例12 3.1
对比例1 11.3
对比例3 9.3

Claims (23)

1.包括石膏基体的灰泥板，所述石膏基体具有以相对于石膏至少1重量%的量嵌入其中的纤维，所述石膏基体包括聚合添加剂，所述聚合添加剂包含相对于石膏以至少3重量%的量存在的渗移性淀粉，其中纤维的长度为至少4mm。
2.根据权利要求1所述的灰泥板，其中所述纤维相对于石膏以至少3重量%的量存在。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的灰泥板，其中所述聚合添加剂进一步选自：聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、与聚苯乙烯磺酸酯交联的聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、苯乙烯-丁二烯共聚物胶乳、丙烯酸酯胶乳、丙烯酸类共聚物胶乳、聚酯树脂、环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、阳离子淀粉、乙基化淀粉、糊精、酸稀化的淀粉、原淀粉及其混合物。
4.根据权利要求1或2所述的灰泥板，其中所述纤维是玻璃纤维。
5.根据权利要求4所述的灰泥板，其中所述纤维长4-10mm。
6.根据权利要求4所述的灰泥板，其中纤维直径在5-50微米的范围。
7.权利要求1-3中任一项所述的灰泥板的制备方法，其包括向石膏浆料加入淀粉的步骤，其中所述淀粉的颗粒尺寸小于40微米。
8.权利要求1-3中任一项所述的灰泥板的制备方法，其中在140-180°C的温度干燥灰泥板。
9.包括灰泥板的板材，所述灰泥板具有附着至其表面之一的背衬片层，所述灰泥板包括石膏基体，所述石膏基体具有以相对于石膏至少1重量%的量嵌入其中的纤维，其中所述石膏基体包括淀粉添加剂，所述淀粉添加剂包含相对于石膏以至少3重量%的量存在的渗移性淀粉，其中纤维的长度为至少4mm。
10.根据权利要求9所述的板材，其中所述纤维以相对于石膏至少2重量%的量存在于所述灰泥板的石膏基体中。
11.根据权利要求9或10所述的板材，其中所述纤维选自玻璃纤维、木材纤维、衍生自木材的纤维、和它们的混合物。
12.根据权利要求11所述的板材，其中衍生自木材的纤维为再生的纤维素纤维。
13.根据权利要求12所述的板材，其中所述纤维的平均长度在0.1-0.5mm的范围和/或所述纤维平均直径低于20微米。
14.根据权利要求9或10所述的板材，其中所述纤维以附聚的纤维颗粒的形式存在于所述板中。
15.根据权利要求14所述的板材，其中所述颗粒的形式为纸颗粒或木材颗粒。
16.根据权利要求14所述的板材，其中所述颗粒的最大尺寸在0.5-3mm的范围和/或所述颗粒内的纤维的平均长度在1-15mm的范围和/或所述颗粒内的纤维的平均直径在1-50微米的范围。
17.根据权利要求11所述的板材，其中所述纤维是玻璃纤维。
18.根据权利要求17所述的板材，其中所述纤维的平均长度在10-50mm的范围和/或所述纤维的平均直径在5-50微米的范围。
19.根据权利要求17所述的板材，其中所述纤维的平均长度在10-50mm的范围和/或所述纤维的平均直径在20-80微米的范围。
20.根据权利要求9所述的板材，其中所述淀粉添加剂选自糊精、预胶化的淀粉、取代的淀粉、和在低于60°C的温度下具有小于60cps的布氏粘度且在70°C的温度下具有大于10,000cps的布氏粘度的淀粉。
21.根据权利要求9或20所述的板材，其中所述淀粉添加剂选自取代的淀粉且取代基团是醚取代基团或酯取代基团。
22.根据权利要求9或10所述的板材，其中所述片层含有选自PVC、HDPE、尼龙、聚碳酸酯、酚醛塑料、聚丙烯、缩醛、和玻璃纤维的材料。
23.根据权利要求9或10所述的板材，其中所述片层具有至少1mm的厚度。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201417904D0 (en) * 2014-10-09 2014-11-26 Bpb United Kingdom Ltd Improvements in the deformation resistance of timber frame partitions
GB201420676D0 (en) * 2014-11-20 2015-01-07 Bpb Ltd Construction panel having improved fixing strength
GB201420674D0 (en) * 2014-11-20 2015-01-07 Bpb Ltd Construction panel having improved fixing strengh
GB201503254D0 (en) * 2015-02-26 2015-04-15 Bpb United Kingdom Ltd Partition having increased fixing strength
US20170096369A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 United States Gypsum Company Foam modifiers for gypsum slurries, methods, and products
GB201522664D0 (en) 2015-12-22 2016-02-03 Bpb Ltd Method for the production of gypsum-based boards and stucco clurry for use therewith
TWI761339B (zh) * 2016-04-08 2022-04-21 法商聖哥般公司 改良式石膏基板
CN107435413A (zh) * 2016-05-25 2017-12-05 英国圣-戈贝恩建筑材料有限公司 包括灰泥板和机械固着工具的隔板结构体
ES2925580T3 (es) 2016-06-17 2022-10-18 Georgia Pacific Gypsum Llc Sujetadores autosellantes, paneles de edificación, sistemas y métodos
GB2577328A (en) * 2018-09-24 2020-03-25 Saint Gobain Construction Products Uk Ltd Partitions comprising boards mounted onto upright elongate members and methods for constructing the same
GB2579043B (en) * 2018-11-15 2021-04-14 Saint Gobain Placo Sas Method of preparing a gypsum-based product
JP6692474B1 (ja) * 2019-02-28 2020-05-13 高知県 漆喰材

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4392896A (en) * 1982-01-18 1983-07-12 Sakakibara Sangyo Kabushiki Kaisha Method of producing a gypsum plaster board
WO2004083146A2 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 United States Gypsum Company Acoustical panel comprising interlocking matrix of set gypsum and method for making same
KR20120110423A (ko) * 2011-03-29 2012-10-10 주식회사 케이씨씨 방화 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방화 석고보드

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1268353A (en) * 1968-07-10 1972-03-29 Fibreglass Ltd Lining board for buildings
JPS491241B1 (zh) * 1969-10-24 1974-01-12
FR2125733A5 (en) * 1971-02-18 1972-09-29 Schwartz Desire Structural panels - based on plaster, contg acrylic resins
US3944698A (en) * 1973-11-14 1976-03-16 United States Gypsum Company Gypsum wallboard and process for making same
AU5584480A (en) * 1979-03-06 1980-09-11 Australian Gypsum Limited Fire rated gypsum board
US4810569A (en) * 1984-02-27 1989-03-07 Georgia-Pacific Corporation Fibrous mat-faced gypsum board
JPH0383611A (ja) * 1989-08-29 1991-04-09 Natl House Ind Co Ltd 石膏ボード
US5477652A (en) * 1993-12-07 1995-12-26 General Electric Company Composite security wall systems
US5858083A (en) * 1994-06-03 1999-01-12 National Gypsum Company Cementitious gypsum-containing binders and compositions and materials made therefrom
US5558710A (en) * 1994-08-08 1996-09-24 Usg Interiors, Inc. Gypsum/cellulosic fiber acoustical tile composition
US5922447A (en) * 1996-09-16 1999-07-13 United States Gypsum Company Lightweight gypsum board
DE10163162A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-03 Basf Ag Mikrokapseln
JP2003211130A (ja) * 2002-01-23 2003-07-29 Tomoji Tanaka トウモロコシや甘蔗の廃材の有効利用とフルフリールアルコール混合樹脂による発泡成型体及び、その葉や皮殻を包装容器に加工した廃物の有効利用
US7842629B2 (en) * 2003-06-27 2010-11-30 Johns Manville Non-woven glass fiber mat faced gypsum board and process of manufacture
US7048794B2 (en) * 2003-12-10 2006-05-23 Innovative Construction And Building Materials, Llc Organic-inorganic composite
US20050263925A1 (en) * 2004-05-27 2005-12-01 Heseltine Robert W Fire-resistant gypsum
US7700505B2 (en) * 2004-09-01 2010-04-20 Lafarge Platres Gypsum board and systems comprising it
US7736720B2 (en) * 2005-06-09 2010-06-15 United States Gypsum Company Composite light weight gypsum wallboard
US7771851B2 (en) * 2005-08-26 2010-08-10 United States Gypsum Company Gypsum-containing products containing alpha hemihydrate
US20090239429A1 (en) * 2007-03-21 2009-09-24 Kipp Michael D Sound Attenuation Building Material And System
US8057915B2 (en) * 2007-05-31 2011-11-15 United States Gypsum Company Acoustical gypsum board panel and method of making it
CN101367658B (zh) * 2007-08-15 2011-11-23 北新集团建材股份有限公司 耐潮耐火石膏板的制备方法
US7918950B2 (en) * 2007-12-20 2011-04-05 United States Gypsum Company Low fiber calcination process for making gypsum fiberboard
US20100075166A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Georgia Pacific Compositions for the manufacture of gypsum boards, methods of manufacture thereof, and gypsum boards formed therefrom
JP5642948B2 (ja) * 2009-07-10 2014-12-17 吉野石膏株式会社 耐力壁に適する石膏ボード及び石膏板
RU2509743C2 (ru) * 2009-08-19 2014-03-20 Карджилл, Инкорпорейтед Гипсокартонные панели и способы их изготовления
US8915033B2 (en) * 2012-06-29 2014-12-23 Intellectual Gorilla B.V. Gypsum composites used in fire resistant building components
EP2743419A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-18 Saint-Gobain Placo SAS Soundproofing panel
US20190352232A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-21 United States Gypsum Company Multi-layer gypsum board and related methods and slurries

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4392896A (en) * 1982-01-18 1983-07-12 Sakakibara Sangyo Kabushiki Kaisha Method of producing a gypsum plaster board
WO2004083146A2 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 United States Gypsum Company Acoustical panel comprising interlocking matrix of set gypsum and method for making same
KR20120110423A (ko) * 2011-03-29 2012-10-10 주식회사 케이씨씨 방화 석고보드 조성물 및 이로부터 제조된 방화 석고보드

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